Краткое пояснение: Решим квадратное неравенство, найдем корни и определим интервалы, где неравенство выполняется.
Решение:
Шаг 1: Преобразуем неравенство
Исходное неравенство: \[ 5x - x^2 \ge 0 \]
Умножим обе части на -1, чтобы изменить знак перед x² (и не забудем поменять знак неравенства):
\[ x^2 - 5x \le 0 \]
Шаг 2: Найдем корни уравнения
Решим квадратное уравнение, чтобы найти корни:
\[ x^2 - 5x = 0 \]
Вынесем x за скобки:
\[ x(x - 5) = 0 \]
Отсюда корни:
\[ x_1 = 0, \quad x_2 = 5 \]
Шаг 3: Определим интервалы
Корни делят числовую прямую на три интервала:
\[ (-\infty, 0), \quad (0, 5), \quad (5, +\infty) \]
Шаг 4: Проверим знаки на интервалах
Выберем тестовые точки на каждом интервале и проверим знак выражения x² - 5x:
1. Интервал (-\infty, 0): Возьмем x = -1:
\[ (-1)^2 - 5(-1) = 1 + 5 = 6 > 0 \]
Значит, на этом интервале выражение положительное.
2. Интервал (0, 5): Возьмем x = 1:
\[ (1)^2 - 5(1) = 1 - 5 = -4 < 0 \]
Значит, на этом интервале выражение отрицательное.
3. Интервал (5, +\infty): Возьмем x = 6:
\[ (6)^2 - 5(6) = 36 - 30 = 6 > 0 \]
Значит, на этом интервале выражение положительное.
Шаг 5: Запишем решение
Так как нам нужно найти интервалы, где x² - 5x \le 0, выбираем интервал, где выражение отрицательное или равно нулю. Это интервал [0, 5].
Ответ: x ∈ [0, 5]