условие

(x+1)(x+2)+4x2+3x6<20

шаг 1.Область допустимых значений

Подкоренное выражение не должно быть отрицательным.

ОДЗ
x2+3x60

шаг 2.Делаем замену

Раскрываем (x + 1)(x + 2) = x² + 3x + 2 — узнаём в нём то же подвыражение, что под корнем. Полагаем t = x² + 3x − 6.

(x+1)(x+2)=x2+3x+2=(x2+3x6)+8
t=x2+3x6,t0
(t+8)+4t<20
4t<12t

шаг 3.Анализ знака правой части

Левая часть 4√t ≥ 0. Если правая часть ≤ 0 (т.е. t ≥ 12), строгое неравенство «неотрицательное < неположительное» невозможно. Значит ограничиваемся случаем t < 12, где обе части неотрицательны и допустимо возведение в квадрат.

при t12:4t012tнет решений
при 0t<12:обе части0, возводим в квадрат

шаг 4.Возводим в квадрат

Получаем квадратное неравенство относительно t. Раскладываем устно по теореме Виета.

(4t)2<(12t)2
16t<14424t+t2
0<t240t+144
t240t+144=(t4)(t36)
(t4)(t36)>0t<4илиt>36

Корни t² − 40t + 144 устно по Виета: произведение 144, сумма 40 → 4 и 36. Парабола ветвями вверх — положительна вне корней.

шаг 5.Пересечение и обратная замена

С учётом ограничений (0 ≤ t < 12 из предыдущего шага и (t < 4 или t > 36) из этого) остаётся 0 ≤ t < 4. Возвращаемся к x: 0 ≤ x² + 3x − 6 < 4, то есть система через И.

0t<40x2+3x6<4
{x2+3x60x2+3x6<4{x2+3x60x2+3x10<0
x2+3x6=0
D=9+24=33
x=3±332
x2+3x10=(x+5)(x2)

Корни x² + 3x − 10 устно по Виета: произведение −10, сумма −3 → −5 и 2.

шаг 6.Метод интервалов

Условие x² + 3x − 6 ≥ 0: парабола ветвями вверх, корни (−3 ± √33)/2 — положительна вне корней. Условие (x + 5)(x − 2) < 0 — парабола ветвями вверх, корни −5 и 2 — отрицательна между корнями. Пересекаем.

++x² + 3x − 6 ≥ 0
3332
3+332
+
x
++(x + 5)(x − 2) < 052
+
x
пересечение52
3332
3+332
+
x

Численные приближения: √33 ≈ 5,74; (−3 − √33)/2 ≈ −4,37; (−3 + √33)/2 ≈ 1,37. На пересечении остаются два полузакрытых интервала: «+» из первой оси (вне корней) И «−» из второй (между −5 и 2).

ответ

x(5;3332][3+332;2)