Đáp án:
\[S = \left( {3;4} \right]\]
Giải thích các bước giải:
ĐKXĐ: \(2 \le x \le 4\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}
\sqrt {x - 2} + \sqrt {4 - x} < 2{x^2} - 5x - 1\\
\Leftrightarrow \left( {\sqrt {x - 2} - 1} \right) + \left( {\sqrt {4 - x} - 1} \right) < 2{x^2} - 5x - 3\\
\Leftrightarrow \dfrac{{\left( {\sqrt {x - 2} - 1} \right)\left( {\sqrt {x - 2} + 1} \right)}}{{\sqrt {x - 2} + 1}} + \dfrac{{\left( {\sqrt {4 - x} - 1} \right)\left( {\sqrt {4 - x} + 1} \right)}}{{\sqrt {4 - x} + 1}} < \left( {2{x^2} - 6x} \right) + \left( {x - 3} \right)\\
\Leftrightarrow \dfrac{{\left( {x - 2} \right) - 1}}{{\sqrt {x - 2} + 1}} + \dfrac{{\left( {4 - x} \right) - 1}}{{\sqrt {4 - x} + 1}} < \left( {x - 3} \right)\left( {2x + 1} \right)\\
\Leftrightarrow \dfrac{{x - 3}}{{\sqrt {x - 2} + 1}} - \dfrac{{x - 3}}{{\sqrt {4 - x} + 1}} < \left( {x - 3} \right)\left( {2x + 1} \right)\\
\Leftrightarrow \left( {x - 3} \right)\left[ {\left( {2x + 1} \right) + \dfrac{1}{{\sqrt {4 - x} + 1}} - \dfrac{1}{{\sqrt {x - 2} + 1}}} \right] > 0\\
\sqrt {x - 2} + 1 \ge 1,\,\,\,\forall x \in \left[ {2;4} \right] \Rightarrow \dfrac{1}{{\sqrt {x - 2} + 1}} \le 1,\forall x \in \left[ {2;4} \right]\\
\Rightarrow \left( {2x + 1} \right) + \dfrac{1}{{\sqrt {4 - x} + 1}} - \dfrac{1}{{\sqrt {x - 2} + 1}} > 0,\,\,\,\forall x \in \left[ {2;4} \right]\\
\Rightarrow x - 3 > 0\\
\Leftrightarrow x > 3
\end{array}\)
Kết hợp ĐKXĐ ta được tập nghiệm của bất phương trình đã cho là \(S = \left( {3;4} \right]\)