a) \( A = \{x \in \mathbb{N} | (x^2 - 5x + 4)(x^2 - 1) \geq 0 \} \)
Ta có:
\[ (x^2 - 5x + 4)(x^2 - 1) = (x - 1)(x - 4)(x - 1)(x + 1) = (x - 1)^2(x - 4)(x + 1) \]
Biểu thức này không âm khi:
\[ (x - 1)^2(x - 4)(x + 1) \geq 0 \]
Do \((x - 1)^2 \geq 0\) luôn đúng, ta chỉ cần xét:
\[ (x - 4)(x + 1) \geq 0 \]
Biểu thức này không âm khi:
\[ x \leq -1 \text{ hoặc } x \geq 4 \]
Vì \( x \in \mathbb{N} \), nên:
\[ x \geq 4 \]
Vậy \( A = \{4, 5, 6, \ldots\} \).
b) \( B = \{x \in \mathbb{Z} | -5 < x < 5 \text{ và } \frac{2x + 3}{x - 1} \leq 2 \} \)
Điều kiện xác định:
\[ x \neq 1 \]
Ta có:
\[ \frac{2x + 3}{x - 1} \leq 2 \]
\[ \frac{2x + 3}{x - 1} - 2 \leq 0 \]
\[ \frac{2x + 3 - 2(x - 1)}{x - 1} \leq 0 \]
\[ \frac{2x + 3 - 2x + 2}{x - 1} \leq 0 \]
\[ \frac{5}{x - 1} \leq 0 \]
Biểu thức này không dương khi:
\[ x - 1 < 0 \]
\[ x < 1 \]
Vì \( x \in \mathbb{Z} \) và \( -5 < x < 5 \), nên:
\[ x \in \{-4, -3, -2, -1, 0\} \]
Vậy \( B = \{-4, -3, -2, -1, 0\} \).
c) \( C = \{x \in \mathbb{N} | \frac{2}{x + 1} - \frac{3}{x + 2} > 1 \} \)
Điều kiện xác định:
\[ x + 1 \neq 0 \text{ và } x + 2 \neq 0 \]
\[ x \geq 0 \]
Ta có:
\[ \frac{2}{x + 1} - \frac{3}{x + 2} > 1 \]
\[ \frac{2(x + 2) - 3(x + 1)}{(x + 1)(x + 2)} > 1 \]
\[ \frac{2x + 4 - 3x - 3}{(x + 1)(x + 2)} > 1 \]
\[ \frac{-x + 1}{(x + 1)(x + 2)} > 1 \]
\[ \frac{-x + 1}{(x + 1)(x + 2)} - 1 > 0 \]
\[ \frac{-x + 1 - (x + 1)(x + 2)}{(x + 1)(x + 2)} > 0 \]
\[ \frac{-x + 1 - (x^2 + 3x + 2)}{(x + 1)(x + 2)} > 0 \]
\[ \frac{-x + 1 - x^2 - 3x - 2}{(x + 1)(x + 2)} > 0 \]
\[ \frac{-x^2 - 4x - 1}{(x + 1)(x + 2)} > 0 \]
Biểu thức này dương khi:
\[ -x^2 - 4x - 1 > 0 \]
\[ x^2 + 4x + 1 < 0 \]
Phương trình \( x^2 + 4x + 1 = 0 \) có nghiệm:
\[ x = \frac{-4 \pm \sqrt{16 - 4}}{2} = \frac{-4 \pm \sqrt{12}}{2} = \frac{-4 \pm 2\sqrt{3}}{2} = -2 \pm \sqrt{3} \]
Vì \( x \in \mathbb{N} \), nên không có giá trị nào thỏa mãn.
Vậy \( C = \emptyset \).
d) \( D = \{x \in \mathbb{N} | \sqrt{x^2 - 4}(x^2 - 3x) \leq 0 \} \)
Điều kiện xác định:
\[ x^2 - 4 \geq 0 \]
\[ x \geq 2 \]
Ta có:
\[ \sqrt{x^2 - 4}(x^2 - 3x) \leq 0 \]
Biểu thức này không dương khi:
\[ x^2 - 3x \leq 0 \]
\[ x(x - 3) \leq 0 \]
Biểu thức này không dương khi:
\[ 0 \leq x \leq 3 \]
Vì \( x \in \mathbb{N} \) và \( x \geq 2 \), nên:
\[ x \in \{2, 3\} \]
Vậy \( D = \{2, 3\} \).
e) \( E = \{x \in \mathbb{Z} | |2x + 3| \geq 4 \text{ và } -10 < x < 10 \} \)
Ta có:
\[ |2x + 3| \geq 4 \]
Biểu thức này không âm khi:
\[ 2x + 3 \geq 4 \text{ hoặc } 2x + 3 \leq -4 \]
\[ 2x \geq 1 \text{ hoặc } 2x \leq -7 \]
\[ x \geq \frac{1}{2} \text{ hoặc } x \leq -\frac{7}{2} \]
Vì \( x \in \mathbb{Z} \) và \( -10 < x < 10 \), nên:
\[ x \in \{-9, -8, -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9\} \]
Vậy \( E = \{-9, -8, -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9\} \).
f) \( F = \{x \in \mathbb{N} | \frac{3}{x + 2} < 5 \} \)
Điều kiện xác định:
\[ x + 2 \neq 0 \]
\[ x \geq 0 \]
Ta có:
\[ \frac{3}{x + 2} < 5 \]
\[ 3 < 5(x + 2) \]
\[ 3 < 5x + 10 \]
\[ -7 < 5x \]
\[ x > -\frac{7}{5} \]
Vì \( x \in \mathbb{N} \), nên:
\[ x \geq 0 \]
Vậy \( F = \{0, 1, 2, 3, \ldots\} \).
g) \( G = \{x \in \mathbb{N}^ | \sqrt{x + 2} = x \} \)
Điều kiện xác định:
\[ x + 2 \geq 0 \]
\[ x \geq 1 \]
Ta có:
\[ \sqrt{x + 2} = x \]
\[ x + 2 = x^2 \]
\[ x^2 - x - 2 = 0 \]
\[ (x - 2)(x + 1) = 0 \]
Biểu thức này bằng 0 khi:
\[ x = 2 \text{ hoặc } x = -1 \]
Vì \( x \in \mathbb{N}^ \), nên:
\[ x = 2 \]
Vậy \( G = \{2\} \).