$$\begin{align}&\frac{x+2}{x-3}+2 < \frac{2x-7}{x-5}\\ &\\ &\frac{x+2+2x-6}{x-3} < \frac{2x-7}{x-5}\\ &\\ &\frac {3x-4}{x-3}<\frac{2x-7}{x-5}\\ &\\ &\end{align}$$
Consideraremos tres casos para cubrir todos los casos posibles de signo en los denominadores que son los factores por los que vamos a multiplicar para eliminarlos
1) x < 3
2) 3 < x < 5
3) 5 < x
1) Si x < 3
x-3 < 0
x-5 <-2 < 0
Ambos son negativos como vamos a multiplicar por ambos hay dos cambios de sentido y se queda igual el signo
(3x-4)(x-5) < (2x-7)(x-3)
3x^2 -15x -4x +20 < 2x^2-6x-7x +21
3x^2 - 19x + 20 < 2x^2 - 13x + 21
x^2 - 6x -1 < 0
Ya sabemos que eso es una parábola con forma de U por tener coeficiente director positivo, luego la zona negativa es la que está entre las raíces, vamos a calcularlas.
x = [6 +- sqrt(36+4)] / 2 = [6 +- 2sqrt(10)]/ 2 = 3+- sqrt(10)
aproximadamente
x1 = -0.16227766
x2 = 6.16227766
Como estábamos considerando x < 3 en es te caso .o que nos sirve es
x € (3-sqrt(10), 3)
2) Si 3<x <5
En este caso
x-3>0
x-5<0
Habrá una multiplicación que cambie el sentido y la otra no, luego quedará cambiado.
Saldrá la misma parábola pero lo que servirá ahora serán las dos franjas de los lados. Pero es que los lados
(-inf, -0.16227766) U (6.16227766)
No tienen ningún punto en común con (3, 5) luego no hay ningún aporte a la solución
3) Si 5 < x
Tanto x-3 como x-5 serán positivos y se mantiene el sentido y el intervalo valido de la parábola es el intermedio
(-0.16227766, 6.16227766)
Que tiene intersección con (5, +inf) qu es
(5, 3+sqrt(10))
Luego la respuesta es la unión de los tres casos que es
Conjunto solución = (3-sqrt(10), 3) U (5, 3+sqrt(10))
Y eso es todo, espero que los vayas entendiendo. Fáciles no son, pero se le puede coger el truquillo.