Почему (x+2)^(5/3) = 3 не может быть меньше ноля?

Потому что мать твоя мёртвая в канаве

Выражение (x+2)^(5/3) = 3 может быть меньше нуля, если переменная x имеет значение, для которого выражение становится отрицательным.
Однако, в данном случае это не возможно, потому что корень степени 3 (5/3) всегда будет неотрицательным, и это свойство действительных чисел.
Выражение (x+2)^(5/3) всегда будет неотрицательным, даже если равняется 3.
Можно заметить, что для получения 3 в результате, значением выражения (x+2)^(5/3) должно быть объединение чисел и корней, так что результат равнялся бы 3 при x.