Se da la desigualdad:
$$\left(x - 7\right) \frac{25}{x - 5} + \left(x^{2} - 10 x\right) \geq -1$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(x - 7\right) \frac{25}{x - 5} + \left(x^{2} - 10 x\right) = -1$$
Resolvemos:
$$x_{1} = 5 + \left(- \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} - \frac{1}{3 \left(- \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}}$$
$$x_{2} = 5 - \frac{1}{3 \left(- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \left(- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}$$
$$x_{3} = - \frac{1}{3 \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} + 5$$
Descartamos las soluciones complejas:
$$x_{1} = - \frac{1}{3 \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} + 5$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = - \frac{1}{3 \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} + 5$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} \leq x_{1}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \left(- \frac{1}{3 \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} + 5\right)$$
=
$$- \frac{1}{3 \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} + \frac{49}{10}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(x - 7\right) \frac{25}{x - 5} + \left(x^{2} - 10 x\right) \geq -1$$
$$\left(- 10 \left(- \frac{1}{3 \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} + \frac{49}{10}\right) + \left(- \frac{1}{3 \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} + \frac{49}{10}\right)^{2}\right) + \left(-7 + \left(- \frac{1}{3 \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} + \frac{49}{10}\right)\right) \frac{25}{-5 + \left(- \frac{1}{3 \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} + \frac{49}{10}\right)} \geq -1$$
/ __________________ \
| / _______ |
| 21 / 2*\/ 12657 1 |
25*|- -- + 3 / 25 + ----------- - -------------------------|
| 10 \/ 9 __________________|
2 | / _______ |
/ __________________ \ __________________ | / 2*\/ 12657 |
| / _______ | / _______ | 3*3 / 25 + ----------- |
|49 / 2*\/ 12657 1 | / 2*\/ 12657 10 \ \/ 9 /
-49 + |-- + 3 / 25 + ----------- - -------------------------| - 10*3 / 25 + ----------- + ------------------------- + --------------------------------------------------------------- >= -1
|10 \/ 9 __________________| \/ 9 __________________ __________________
| / _______ | / _______ / _______
| / 2*\/ 12657 | / 2*\/ 12657 1 / 2*\/ 12657 1
| 3*3 / 25 + ----------- | 3*3 / 25 + ----------- - -- + 3 / 25 + ----------- - -------------------------
\ \/ 9 / \/ 9 10 \/ 9 __________________
/ _______
/ 2*\/ 12657
3*3 / 25 + -----------
\/ 9
pero
/ __________________ \
| / _______ |
| 21 / 2*\/ 12657 1 |
25*|- -- + 3 / 25 + ----------- - -------------------------|
| 10 \/ 9 __________________|
2 | / _______ |
/ __________________ \ __________________ | / 2*\/ 12657 |
| / _______ | / _______ | 3*3 / 25 + ----------- |
|49 / 2*\/ 12657 1 | / 2*\/ 12657 10 \ \/ 9 /
-49 + |-- + 3 / 25 + ----------- - -------------------------| - 10*3 / 25 + ----------- + ------------------------- + --------------------------------------------------------------- < -1
|10 \/ 9 __________________| \/ 9 __________________ __________________
| / _______ | / _______ / _______
| / 2*\/ 12657 | / 2*\/ 12657 1 / 2*\/ 12657 1
| 3*3 / 25 + ----------- | 3*3 / 25 + ----------- - -- + 3 / 25 + ----------- - -------------------------
\ \/ 9 / \/ 9 10 \/ 9 __________________
/ _______
/ 2*\/ 12657
3*3 / 25 + -----------
\/ 9
Entonces
$$x \leq - \frac{1}{3 \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} + 5$$
no se cumple
significa que la solución de la desigualdad será con:
$$x \geq - \frac{1}{3 \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}}} + \sqrt[3]{25 + \frac{2 \sqrt{12657}}{9}} + 5$$
_____
/
-------•-------
x1