Se da la desigualdad:
$$\frac{6 \cdot 5^{x} - 11}{\left(- 6 \cdot 5^{x} + \left(25^{x} + \frac{1}{2}\right)\right) + 1} \geq \frac{1}{4}$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\frac{6 \cdot 5^{x} - 11}{\left(- 6 \cdot 5^{x} + \left(25^{x} + \frac{1}{2}\right)\right) + 1} = \frac{1}{4}$$
Resolvemos:
$$x_{1} = \frac{\log{\left(15 - \frac{\sqrt{718}}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(\frac{\sqrt{718}}{2} + 15 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
$$x_{1} = \frac{\log{\left(15 - \frac{\sqrt{718}}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(\frac{\sqrt{718}}{2} + 15 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{\log{\left(15 - \frac{\sqrt{718}}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(\frac{\sqrt{718}}{2} + 15 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(15 - \frac{\sqrt{718}}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(15 - \frac{\sqrt{718}}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\frac{6 \cdot 5^{x} - 11}{\left(- 6 \cdot 5^{x} + \left(25^{x} + \frac{1}{2}\right)\right) + 1} \geq \frac{1}{4}$$
$$\frac{-11 + 6 \cdot 5^{- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(15 - \frac{\sqrt{718}}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}}}{\left(- 6 \cdot 5^{- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(15 - \frac{\sqrt{718}}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}} + \left(\frac{1}{2} + 25^{- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(15 - \frac{\sqrt{718}}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}}\right)\right) + 1} \geq \frac{1}{4}$$
/ _____\
| \/ 718 |
log|15 - -------|
1 \ 2 /
- -- + -----------------
10 log(5)
-11 + 6*5
------------------------------------------------------------
/ _____\ / _____\ >= 1/4
| \/ 718 | | \/ 718 |
log|15 - -------| log|15 - -------|
1 \ 2 / 1 \ 2 /
- -- + ----------------- - -- + -----------------
3 10 log(5) 10 log(5)
- + 25 - 6*5
2
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \leq \frac{\log{\left(15 - \frac{\sqrt{718}}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
_____ _____
\ /
-------•-------•-------
x1 x2
Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \leq \frac{\log{\left(15 - \frac{\sqrt{718}}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
$$x \geq \frac{\log{\left(\frac{\sqrt{718}}{2} + 15 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$