Se da la desigualdad:
$$\left(\left(\frac{1}{4}\right)^{x} - 12 \left(\frac{1}{2}\right)^{x}\right) + 25 \geq 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(\left(\frac{1}{4}\right)^{x} - 12 \left(\frac{1}{2}\right)^{x}\right) + 25 = 0$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación:
$$\left(\left(\frac{1}{4}\right)^{x} - 12 \left(\frac{1}{2}\right)^{x}\right) + 25 = 0$$
o
$$\left(\left(\frac{1}{4}\right)^{x} - 12 \left(\frac{1}{2}\right)^{x}\right) + 25 = 0$$
Sustituimos
$$v = \left(\frac{1}{4}\right)^{x}$$
obtendremos
$$25 + 4^{- x} - 12 \cdot 2^{- x} = 0$$
o
$$25 + 4^{- x} - 12 \cdot 2^{- x} = 0$$
hacemos cambio inverso
$$\left(\frac{1}{4}\right)^{x} = v$$
o
$$x = - \frac{\log{\left(v \right)}}{\log{\left(4 \right)}}$$
$$x_{1} = \log{\left(\left(\frac{6}{25} - \frac{\sqrt{11}}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)}$$
$$x_{2} = \log{\left(\left(\frac{\sqrt{11}}{25} + \frac{6}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)}$$
$$x_{1} = \log{\left(\left(\frac{6}{25} - \frac{\sqrt{11}}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)}$$
$$x_{2} = \log{\left(\left(\frac{\sqrt{11}}{25} + \frac{6}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \log{\left(\left(\frac{6}{25} - \frac{\sqrt{11}}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)}$$
$$x_{2} = \log{\left(\left(\frac{\sqrt{11}}{25} + \frac{6}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\log{\left(\left(\frac{6}{25} - \frac{\sqrt{11}}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)} + - \frac{1}{10}$$
=
$$\log{\left(\left(\frac{6}{25} - \frac{\sqrt{11}}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)} - \frac{1}{10}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(\left(\frac{1}{4}\right)^{x} - 12 \left(\frac{1}{2}\right)^{x}\right) + 25 \geq 0$$
$$\left(- 12 \left(\frac{1}{2}\right)^{\log{\left(\left(\frac{6}{25} - \frac{\sqrt{11}}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)} - \frac{1}{10}} + \left(\frac{1}{4}\right)^{\log{\left(\left(\frac{6}{25} - \frac{\sqrt{11}}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)} - \frac{1}{10}}\right) + 25 \geq 0$$
/ 1 \ / 1 \
| ------| | ------|
| log(2)| | log(2)|
|/ ____\ | |/ ____\ |
1 ||6 \/ 11 | | 1 ||6 \/ 11 | | >= 0
-- - log||-- - ------| | -- - log||-- - ------| |
10 \\25 25 / / 10 \\25 25 / /
25 + 4 - 12*2
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \leq \log{\left(\left(\frac{6}{25} - \frac{\sqrt{11}}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)}$$
_____ _____
\ /
-------•-------•-------
x1 x2
Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \leq \log{\left(\left(\frac{6}{25} - \frac{\sqrt{11}}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)}$$
$$x \geq \log{\left(\left(\frac{\sqrt{11}}{25} + \frac{6}{25}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}}} \right)}$$