Se da la desigualdad:
$$\left(3^{x} + 6 \cdot 3^{- x}\right) - 5 < 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(3^{x} + 6 \cdot 3^{- x}\right) - 5 = 0$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación:
$$\left(3^{x} + 6 \cdot 3^{- x}\right) - 5 = 0$$
o
$$\left(3^{x} + 6 \cdot 3^{- x}\right) - 5 = 0$$
Sustituimos
$$v = \left(\frac{1}{3}\right)^{x}$$
obtendremos
$$6 v - 5 + \frac{1}{v} = 0$$
o
$$6 v - 5 + \frac{1}{v} = 0$$
hacemos cambio inverso
$$\left(\frac{1}{3}\right)^{x} = v$$
o
$$x = - \frac{\log{\left(v \right)}}{\log{\left(3 \right)}}$$
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(2 \right)}}{\log{\left(3 \right)}}$$
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(2 \right)}}{\log{\left(3 \right)}}$$
Las raíces dadas
$$x_{2} = \frac{\log{\left(2 \right)}}{\log{\left(3 \right)}}$$
$$x_{1} = 1$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} < x_{2}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\log{\left(3 \right)}}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\log{\left(3 \right)}}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(3^{x} + 6 \cdot 3^{- x}\right) - 5 < 0$$
$$-5 + \left(3^{- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\log{\left(3 \right)}}} + 6 \cdot 3^{- (- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\log{\left(3 \right)}})}\right) < 0$$
1 log(2) 1 log(2)
- -- + ------ -- - ------
10 log(3) 10 log(3) < 0
-5 + 3 + 6*3
pero
1 log(2) 1 log(2)
- -- + ------ -- - ------
10 log(3) 10 log(3) > 0
-5 + 3 + 6*3
Entonces
$$x < \frac{\log{\left(2 \right)}}{\log{\left(3 \right)}}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > \frac{\log{\left(2 \right)}}{\log{\left(3 \right)}} \wedge x < 1$$
_____
/ \
-------ο-------ο-------
x2 x1