Se da la desigualdad:
$$-4 + \frac{\left(10 - 5 x\right) \left(x + 3\right)}{x} \geq 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$-4 + \frac{\left(10 - 5 x\right) \left(x + 3\right)}{x} = 0$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación:
$$-4 + \frac{\left(10 - 5 x\right) \left(x + 3\right)}{x} = 0$$
cambiamos:
Saquemos el factor común fuera de paréntesis
$$- \frac{5 x^{2} + 9 x - 30}{x} = 0$$
denominador
$$x$$
entonces
x no es igual a 0
Ya que la parte derecha de la ecuación es igual a cero, la solución de la ecuación será, si por lo menos uno de los factores en la parte izquierda de la ecuación es igual a cero.
Obtenemos ecuaciones
$$- 5 x^{2} - 9 x + 30 = 0$$
resolvemos las ecuaciones obtenidas:
1.
$$- 5 x^{2} - 9 x + 30 = 0$$
Es la ecuación de la forma
a*x^2 + b*x + c = 0
La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
$$x_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$x_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
$$a = -5$$
$$b = -9$$
$$c = 30$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c =
(-9)^2 - 4 * (-5) * (30) = 681
Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
o
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{681}}{10} - \frac{9}{10}$$
$$x_{2} = - \frac{9}{10} + \frac{\sqrt{681}}{10}$$
pero
x no es igual a 0
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{681}}{10} - \frac{9}{10}$$
$$x_{2} = - \frac{9}{10} + \frac{\sqrt{681}}{10}$$
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{681}}{10} - \frac{9}{10}$$
$$x_{2} = - \frac{9}{10} + \frac{\sqrt{681}}{10}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{681}}{10} - \frac{9}{10}$$
$$x_{2} = - \frac{9}{10} + \frac{\sqrt{681}}{10}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(- \frac{\sqrt{681}}{10} - \frac{9}{10}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{\sqrt{681}}{10} - 1$$
lo sustituimos en la expresión
$$-4 + \frac{\left(10 - 5 x\right) \left(x + 3\right)}{x} \geq 0$$
$$-4 + \frac{\left(10 - 5 \left(- \frac{\sqrt{681}}{10} - 1\right)\right) \left(\left(- \frac{\sqrt{681}}{10} - 1\right) + 3\right)}{- \frac{\sqrt{681}}{10} - 1} \geq 0$$
/ _____\ / _____\
| \/ 681 | | \/ 681 |
|2 - -------|*|15 + -------|
\ 10 / \ 2 /
-4 + ---------------------------- >= 0
_____
\/ 681
-1 - -------
10
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \leq - \frac{\sqrt{681}}{10} - \frac{9}{10}$$
_____ _____
\ /
-------•-------•-------
x1 x2
Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \leq - \frac{\sqrt{681}}{10} - \frac{9}{10}$$
$$x \geq - \frac{9}{10} + \frac{\sqrt{681}}{10}$$