Se da la desigualdad:
$$\left(\left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)^{2} - 7 \left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)\right) + 12 \geq 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(\left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)^{2} - 7 \left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)\right) + 12 = 0$$
Resolvemos:
$$x_{1} = \frac{\log{\left(-2 + 2 \sqrt{2} \right)} + i \pi}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(-2 + \sqrt{7} \right)} + i \pi}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{3} = \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{4} = 1 + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
Descartamos las soluciones complejas:
$$x_{1} = \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = 1 + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = 1 + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(\left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)^{2} - 7 \left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)\right) + 12 \geq 0$$
$$\left(- 7 \left(- 2^{2 + \left(- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right)} + 4^{- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}}\right) + \left(- 2^{2 + \left(- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right)} + 4^{- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}}\right)^{2}\right) + 12 \geq 0$$
2
/ / ___\ / ___\\ / ___\ / ___\
| 1 log\2 + \/ 7 / 19 log\2 + \/ 7 /| 1 log\2 + \/ 7 / 19 log\2 + \/ 7 /
| - -- + -------------- -- + --------------| - -- + -------------- -- + -------------- >= 0
| 10 log(2) 10 log(2) | 10 log(2) 10 log(2)
12 + \4 - 2 / - 7*4 + 7*2
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \leq \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
_____ _____
\ /
-------•-------•-------
x1 x2
Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \leq \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x \geq 1 + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$