1/x+1/3-x<=1 desigualdades

Se da la desigualdad:
$$- x + \left(\frac{1}{3} + \frac{1}{x}\right) \leq 1$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$- x + \left(\frac{1}{3} + \frac{1}{x}\right) = 1$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación:
$$- x + \left(\frac{1}{3} + \frac{1}{x}\right) = 1$$
Multipliquemos las dos partes de la ecuación por los denominadores:
y x
obtendremos:
$$x \left(- x + \left(\frac{1}{3} + \frac{1}{x}\right)\right) = x$$
$$- x^{2} + \frac{x}{3} + 1 = x$$
Transportemos el miembro derecho de la ecuación al
miembro izquierdo de la ecuación con el signo negativo.

La ecuación se convierte de
$$- x^{2} + \frac{x}{3} + 1 = x$$
en
$$- x^{2} - \frac{2 x}{3} + 1 = 0$$
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
$$a = -1$$
$$b = - \frac{2}{3}$$
$$c = 1$$
, entonces

D = b^2 - 4 * a * c = 

(-2/3)^2 - 4 * (-1) * (1) = 40/9

Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.

x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)

o
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{10}}{3} - \frac{1}{3}$$
$$x_{2} = - \frac{1}{3} + \frac{\sqrt{10}}{3}$$
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{10}}{3} - \frac{1}{3}$$
$$x_{2} = - \frac{1}{3} + \frac{\sqrt{10}}{3}$$
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{10}}{3} - \frac{1}{3}$$
$$x_{2} = - \frac{1}{3} + \frac{\sqrt{10}}{3}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{10}}{3} - \frac{1}{3}$$
$$x_{2} = - \frac{1}{3} + \frac{\sqrt{10}}{3}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(- \frac{\sqrt{10}}{3} - \frac{1}{3}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{\sqrt{10}}{3} - \frac{13}{30}$$
lo sustituimos en la expresión
$$- x + \left(\frac{1}{3} + \frac{1}{x}\right) \leq 1$$
$$\left(\frac{1}{- \frac{\sqrt{10}}{3} - \frac{13}{30}} + \frac{1}{3}\right) - \left(- \frac{\sqrt{10}}{3} - \frac{13}{30}\right) \leq 1$$

                       ____     
23         1         \/ 10      
-- + ------------- + ------     
30            ____     3    <= 1
       13   \/ 10               
     - -- - ------              
       30     3                 

pero

                       ____     
23         1         \/ 10      
-- + ------------- + ------     
30            ____     3    >= 1
       13   \/ 10               
     - -- - ------              
       30     3                 

Entonces
$$x \leq - \frac{\sqrt{10}}{3} - \frac{1}{3}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \geq - \frac{\sqrt{10}}{3} - \frac{1}{3} \wedge x \leq - \frac{1}{3} + \frac{\sqrt{10}}{3}$$

         _____  
        /     \  
-------•-------•-------
       x1      x2