Ответ:

Область допустимых значений: \(x>0\), \(1-2\log_2 x\ne0\), то есть \(\log_2 x\ne\frac12\).

Положим \(t=\log_2 x\). Перенесём всё в левую часть и приведём к общей дроби:

\[\frac{t-5}{1-2t}-2t=\frac{4t^2-t-5}{1-2t}=\frac{(t+1)(4t-5)}{1-2t}\ge0.\]

Критические точки: \(-1\), \(\frac12\) (знаменатель равен нулю), \(\frac54\). По знакам множителей получаем \(t\in(-\infty;-1]\cup(\frac12;\frac54]\).

Возвращаемся к переменной x, учитывая, что функция \(2^t\) возрастает:

\[x\in(0;2^{-1}]\cup(2^{1/2};2^{5/4}].\]

Ответ: \(x\in(0;\frac12]\cup(\sqrt2;2^{5/4}]\).