Adaptando as respostas anteriores com dados mais parecidos com o da pergunta e entendendo que o resultado de x deve estar nas 7 categorias ("níveis") de valores descritos:

    v <- c(25,50,75,100,125)
    valores <- sort(rep.int(v,6))
        
    set.seed(13)
    x <- sample(valores, 36, replace = T)
    y <- -26500 + 97000*x + -14*x^2 + rnorm(n = 36, mean = 0, sd = 100000)
    plot(x, y, pch = 21)

O Modelo pode se dar da forma abaixo: 

    model <-lm(formula = y ~ x + I(x^2))

Bem como a função objetivo para encontrar o valor predito:

    objetivo <- function(x, k, model){
      df <- data.frame(x = x)
      (k - predict(model, df))^2
    }

Dessa forma fazendo um loop com 'optim':

        aux_1 <- numeric(length(y))
        
        for(i in seq_along(y)){ 
        aux_1[i] <- optim(0, objetivo, k = y[i], model = model, method = "Brent",
     lower = min(x), upper = max(x))$par
        }
        
        # Tomando os resultados mais próximos:
        
        result <- round(aux_1,0)
        result
    [1] 100  51  50  27 125  25  76 100 124  25  99 124 125  76  75  50  50  74
    [19] 125 100  25  74 100  77  26 102  25  74  49  98  75  76 125 125  75  25

Se quisermos apenas os valores presentes em (25, 50, 75, 100, 125) pode se fazer a função abaixo:

    extract <- function(x,y){
    y <- sort(y, decreasing = T)
    
    for(i in seq_along(y)){
    x[x/y[i] < 1.25 & x/y[i] >= 0.98] = y[i]}
    return(x)
    }
    
    result <- extract(result,v)
    result
    [1] 100  50  50  25 125  25  75 100 125  25 100 125 125  75  75  50  50  75
    [19] 125 100  25  75 100  75  25 100  25  75  50 100  75  75 125 125  75  25

Para valores de 'x' mais próximos uns dos outros pode ser preciso refinar mais a função que busca os valores mais próximos.

EDIT_1 (27/11/17, 23:35): estava gerando um vetor aux_2 que foi desnecessário na versão final publicada.

EDIT_2 (15/06/18, 20:20): Refiz o vetor de valores para ficar mais similar ao do data.frame apresentado como exemplo e acrescentei as boas sugestões do comentário do Rui Barradas abaixo. Ainda, como essa resposta carecia de aproximação para ficar apenas com valores do vetor (25, 50, 75, 100, 125), criei a função 'extract'. No entanto, é uma função específica para os valores desse exemplo, pode se ajustar os para casos mais gerais.