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Una expresión algebraica contiene letras, números y signos. La manipulación de expresiones algebraicas tiene las mismas propiedades que la manipulación de expresiones numéricas, ya que las letras se comportan como si fuesen números. Las expresiones algebraicas que se tratarán en este curso tendrán, por lo general, una o dos letras. Un ejemplo: 3x2+4x−2−x2+7x EXPRESION ALGEBRAICA VALOR NÚMERICO El valor numérico de una expresión algebraica se halla sustituyendo la letra porun número determinado Un ejemplo: el valor numérico de 2𝑥2 + 11𝑥 − 2 cuando x=3 es igual a 2⋅32+11⋅3−2 18+33−2=49 EL GRADO El grado de una expresión algebraica con una única letra es el exponente máximo de esta letra en la expresión. Un ejemplo: El grado de 2𝑥2 + 11𝑥 − 2 es2 OPERACIONES CON POLINOMIOS Concepto ■ Un polinomio o una expresión algebraica es toda combinación de números y letras ligadas por los signos de las operaciones aritméticas. ■ Ejemplo: 𝟑𝒙𝒚 − 𝟐𝒙 + 𝟏 Se dividen en cuatro subtemas: ■ Suma de polinomios ■ Resta de polinomios ■ Multiplicación de polinomios ■ División de polinomios 1. SUMA DE POLINOMIOS ■ Para realizar la suma de dos o más polinomios, se debe sumar los coeficientes de los términos cuya parte literal sean iguales, es decir, las variables y exponentes (o grados) deben ser los mismos en los términos a sumar. Método 1 para sumarpolinomios ■ Pasos: 1.Ordenar los polinomios del término de mayor grado al de menor. 2.Agrupar los monomios del mismo grado. 3.Sumar los monomios semejantes. Ejemplo del primer método parasumar polinomios ■ Sumar los polinomios P(x) = 2x³ + 5x − 3, Q(x) = 4x − 3x² + 2x³. ■1 Ordenamos los polinomios, si no lo están. P(x) = 2x³ + 5x − 3 Q(x) = 2x³ − 3x² + 4x ■2 Agrupamos los monomios del mismogrado. P(x) + Q(x) = (2x³ + 5x − 3) + (2x³ − 3x² + 4x) P(x) + Q(x) = (2x³ + 2x³) + (− 3 x²) + (5x + 4x) + (− 3) 3 Sumamos los monomios semejantes. P(x) + Q(x) = 4x³ − 3x² + 9x −3 Método 2 para sumarpolinomios ■ También podemos sumar polinomios escribiendo uno debajo del otro, de forma que los monomios semejantes queden en columnas y se puedan sumar. Ejemplo del segundo método para sumar polinomios ■ Sumar los polinomios P(x) = 7x4 + 4x² + 7x + 2, Q(x) = 6x³ +8x +3. ■ 1.- Ordenar en columnas a los términos de mayor a menor grado, ysumar. 7𝑥4 + 4𝑥2 + 7𝑥 + 2 6𝑥3 + 8𝑥 + 3 7𝑥4 + 6𝑥3 + 4𝑥2 + 15𝑥 + 5 ■ 2.- Resultado P(x) + Q(x) = 7𝑥4 + 6𝑥3 + 4𝑥2 + 15𝑥 + 5 2. RESTA DE POLINOMIOS ■La resta de polinomios consiste en sumar al minuendo el opuesto del sustraendo. Ejemplo de resta de polinomios ■ 1.- Restar los polinomios. P(x) = 2𝑥3 + 5𝑥 − 3, Q(x) = 2𝑥3 − 3𝑥2 + 4𝑥 P(x) − Q(x) = 2𝑥3 + 5𝑥 − 3 − (2𝑥3 − 3𝑥2 + 4𝑥) ■ 2.- Obtenemos el opuesto al sustraendo deQ(x). P(x) − Q(x) = 2𝑥3 + 5𝑥 − 3 − 2𝑥3 + 3𝑥2 − 4𝑥 ■ 3.- Agrupamos. P(x) − Q(x) = 2𝑥3 − 2𝑥3 + 3𝑥2 + 5𝑥 − 4𝑥 − 3 ■ 4.- Resultado de la resta. P(x) − Q(x) = 𝟑𝒙𝟐 + 𝒙 −𝟑 3. MULTIPLICACIÓN DE POLINOMIOS 3.1. Multiplicación de un númeropor un polinomio ■ La multiplicación de un número por un polinomio es, otro polinomio. El polinomio que se obtiene tiene el mismo grado del polinomio inicial. Los coeficientes del polinomio que resulta, son el producto de los coeficientes del polinomio inicial, por el número ydejando las mismas partes literales. ■ Ejemplos: 1.- 3 × 2𝑥3 − 3𝑥2 + 4𝑥 − 2 = 6𝑥3 − 9𝑥2 + 12𝑥 − 6 2.- 2 3𝑥3 − 4𝑥2 + 2𝑥− 1 = 6𝑥3 − 8𝑥2 + 4𝑥 − 2 3.2. Multiplicación de un monomiopor un polinomio ■ En la multiplicación de un monomio por un polinomio se multiplica el monomio por todos y cada uno de los monomios que forman el polinomio. Recordar que primero debemos multiplicar signos, posteriormente multiplicar los monomios correspondientes, para lo cual, se debe multiplicar los coeficientes, y luego, realizar la multiplicación de la parte literal, en donde, al multiplicar variables iguales los exponentes se sumarán. ■ Ejemplo: 3𝑥2 × 2𝑥3 − 3𝑥2 + 4𝑥 − 2 = 3𝑥2 × 2𝑥3 − 3𝑥2 × 3𝑥2 + 3𝑥2 × 4𝑥 − 3𝑥2 × 2 = 6𝑥5 − 9𝑥4 + 12𝑥3 − 6𝑥2 3.3. Multiplicación depolinomios ■ Este tipo de operaciones se puede llevar a cabo de dos formas distintas. Método 1 para multiplicarpolinomios ■ Pasos: ■ 1.- Se multiplica cada monomio del primer polinomio por todos los elementos del segundo polinomio. ■ 2.- Se suman los monomios del mismo grado, obteniendo otro polinomio cuyo grado es la suma de los grados de los polinomios que se multiplican. ■ Ejemplo: ■ Multiplicar los siguientes polinomios P(x) =2𝑥2 − 3,Q(x) = 2𝑥3 − 3𝑥2 + 4𝑥 ■ 1 Se multiplica cada monomio del primer polinomio por todos los elementosdel segundo polinomio. P(x) · Q(x) = 2𝑥2 − 3 · 2𝑥3 − 3𝑥2 + 4𝑥 =4𝑥5 − 6𝑥4 + 8𝑥3 − 6𝑥3 + 9𝑥2 −12𝑥 ■ 2 Se suman los monomios del mismogrado. P(x) · Q(x) = 4𝑥5 − 6𝑥4 + 8𝑥3 − 6𝑥3 + 9𝑥2 − 12𝑥 = 4𝑥5 − 6𝑥4 + 2𝑥3 + 9𝑥2 − 12𝑥 ■ 3 Se obtiene otro polinomio cuyo grado es la suma de los grados de los polinomios que se multiplican. Grado del polinomio = Grado de P(x) + Grado de Q(x) = 2 + 3= 5 P(x) · Q(x) = 𝟒𝒙𝟓 − 𝟔𝒙𝟒 + 𝟐𝒙𝟑 + 𝟗𝒙𝟐 −𝟏𝟐𝒙 Método 2 para multiplicarpolinomios ■ También podemos multiplicar polinomios escribiendo un polinomio debajo del otro. ■ 1.- En cada fila se multiplica cada uno de los monomios del segundo polinomio por todos los monomios del primer polinomio. ■ 2.- Se colocan los monomios semejantes en la misma columna y posteriormente se suman los monomios semejantes. ■ 3.- Como la multiplicación de polinomios cumple la propiedad conmutativa, hemos tomado como polinomio multiplicador el polinomio más sencillo. ■ Ejemplo: ■Multiplicar los siguientes polinomios P(x) = 2𝑥2 − 3, Q(x) = 2𝑥3 − 3𝑥2 + 4𝑥 ■ Como la multiplicación de polinomios cumple la propiedad conmutativa, hemos tomado como polinomio multiplicador el polinomio mássencillo. × 2𝑥3 − 3𝑥2 + 4𝑥 2𝑥2 − 3 −6𝑥3 + 9𝑥2 − 12𝑥 + 4𝑥5 − 6𝑥4 + 8𝑥3 𝟒𝒙𝟓 − 𝟔𝒙𝟒 + 𝟐𝒙𝟑 + 𝟗𝒙𝟐 −𝟏𝟐𝒙 4. DIVISIÓN DE POLINOMIOS ■ Para dividir un polinomio por un monomio, se divide cada monomio del polinomio por el monomio, hasta que el grado del dividendo sea menor que el grado del divisor. ■ Ejemplo: ■ Resolver la división de los polinomios P(x) = 𝑥5 + 2𝑥3 − 𝑥 − 8, Q(x) = 𝑥2 − 2𝑥 + 1 ■ P(x) ÷ Q(x) ■ 1.- A la izquierda situamos el dividendo. Si el polinomio no es completo dejamos huecos en los lugares que correspondan. 𝑥5 + 2𝑥3 − 𝑥 − 8 𝑥2 − 2𝑥 + 1 ■ 2.- Ala derecha situamos el divisor dentro del símbolo de división. ■ 3.- Dividimos el primer monomio del dividendo entre el primer monomio del divisor. 𝑥5 ÷ 𝑥2 =𝑥3 ■ 4.- Multiplicamos cada término del polinomio divisor por el resultado anterior y lo restamos del polinomio dividendo 𝑥5 + 2𝑥3 − 𝑥 − 8 𝑥2 − 2𝑥 +1 𝑥3−𝑥5 + 2𝑥4 − 𝑥3 2𝑥4 + 𝑥3 − 𝑥 −8 ■ 5.- Volvemos a dividir el primer monomio del dividendo entre el primer monomio del divisor. Y el resultado lo multiplicamos por el divisor y lo restamos al dividendo. 2𝑥4 ÷ 𝑥2 = 2𝑥2 𝑥5 + 2𝑥3 − 𝑥 − 8 𝑥2 − 2𝑥 +1 −𝑥5 + 2𝑥4 − 𝑥3 𝑥3 + 2𝑥2 2𝑥4 + 𝑥3 − 𝑥 −8 −2𝑥4 + 4𝑥3 − 2𝑥2 5𝑥3 − 2𝑥2 − 𝑥 − 8 ■ 6 Procedemos igual que antes. 5𝑥3 ÷ 𝑥2 = 5𝑥 𝑥5 + 2𝑥3 − 𝑥 −8 𝑥2 − 2𝑥 +1 −𝑥5 + 2𝑥4 − 𝑥3 𝑥3 + 2𝑥2 + 5𝑥 2𝑥4 + 𝑥3 − 𝑥 −8 −2𝑥4 + 4𝑥3 − 2𝑥2 5𝑥3 − 2𝑥2 − 𝑥 −8 −5𝑥3 + 10𝑥2 − 5𝑥 8𝑥2 − 6𝑥 − 8 ■ 7.- Procedemos igual que antes. 8÷ 𝑥2 = 5𝑥 𝑥5 + 2𝑥3 − 𝑥 −8 𝑥2 − 2𝑥 + 1 −𝑥5 + 2𝑥4 − 𝑥3 𝑥3 + 2𝑥2 + 5𝑥 + 8 2𝑥4 + 𝑥3 − 𝑥 −8 −2𝑥4 + 4𝑥3 − 2𝑥2 5𝑥3 − 2𝑥2 − 𝑥 −8 −5𝑥3 + 10𝑥2 −5𝑥 8𝑥2 − 6𝑥 − 8 −8𝑥2 + 16𝑥 − 8 10𝑥 − 16 10x − 16 es el resto, porque su grado es menor que el del divisor y por tanto no se puede continuar dividiendo. x3+2x2 +5x+8 es el cociente. ■ Son polinomios que se obtienen de la multiplicación entre 2 o mas polinomios que poseen características especiales o expresiones particulares, y cumplen ciertasreglas fijas. Leydistributiva ■(𝑥 + 1)(𝑥 − 2) Es el cuadrado de la suma o diferencia de dos términos. Ejemplo: (5𝑥2-1)2 (6𝑚𝑛2+8n)2 Cuadrado de un trinomio (𝒂 + 𝒃 + 𝒄) = 𝒂𝟐 + 𝒃𝟐 +𝒄𝟐+𝟐𝒂𝒃 + 𝟐𝒂𝒄 + 𝟐𝒃𝒄 (𝒙 − 𝒚+ 𝒛) = 𝒙𝟐 + 𝒚𝟐+𝒛𝟐-𝟐𝒙𝒚 + 𝟐𝒙𝒛 −𝟐𝒙𝒛 Ejemplo: E l producto de l a sumapor la diferencia de dos expresiones algebraicas Es igual al cuadrado del primer término menos el cuadrado del segundo término notables ■ Consiste en una division de 2 términos ■ Debe tener signo negativo y el denominador tiene la raíz perfecta del numerador. Puede ser signo +o- y su cociente es igual al denominador pero con signo cambiado C O C I E N T E S Suma o diferencia de cubos ■ La primera cantidad al cuadrado si es mas alternando los signos. ■ Y si es negativo todos pasan a ser positivos ■ El producto de los dos términos del denominadory mas el cuadrado del segundo término. 𝑎3 + 𝑏3 𝑎 +𝑏 = FACTORIZACIÓN La factorización o descomposición factorial es el proceso de presentar una expresión matemática o un número en forma de multiplicación. Recordemos que los factores son los elementos de la multiplicación y el resultado se conoce como producto. Diferencia de cuadrados: Es llamado así ya que al binomio conformado por dos términos a los que se les puede sacar raíz cuadrada exacta. Donde siempre la diferencia de cuadrados es igual al producto de la suma por la diferencia de sus bases. EJEMPLO: 16𝒙𝟐-25𝒚𝟐 = (4𝑥 − 5𝑦)(4𝑥 +5𝑦) 𝟒𝒙 − 𝟗 = (2𝑥 − 3)(2𝑥 + 3) 𝑥2 − 9 = 𝒙 + 𝟑 ∗ 𝒙 −𝟑 162 − 36𝑦2 = 𝟒𝒙 + 𝟔𝒚 ∗ 𝟒𝒙 −𝟔𝒚 Suma de cuadrados perfectos Un número cuadrado puede ser considerado también como la suma de dos números triangulares consecutivos. La suma de dos números cuadrados consecutivos es un número cuadrado centrado. EJEMPLO: (𝑥 +5)2 𝑥2 + 2 𝑥 5 + (5)2 = 𝒙𝟐 +𝟏𝟎𝒙 +𝟐𝟓 (2𝑥 − 3𝑦)2 (2x)2 + 2 2x 3y + (3y)2 = 𝟒𝒙𝟐 +𝟏𝟐𝒙𝒚 +𝟗𝒚𝟐 Suma o diferencia de cubos. ■ La suma de dos cubos perfectos se descompone en dos factores, el primero es la suma de sus raíces cúbicas, y el segundo se compone de el cuadrado de la primera raíz menos el producto de ambas raíces más el cuadrado de la segunda raíz. EJEMPLOS: Binomios de la forma 𝑿𝒏 ±𝒂𝒏 Se lo descompone en dos factores el primero es un binomio de las raíces de sus respectivos exponentes y en el segundo se lo ubica a cada término en una manera ascendente y descendente respecto a sus exponentes. EJEMPLOS: 𝒙𝟓 +𝟑𝟐𝒚𝟓 𝒙 +𝟐𝒚 Trinomio cuadrado perfecto Un trinomio cuadrado perfecto, por brevedad TCP, son tres términos (también llamado común ) que resulta de elevar al cuadrado un binomio de un trinomio. EJEMPLOS: • x2 − 2x + 1 = = (x − 1)2 • x2 − 6x + 9 = = (x − 3)2 • x2 − 20x + 100 = = (x − 10)2 • x2 + 10x + 25 = = (x + 5)2 • x2 + 14x +49 = = (x + 7)2 𝑥2 + 8𝑥 + 16 (𝑥)2+2 𝑥 4 + (4)2 = (𝒙 +𝟒)𝟐 Factor común ■ Se dice que un polinomio tiene factor común cuando una misma cantidad, ya sea número o letra, se encuentra en todos los términos del polinomio. a · b + a · c = a · (b + c) ■ 2 · 3 + 2 · 5 = 2 · (3 + 5) ■ 6 + 10 = 2 · 8 ■ 16 = 16 ■ a · b − a · c = a · (b − c) ■ 2 · 5 − 2 · 3 = 2 · (5 − 3) ■ 10 − 6 = 2 · 2 ■ 4 = 4 2𝑥4 + 4𝑥2 = 2𝑥2 = (𝒙𝟐+𝟐) 10𝑥2𝑦 + 4𝑥3𝑦= 2𝑥2𝑦 = (𝟓 −𝟐𝒙) Factor común por agrupación ■ Se llama factor común por agrupación de términos, si los términos de un polinomio pueden reunirse en grupos de términos con un factor común diferente en cada grupo. EJEMPLOS: 17𝑎𝑥 − 17𝑚𝑥 + 3𝑎𝑦 − 3𝑚𝑦 + 7𝑎𝑧 − 7𝑚𝑧 = 𝑎 17𝑥 + 3𝑦+ 7𝑧 −𝑚 17𝑥 + 3𝑦 +7𝑧 = (𝟏𝟕𝒙 + 𝟑𝒚 + 𝟕𝒛)(𝒂 −𝒎 ) Factorización por Evaluación ■ Recordemos que la factorización por evaluación es la misma factorización vista cuando hablamos acerca del teorema del factor. Se evalúa el polinomio en un valor P(a) tal que el polinomio se anule, se haga cero, por eso se llama evaluación. EJEMPLOS: 𝒙𝟑 − 𝟒𝒙𝟐 + 𝒙 + 𝟔 P(x)= 𝑥3 − 4𝑥2 + 𝑥 + 6 P(-1)= (−1)3−4 -1 2 + Divisores para 6: ±1 , ±2, ±3 y ±6 −1 + 6 = −1 − 4 − 1 + 6 = 0 -11 -4 1 6 -1 5 -6 1 -5 6 0 𝑥2 - 5𝑥 + 6 𝑥3 - 5𝑥 + 6 = (𝒙 − 𝟑)(𝒙 − 𝟐)(x+1) X=-1; (x-1)
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