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l I " CE [ SOTA l=] 5 ll 5 si 7) + + e PRE Ao ” a o UNALM ¿QS / CE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO + HOM INE TU INGRESO ES DIRECTO twitter.com/calapenshko ÁLGEBRA Rocío Delgado Aguilar José Gutiérrez Salazar Leandro A. Huanca Velarde Nilton Machicao Béjar Fausto Marcelo De La Cruz Juan Carlos Mesia Mendoza | Raúl Mítac Portugal ll Armando Quispe Pauyace Carlos Torres Matos Victor Trejo Cadillo 02 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO EA * Universidad Nacional Agraria La Molina Rector Dr. Esrique Fiores Mariazza Vicerrector Académico Dr. JororE Alarcón Novoa Vicerrectora de Investigación Dra. CARMEN VELEZMORO SÁNCHEZ TU INGRESO ES DIRECTO Centro de Estudios Preuniversitarios Director Ma. Victor Trejo CADILLO Jefe de la Unidad Académica M6. TeóriLo CHIRE MurILLO | Jefe de la Unidad Administrativa Ivo. MicuEL DeLGADO GARCÍA Edición 2019 ÁLGEBRA Sexta revisión: Rocío Delgado Aguilar | ¡ É GUniversidad Nacional Agraria La Molina Impreso por : GRÁFICA BRACAMONTE N Centro de Estudios Preuniversitarios Gustavo Adolla Bracamonte Heredia Je. Almiranto Guisso 939 - Josús Maria Callo Eloy Urota N* 076 Toléfono: 433.5131 /330-7010 / 330-8434 Urb. El Morcurio - San Luis - Lima e-mail: prolamolinaGHlamolina.edu.pa Toti: 326-5361 / Lirna 30 - Perú | ventas bracamonte.cóm.pe Novena reimpresión, diciembre de 2019 Tiraje: 1000 ajemplares Impreso en al Perú £ Printed in Por Darechos reservados. Prohibida su reproducción total o parcial sin permiso del editor, J ISBN: 978-0977-2049-8-3 4 Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú N*: 2019.13414 f ME A BA ES ——= A li. 0 Mi mar TR 03 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM, CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO INTRODUCCIÓN El Álgebra como parte de las matemáticas, constituye una herramienta básica de la ciencia. Su aporte consiste, en utilizar conceptos y algoritmos para analizar, comprender, explicar y sistematizar situaciones, que se presentan en las diversas áreas científicas. El presente texto está conformado por 16 unidades. Cada una contiene definiciones, propiedades y algoritmos, asimismo incluye ejercicios de aplicación teórico-prácticos, 30 ejercicios resueltos con diferentes grados de dificultad y 50 ejercicios propuestos con claves de respuestas. La elaboración del presente texto se ha dado con la participación de los profesores del curso de Álgebra del Centro de Estudios Preuniversitarios de la UNALM, de acuerdo al contenido exigido por esta universidad, lo que lo convierte en una herramienta básica para el inicio de los estudios universitarios. Deseo expresar mi agradecimiento a los profesores por su aporte en la ejecución y elaboración de este material didáctico. 04 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO PRESENTACIÓN El Centro de Estudios Preuniversitarios de la Universidad Nacional Agraria La Molina (CEPRE-UNALM), con mucho entusiasmo, reestructuró y relanzó las publicaciones propias, con la finalidad de mantener la mejora continua de sus servicios, dirigidos fundamentalmente para el beneficio académico de nuestros estudiantes. Te presentamos estos nuevos ejemplares de nuestra colección de 9 libros (Álgebra, Aritmética, Geometría, Trigonometría, Biología, Física, Química, Razonamiento Matemático y Razonamiento Verbal), revisada y corregida con dedicación por los Coordinadores y Profesores de cada uno de los cursos que se imparten a nuestros estudiantes en su preparación preuniversitaria. Cada libro se viene desarrollando de acuerdo a los contenidos que hoy exige la Universidad Nacional Agraria La Molina — UNALM y en diversas instituciones de preparación superior, considerado un valioso material académico, que contribuirá a consolidar el conocimiento y lograr un mejor aprendizaje. Las unidades de cada libro, han sido estructuradas con contenidos teóricos y ejemplos que facilitan su comprensión, con un conjunto de problemas resueltos con diferentes grados de dificultad a manera de guía práctica, y un conjunto de problemas propuestos también con diferentes grados de dificultad con sus respuestas respectivas, con el objetivo de lograr en los estudiantes un auto aprendizaje significativo. A ustedes jóvenes estudiantes dejo en sus manos esta colección de libros que es el trabajo comprometido de la institución para brindarles una formación académica de calidad, que sea la base del desarrollo del éxito de su carrera universitaria; por eso el CEPRE-UNALM te prepara para tus éxitos del futuro, y que estos estarán en función de la avidez, empeño y dedicación que determines para alcanzar tus metas y objetivos. Finalmente quiero expresar mi sincero agradecimiento a cada uno de los Coordinadores y su plana Docente por el gran trabajo realizado en forma permanente para la mejora de los libros y lograr esta nueva reimpresión. M6. Sc. VÍCTOR TREJO CADILLO Director del CEPRE-UNALM O5 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO INDICE Presentación Introducción UNIDAD 1 LEYES DE EXPONENTES 1.0 Introducción 12 1.1 Potenciación 12 1.2 Radicación 14 1.3 Ecuaciones Exponenciales 16 Resumen 18 Ejercicios resueltos 19 Ejercicios propuestos 26 UNIDAD 2 POLIXOMIOS 2.0 Introducción 38 2.1 Definición 38 2,2 Notación polinómica 38 2.3 Grados de un polinomio 39 2.4 Polinomios especiales 40 2.5 Operaciones con polinomios 41 2.6 Productos notables 43 Resumen 44 Ejercicios resueltos 44 Ejercicios propuestos 52 UNIDAD 3 DIVISIÓN DE POLINOMIOS 3.0 Introducción 63 3.1 División de polinomios 63 Resumen m3 Ejercicios resueltos 73 Ejercicios propuestos 34 UNIDAD 4 FACTORIZACIÓN DE POLINOMIOS 4.0 Introducción 95 4.1 Factor primo 95 42 Criterios de factorización 95 Resumen 104 Ejercicios resueltos 104 Ejercicios propuestos 115 UNIDAD 5 FRACCIONES ALGEBRAICAS 5.0 Introducción 125 5.1 Minimo común múltiplo (MCM) y Máximo común divisor (MCD) de dos o más polinomios. 125 06 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 5.2 Fracción algebraica racional 126 5.3 Fracciones parciales 123 5.4 Calculo del límite de una fracción algebraica 130 Restimen 130 Ejercicios resueltos 131 Ejercicios propuestos 140 UNTDAD 6 COCIENTES NOTABLES Y BONOMIO DE NEWTON 6.0 Introducción 151 6.1 Cocientes notables 153 6.2 Factorial de un número natural y número combinatorio 158 6.3 Binomio de Newton 160 Resumen 162 Ejercicios resueltos 163 Ejercicios propuestos 172 UNIDAD 7 RADICACIÓN 7.0 Introducción 133 7.1 Definición 183 7.2 Radicales semejantes 183 7.3 Radical doble 184 7.4 Racionalización 184 7.5 Cálculo de límites para expresiones irracionales de la forma (5) 185 Resumen 185 Ejercicios resueltos 186 Ejercicios propuestos 193 UNIDAD 8 NÚMEROS COMPLEJOS 8.0 Introducción 203 8.1 Números complejos, Definición 203 8.2 Sistema de los números complejos o Sistema C 203 8,3 Clases de números complejos 204 8.4 Unidad imaginaria, potencias de exponente entero de la unidad imaginaria 204 8.5 Plano complejo. Representación geométrica de un número complejo 205 8.6 Representación de un número complejo: binomial o cartesiana, polar o trigonométrica, 205 8.7 Relacionesentre números complejos: complejos conjugados complejos opuestos 208 38,8 Operaciones con números complejos. En forma binomial. En foma trigonométrica 208 Resumen 211 Ejercicios resueltos 211 Ejercicios propuestos 219 UNIDAD 9 ECUACIONES LINEALES Y DE SEGUNDO GRADO - Ecuaciones lineales 2329 9.0 Introducción 229 9.1 Definición de ecuación 229 59,2 Clasificación general de ecuaciones 230 07 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 9.3 Igualdad 232 Resumen 233 Ejercicios resueltos 233 Ecuación de segundo grado 240 9.6 Introducción 241 9.7 Definición de la función cuadrática 241 9.8 Definición de la ecuación de segundo grado 241 Resumen 246 Ejercicios resueltos 247 Ejercicios propuestos 253 UNIDAD 10 ECUACIONES POLINOMIALES 10.0 Introducción 264 10.1 Ecuación bicuadrada 264 10.2 Ecuación binomia 265 10.3 Raices cúbicas de la unidad 265 10.4 Ecuación trinomia 266 10.5 Ecuación polinomial de grado *n" 267 Resumen 269 Ejercicios resueltos 269 Ejercicios propuestos 278 UNIDAD 11 SISTEMA DE ECUACIONES 11.0 Introducción 259 11.1 Definición de sistema lineal 290 11.2 Clasificación de un sistema lineal 290 11.3 Métodos de resolución de un sistema lineal 291 11.4 Análisis de compatibilidad o consistencia del sistema lineal de dos incógnitas 292 11.5 Resolución de un sistema mediante cambio de variable 294 11.6 Método o Regla de Cramer para resolver sistemas de ecuaciones lineales 295 Resumen 300 Ejercicios resueltos 301 Ejercicios propuestos 314 UNIDAD 12 DESIGUALDADES E INECUACIONES 12.0 Introducción 326 12.1 Números Reales 326 12.2 Desigualdades 330 Resumen 336 Ejercicios resueltos 337 Ejercicios propuestos 348 UNIDAD 13 VALOR ABSOLUTO 13.0 Introducción 360 13.1 Definición del valor absoluto en R 360 13.2 Propiedad del valor absoluto 360 - 13,3 Definiciones esenciales 361 - Resumen 362 - Ejercicios resueltos 362 Ejercicios propuestos 31 08 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO UNIDAD 14 RELACIONES Y FUNCIONES 14.0 Introducción 381 14.1 Par ordenado 381 14.2 Producto cartesiano 382 14,3 Relación 384 14.4 Función 389 Resúmen 393 Ejercicios resueltos 394 Ejercicios propuestos 403 UNIDAD 15 FUNCIONES ESPECIALES 15.0 Introducción 414 15.1 Funciones especiales 415 15.2 Función cuadrática general 416 15.3 Construcción de funciones 417 Resumen 418 Ejercicios resueltos 419 Ejercicios propuestos 428 UNIDAD 16 LOGARITMOS 16.0 Introducción 440 16.1 Función exponencial 440 16.2 Definición del logaritmo 442 16.3 Función logaritmo 443 16.4 Relaciones entre las funciones: exponencial y logaritmo 445 16.5 Propiedades penerales de los logaritmos 445 16.6 Cologaritmo y antilogaritmo 446 16.7 Sistema de logaritmos 446 16.8 Resolución de ecuaciones logaritmicas 447 Resumen 448 Ejercicios resueltos 448 Ejercicios propuestos As7 BIBLIOGRAFÍA 467 CLAVES DE LOS EJERCICIOS PROPUESTOS 468 09 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO UNIDAD 1 LEYES DE EXPONENTES 10 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM, Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO OBJETIVOS Al finalizar la unidad el alumno será capaz de: 1. Identificar los diferentes exponentes y el significado de cada una de ellos. 2. Realizar las operaciones de multiplicación y división de potencias en una misma base. 3, 4. Entender que las leyes de exponentes es la base para el manejo de los distintos tipos de Expresar un número de diferentes formas, como potencias de una cierta base. operaciones y artificios dentro de la matemática. Descomponer números en Una ecuación exponencial, para acomodar en forma conveniente sus miembros, y aplicar uno de los principios fundamentales con que resuelven aquellas. CONOCIMIENTOS PREVIOS Para la presente unidad, el alumno deberá conocer previamente: Las operaciones básicas con números racionales. Las propiedades básicas de la igualdad. La resolución de una ecuación de primer y segundo grado, CONTENIDO 1.0 Introducción 1.1 Potenciación 1.1.1 Definición 1.12 Regla de signos 1.1.3 Principales propiedades o leyes 1.2 Radicación 1.2.1 Definición 1.22 Regla de signos 123 Principales propiedades o leyes 1.3 Ecuaciones exponenciales 1.31 Principios fundamentales de resolución Resumen Ejercicios resueltos Ejercicios propuestos Unidad 1- Leyes de exponentes 1 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.0 INTRODUCCIÓN Esta unidad es importante para el estudiante porque le permite identificar, reconocer que propiedades se pueden aplicar para solucionar un problema planteado. Además, la expresión a” se puede extender al caso que *n” no sea un entero positivo, siempre que el desarrollo sea consistente con las leyes de los exponentes. Es decir, los exponentes pueden ser enteros positivos o negativos o cero, números racionales o complejos. Si el exponente en uno de los miembros de una ecuación incluye una incógnita a* =aY, donde a)0 y az1, esta última recibe el nombre de ecuación exponencial. Las leyes de exponentes son un conjunto de propiedades referidas a las distintas formas en que aparecen los exponentes, el significado de éstos, las transformaciones y operaciones que pueden llevarse a cabo con ellos. Los exponentes, de alguna forma, se relacionan con dos operaciones algebraicas: la potenciación y la radicación. 1.1 POTENCIACIÓN El esquema general (o algoritmo) de la potenciación es: a” =P a” =P donde: A, se llama base; n, se llama exponente y P, potencia. 1.1.1 DEFINICIÓN. Sea ae R y n e N, la potenciación se define asi: a :¿sin=1 a'=/aaa..... a ¡sin>1 n Veces Ejemplos: 1) 2-22222-32 2) (37 =(3)13)(3) = 27 3) (-5)' =(-5)(-5)(-5)(-5)= 625 1.1.2 REGLADE SIGNOS: —(+)P" =+ E =+ qa en sÑ a a Es recomendable que recuerde los siguientes resultados; pues, éstos se presentan en determinadas ocasiones, dentro de ciertos problemas, y hay necesidad de expresarlos de la forma más adecuada. Unidad 1- Leyes de exponentes 12 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2 =4 3? =9 4? =16 52-25 7? =49 2-8 3% =27 49 64 5% 125 7% 343 2* =16 3-81 41 256 51-625 7* 2401 2 =32 3 -243 4 =1024 5% -3125 7" -16807 2 - 64 3% =729 4% = 4096 5% - 15625 7% -117649 2” -128 3' -2187 2% - 256 2 =512 21 -1024 1.1.3 PRINCIPALES PROPIEDADES 1.1.3.1 | Multiplicación de bases iguales | g" g” gm" 1.1.3.2 | División de bases iguales = =a77 : vaz0 a 1.1.3.3 | Exponente Cero a -1 ¡vaz0 (0%= forma indeterminado) 1 ay” (py 1.1.3.4 | Exponente negativo at. va =D * (5) -(2) a 1.1.3.5 | Potencia de una multiplicación (abc) = ag" pr n n 1.1.3.6 | Potencia de una división (5) E y b=0 b m [erp] mr, ego [an] <e79 (2 (5 " ¿en 1.1.3.7 | Potencia de potencia Podemos demostrar algunas de estas propiedades, haciendo uso de la definición. 1131 a” a” = (a.a.98.a......a).(a.a.a.a.......a)J-a.a.aa........a=a"*" m factores n factores men factores 1.1.3.2 Suponiendo que m,n e N/m>n a a=0, se tiene: J m factores men factores n factores . 2 » A » A / » . men factores a_._29a.988......a _ AAA.4.4.9.4........aA “ana. 8 dama a” 2.a8.8.4........a á.4.8.8........d n factores n factores Unidad 1- Leyes de exponentes 13 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM, CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Realmente, la validez de éstas propiedades 1.1 y 1.2 se extienden para exponentes m y n cualesquiera (racionales). 1.1.3.3 En la propiedad 1.2, supongamos que m=n; entonces: ar ar Ejemplos: 1. 2,2%7,24m = gmelmeám = 26m = (28)m = 2567 2 PPG (2.3.5 =30* 3 (at? =g18= gl A ES 95 4 22228 121 5, 2= = eN a (ALA la) la) Fa” se 1.2 RADICACIÓN El esquema general de la radicación es: YA =q Donde: n, es el Índice del radical A, es el radicando o cantidad sub radical q, esla raiz enésima 1.2.1 DEFINICIÓN. Siendonm e N 4n > 2, la radicación se define asi: YA=9>0P=A a q esúnica Además: sin es par, la operación está definida sólo si A > 0 sin es impar, la operación está definida Y A e R. Ejemplos: 1 %5=5 , pues: 5 = 625 2. Yea4=4 , pues: 4% = 64 3. Y2243=-3 pues: (-3)=-243 i 1.2.2 REGLA DE SIGNOS: DP =+ a meto mm. P=/= no existe en R (Reales) 1.2.3 PRINCIPALES PROPIEDADES Considerando que: a>0,b>0yneNanz22: Unidad 1- Leyes de exponentes 14 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros CE PRE UNALM TU INGRESO ES DIRECTO 123.1 |Raíz de una multiplicación ab = Ya Ub e a Ya fl= == ——= 1.232 | Raiz de una división bw Raíz de una potencia m 123.3 (Exponente fraccionario) Nam -0a "an ; vmeN 1.2.3.4 | Raiz de otra raíz n/mia = nm Ejemplos: al 1. Calcule: E=64%* Resolución: Aplicando sucesivamente propiedades y desarrollando de arriba hacia abajo: a 1 2 37 y 1 Ja 2 E ge 234 44 ; 92 ==> > E-=643 -Y64 -Y4? -4, luego: E=4 a 2. Calcule: E=279”* Resolución: Siguiendo la secuencia anterior. A 4 a A E == 1 21m E=27? 4 2=- 27 y 2 3d 3 1.4 92=- => E=27 3 = ==, luego: 3 Yer 3 3 j ay 3 7 gy a ca [3] (2) 2] Resolución: Por propiedad del exponente negativo, se tiene: 1 sy (47. 207 f27,. 16 201% e-[9(3).(3) + s Es) | 1642012 ] 3 E-[95. . y > E=(45+4 => E=49? => Ex=237*? W i as | . Unidad 1 - Leyes de exponentes 15 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO e lr (21? pa Y sz 4. Calcule: e- [63] (5) (5) +10] Resolución: Al igual que el anterior, por propiedades, resulta: Me. 2 1 a ES I[11 41,8, 10l2 => eE=-[39,2%,%,10)? 3 2 4 4 4 1 1 > E=(27+12+10)% =(49)? = E=7 Xx xXx X+X 5. Si x” =3 halle el valorde: E= Xx Resolución: Por propiedad, se tiene que: E sl ESPA > Eno] > E=(3)%-27 1.3 ECUACIONES EXPONENCIALES Una ecuación exponencial es aquella donde la incógnita forma parte de algún exponente. 5 Ejemplos: * 9%*2 -27*-2 e =Y4 Para resolver una ecuación de este tipo, para los casos más elementales, se usa una secuencia de artificios, basados en las leyes de exponentes; junto con los siguientes principios. 1.3,1 PRINCIPIOS FUNDAMENTALES 1.3.1.1 ABASES IGUALES, EXPONENTES IGUALES at=ad => x=y : az0;1 Ejemplos: 1. El valor de "x" que verifica la ecuación: 9*2 2742 | as: Resolu Expresando ambos miembros en una misma base: (32/42 = (392 > 324 - 3h Aplicando el principio: 2x+4=3x-6 , entonces: x= 10 9 Entaecuación: 125 =25+1 el valor de *x" es: Resolución: 8 1 Expresando ambos miembros en base 5: (se) 5 (52) > 59502 Aplicando el principio: 3x-9=2x+2 entonces: x=11 Unidad 1- Leyes de exponentes 16 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM CE PRE con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.3.1.2 A EXPONENTES IGUALES, BASES IGUALES xi=yi=>x=y y x=-y; aeZ' pares Ejemplos: 1. Luego de resolver: (2x-— qy2 = (x + 2y+2 , el valor de "x” es: Resolución: Observe que x+2 = (0, pues de lo contrario el segundo miembro sería: 0% (valor indeterminado). Entonces, aplicando el criterio: Pa=l=xr2 > x=3 Observación: Siendo a = b y ambos distintos de cero: | 4*=b* = x=0 1 ¿2143 2. Enlaecuación: (3) 523 el valor de “x" es: Resolución: Como 1.25 «entonces, por la observación: 2x+3=0 => x== Pa lt a 1.3.1.3 BASES Y EXPONENTES RESPECTIVAMENTE IGUALES > x=a ¡a=0;1 Ejemplos: 1. El valor de "x" en la ecuación: 7 -Y9 , BS: Resolución: Acomodando el segundo miembro como una potencia, de modo que la base y el exponente sean iguales: 33 24 E. 1 Iv XX 3 —» yr =33 — aX =3 3 —+ y? =(37 y3 > y (3) Luego, aplicando el principio: x= 1 3 Observación: En general: a" >x=a -azD01Avneo 2. Elvalor de "x" que verifica la ecuación: x" =%YA es: Resolución: Fijese como se acomoda el segundo miembro, tratando de que su estructura sea la misma que la del primero: 5 2 > Pr = 32 pa X = Y2 De donde podemos afirmar, por la observación anterior, que: x= Y 53? Unidad 1- Leyes de exponentes 17 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM CE PRE con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 7 3, Delaecuación: Xx" = 27 2 , el valor de "x" es: Resolución: En el segundo miembro, descomponiendo 27 y 729 en potencias de 3, se tiene: a 27 A A, sy a go Luego, se puede afirmar que: x= 3 RESUMEN POTENCIACIÓN: AP =P a -sin=1 a <aasa..... a ¡sin>1 € KXÉÁ n Veces Regla de signos: (+ =+ (Po =+ ¿e me par LN Principales propiedades: m p prop 4) ag ¿men 2 Ear -az0 a Dar E 3)a”=1; a=0 y Ga" =— ¡ax0 ar 5) (ab" =a” b” , 6am7P =(a7y”" =amn a" a”. 7) (2) 5 5 D0 RADICACIÓN: YVA=4 0 q =A a q esúnica Además sin es par, la operación está definida sólo si A > 0 sin es impar, la operación está definida v A e R. Regla de signos: "PF =+ PUE impar __ P2/- no existe en R (Reales) Principales propiedades Vb -Ya.06 dE _Ya : Bb + b , E Unidad 1- Leyes de exponentes 18 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO + ECUACIONES EXPONENCIALES Principios Fundamentales: A Bases iguales, exponentes iguales 4-2 >x=-y ; a>0 n ax! A Exponentes iguales, bases Iguales B=y => x=y ¡x>0 a y>0 Bases y exponentes respectivamente iguales X=a > x=48 :a20:1 EJERCICIOS RESUELTOS Pal gl, e qa 01. Reducir: EAT Resolución: Notamos que el menor exponente de 3 en el numerador es: x + 1 y el menor exponente en el denominador es: x-4; luego descomponiendo en bases iguales y sacando factor común se tiene: 1 2.23 Él 3x+1, qerigl ¿9 +32, gx+ 193 A (rara2 25] A m Aplicando la propiedad 5 =a7 resulta: E = 31404) = 35= 243 . : 2ogan+4 02. Simplifique: E a Pp q gan+5 y 49503 Resolución: 225=325%, 25=5* Aplicando la propiedad: (a"b"P =a"? p". resulta: 4n+874n+8 4n+874n+8 4n+874n+8 a pp ganó y, gen+5s Bn 4 +5) gan+532 Aplicando la propiedad: e <a" resulta: E =*Y5203322n+3) a y | mp Aplicando la propiedad: Va"bP = dam abP =anbn, resulta: E=5.32=45 Unidad 1- Leyes de exponentes 19 Prohibida su reproducción total a parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM CE PRE con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 03, 04. 05. Simplifique: E= 7 y Ale” Resolución: 1 Aplicando propiedad "/W/E/a ="""Y/a resulta E- 2 PR 695% 2 En el índice: 2222'4-228+2'4-9828' 4 2924 - (2 4-%a m e 1 Aplicando propiedad Va” =an resulta E=6258% 4 -6254 =5 x ¿nr Dadas las expresiones: P= AS Q= 0 a dx x Xx de sl xXx R= "xrsi 23 “entonces, ¿a qué es igual: P+Q0+R? Resolución: Trabajando en la cantidad sub radical de P: yo ¿tral Ae Ml a E qa Note que: y -3 reemplazando y aplicando propiedades se tiene: 40 == dl x 2x 2x-x x Xx P= Ey =x yx =x9* - ] = 34-81 De forma análoga se determinan Q y R.. Por lo que: Q =R = 81 Por lo tanto: P+QG+R=81+ 81 +81 = 243, Resolver: ye = ¿ae Resolución: En el segundo miembro, el exponente de 4 es: y por eso debemos poner (|). Pi Sabemos que: 4=2* , reemplazando: (2) AR) _ a +3 + Luego: 2" 92% Como las bases son iguales, entonces: 4%+9 - 2X+4 +3 Nuevamente: (2 y TA, y PRA ga “De donde: 2x + 6 =x+ 4; despejando x=-2 Unidad 1- Leyes de exponentes 20 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2893 ga ir 06. Alresolver: (87) - (91 ] . Calcule: E= x*-8 , y12-x Resolución: En ambos miembros, multiplicando los exponentes, resulta: gire) = gir) gire Igualando exponentes, resulta 17%.172*8 17%+8 . 47% Nuevamente, igualando exponentes resulta: 3x +6=36, despejando: x= 10 Reemplazando, se tiene: E=10? + 10? = 200, 25 a 07, Halle"x" si: xXx” =5* Resolución: 25 125 si 55 Elevando a la 25: [e ) -(5 ) Realizando un intercambio de exponentes en cada miembro: 25 sis 55 (ey ==(5*) Aplicando propiedad: y! =a?* =>y=a, resulta: x% =5* Despejando x =Y5 08. Halle “a” si: nj =N Resolución: nm rn n n Sabemos que: (erp = (a Y y n=Yn qa a” Reemplazando se tiene: (a ] F e Aplicando la propiedad: xo" -aN >x=a, resulta a” =Yh. Despejando, resulta a = nn 09, A partir de: A y p2a-3b _ a el valor de "2a — 3b” es igual a: Resolución: De la segunda ecuación despejando "b”, se obtiene b= 2? Reemplazando en la primera ecuación exponencial resulta: 22. 728 728 ¿ao _ 20 3 7 alado —= 22 _ 22d Como las bases son iguales, igualando exponentes, se tiene: 2a-3b= A de donde: (2a-—3b? =14? > 2a-3b=14 10. Untemo standard cuesta x* nuevos soles y un terno especial cuesta el triple que un temo Standard. Si se compran xternos standard y x temos especiales, calcule el valor de x, si se gastó en total 324 nuevos soles. Unidad 1- Leyes de exponentes 21 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Resolución: 11. 12. 13. Costo: Terno standard: x* Terno especial: 3x* Gasto = (Cantidad).(Costo) > 324 = xx +x.3x Efectuando resulta 4.%*! = 324 = 0 =81=3=3% => x=3 1 . B Si at=4 calcule: E= a?” +[a%”") Resolución: 1 Acomodando la expresión que piden calcular: E = aña, (ana y8 Sabemos que: ad =4 => a%=16 Reemplazando: E = at y, (a16a)1/8 Aplicando la siguiente propiedad a”” =(a7)" ; (a) =a"" y reemplazando: E=(aty + 4% Reemplazando otra vez lo anterior: E =4% +16 = 256+16=272 | mn ñ Después de resolver la ecuación: od = 0.25, halle E = xx + 5y +X Resolución: 'n ñ n n Tenemos: +07 4. dlevandoala 'n” se obtiene 220%, Y go + xn” 4 80" 4x" yn Multiplicando: (x" +5"pm"=80"+x" = 4%x"4207 =807 4 xP Factorizando y agrupando resulta: xnla3|. 80” - 20” = 200/49) Después de simplificar. x” =20" , de donde: x=20 Luego, reemplazando: E =20+12(20 +5)20-4 -PsiB-5 => E II on MX mn K x E a E x x El valor de *x” que verifica la ecuación exponencial (e ) = x* ¡eSs: Resolución: Aplicando la propiedad: (aT"yP =2a" ; m=x*in=x"* 2 mx pa ye A o e = yn Pero: n= Yn' =Yn , Luego x=Yn a" =>N=X (igualando los exponentes). qx HN 14. Si x* =2, el valor de la expresión: R = x . Ss: Resolución: Por exponentes se tiene que: x* =xx* =2x Además: 2% 10% <= xy = x(2)? =4x Finalmente:R= x2%% = x9% =(2049P =2% - 256. Unidad 1- Leyes de exponentes 22 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM CE PRE con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 15. 16. 17. 18. 19. -5 2 Resolver 5% =31252%"", Resolución: at . 31255 = (5*) 52? A bases iguales se tiene exponentes iguales: 5% * 5,5% - 8205 Una vez más, a bases iguales exponentes iguales: x-5=2x4+5 => x=-10 a a Sabiendo que ab=1 ; simplifique: E =(a>)” (pa)? le)”] loey] Resolución: Efectuando los signos de colección, se tiene: E=(a)”.(b)”.(am9)” (pe) > E=(aby ab? => E=(abJPaby Reemplazando datos se tiene: E=1 mg mas manos Simplifique: E= Resolución: Expresando en función de un solo radical el numerador Y denominador, se tiene: (m2 (0+2(0+) 0,7 as E= == >» E= =1 (042093 245 (n+2](n+3 qna? AL | ab ,Jab' Reduzca: E= is Resolución: Efectuando operaciones de exponentes de bases iguales se tiene: 5 3 1 1 E= | D-+ | D.> E=Yab) + bi(ab)! > E=(ab) 1b.(ab)i (ab)a (ab)a 1 1 Finalmente: E=(ab) 4(ab) /b=(abb=b => E=b 1 Calcule: E-(3)" Va /16 (321125 . Efectuando operaciones de exponentes se tiene: Unidad 1- Leyes de exponentes 23 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM CE PRE con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 20. 21. 22. 23, 24. E= (2): 2/2/25 /27 =(2 y A (2)1s 19/249 E=(2y16.1$28 =(2)16.(2)i =(2)16 =(2? > E=8 ab Calcule: E-(5) : Sabiendo que: 2%'P=6? y 3% = 3(2>*) Resolución a+b a+b b b E E n= 2 E 2 = 6 == 8 = 5 = 2 => E = A * 3 qab qa 3b 3(2" ) qb gas 6 6 Halle el valor de: E= a+1 + iia ; Sabiendo que 4 = Y8 2b+3 b+1 Resolución: 22 23 2 Por la condición inicial se tiene: 2% =2P >= .b > a= 3? , Luego: 2 2 joer a(gjp+2 2+3_,2Ab+1)_1 —2b+3 b+1 3XA2b+3) b+1 3 e = E= 3 L u | = se Si: a* =2 ¡ entonces, halle :E = (a? ) Resolución: Mediante propiedades de exponentes tenemos: aja y? atan Ela) > E-l(ar)” -(29/90-16 => E-=16 Halle el valor de"a"en: a3d?0 ¿320 ,¿30, . ¿a _gA!: 81 veces Resolución: Efectuando operaciones se tiene: 8182 -gP1 — ¿2 go > ¿37 > ¿0-30 > a-3 Halle E=x+y, sabiendo que: y" =x e Y yo Resolución: De la primera condición: y*=x = y=Yx E E De la segunda condición se tiene que: xY =y* a Luego: xY =x** > == >y=X% Xx Reemplazando en la primera condición resulta que: 1 1 1 1 á 3 mm? = Xx == =— =— e _— =— ASA > 2 z > X 5 0 z' Finalmente: E=x+y A Unidad 1- Leyes de exponentes 24 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM CE PRE con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 25. 26. 27. 28. 29. 30. Hallar el valor de "x" en: (x+ q Pedo) =2 Resolución e 2 > to? 22 > [0 a > (x+1 =2 Finalmente se tiene que: x+1=Y2 > x=Y2-1 Si: ja? =2 “entonces, halle: E=a? +3 1 1 39% =2 07 4 > a” =16; luego, E=164+3=19, Si: CAE -x+5=0: entonces. hallar E=x? +2. Resolución: 2 2 Ex 5 > 16=(x 5 > 2% (15 3 Luego se tiene que x-5=2 => x=7, finalmente: E= 49+ 2= 51 a ML Six * 2 8 ; halle el valor de: "x", Resolución: Multiplicando y dividiendo el exponente del segundo miembro por Y/2, se tiene que: ME 4 1 O Y Y 1 xx -2 > -2 2230" -(3) (ay (3) si 9” 0,125, halle el valor de "x”. Resolución: 1 y 3 ' 114 1 1 eta Wo Pol x 32» ] -(3) = XxX ax ] -(3) == Xx => > X= Es soluci 2 6 A >. y" 5x2 > *=42. Unidad 1- Leyes de exponentes 25 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros CE PRE UNALM TU INGRESO ES DIRECTO D1. D2. 03. DA. 05. Z A). B) 242 y2 > -D) y2 Ej) 2 EJERCICIOS PROPUESTOS Calcule el valor de “a”; si (a? y ( a? y =(a5)' (a? y (a y A) 4 B) 5 G) 3 D) 2 1 El — 13 Calcule el valor de "x"en: 2/a %/a “Ya “Ja =a'; sabiendo que a > 1 O — 0 B a u N - — si Y VE TZAR ZA - a Nrza ; halle el valor de E = q O — D m w h o ed 1 =1 Halleel valor de: E= po” er ; sabiendo que: bt/b => A) 7 B) 2 c) /2 1 Da E Y Halle el valor de “x" en: “Y2= 048, Unidad 1- Leyes de exponentes Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. 26 CE | PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO (ao e] 06. Si <=Y2; entonces, halle el valor de : E [(c%) a] A) 64 B) 32 C) 28 D) 16 E) 8 07. Simplifique: E=, Y p4Y_ ay" 5 08. Halle el valor de "abc"; sabiendo que; a=Y Y, pel ) 0 A) 3% B) a Cc) ex D) e E) 3x o (ab"") ab+b? El 09. Simplifique: E= (ca) (2 S I T O hp O 2 q? 10. Señale la relación correcta en las siguientes expresiones: M= (( ay) Pala)”; y+ N=(a)” ; sabiendo que "a" es un entero positivo diferente de la unidad. A) N>P>M B) P>=N>M C) M>N>P D) N>=M>P E) M>P>N Unidad 1- Leyes de exponentes 27 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO X4 +. xr 11. Si 3 2-4 2-3 2 ¡entonces, halle el valor de E=x?. 1 ay 2 ) 2 1 Bm ) 4 c) 2 D) 4 E) 8 12. Halle el valor de x*; sabiendo que: yea? Aj) 12 B) 10 C) 8 D) 6 E) 4 p+1 13. Si -27* =-4*? : entonces, halle el valor de E-*? ya? A) 1 B) 4 Cc) /2 D) 2 1 Ey? 13 y 14. Halle el valor de E=x-+1 en: ap E 5 ay 2 15 2 By £ ) 5 3 oy 2 )3 2 Dy £ ) 3 5 E) 3 dE 15. Halle el valor de "x"en: Ed =2, A) -1 B) y2 O) 2-1 ma 2 7 E) 1+42 Unidad 1- Leyes de exponentes 28 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros CE PRE UNALM TU INGRESO ES DIRECTO 16. 17. 18. 19. 20. Halle el valor de "x"en: 2 4/2 Jar =Y2 A) 2 B) -1 Cc) 2 D) 3 E) 5 Sabiendo que: x* -Y/4, halle el valor de: E =x7! 1+E Za Halle el valor de Vx en: Y2? =82""" A) y2 B) 43 Cc) 8 D) 411 E) Y7 Halle el valor de xó en: 3% - 302-216 A) 9 B) 12 C) 14 D) 16 E) 25 ¿1 yo Halle el valor de "x" en: (x+ yan? =2 A) y2 B) 42+1 GC) Y2-1 D) Y2/2 E) 2/2 Unidad 1- Leyes de exponentes Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. 29 CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO xx? (é UM 21. Reduzca: EE=-———__—__—-. A y yt AJ Xx B) x C) 118 D x El x ay 2 A 22. Simplifique: E= 2 2. xP +2 x= A) B) Cc) D) E) N E S Es >= 23, Reduzca: A) x B) x? C) D) E) 24. Calcule el valor de: (8 Ni A) 2/2 B) yY2 Cc) 43 D) 342 E) 243 mM mx Bb Y ha CAS 5] 25. Efectúe: E >; > FG) Unidad 1- Leyes de exponentes 30 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM, Tu futuro empieza UNALM con nosotros CE PRE TU INGRESO ES DIRECTO 26. 27. 28. 29. A) B) C) D) E) Halle el valor de “x"en: (4125 y? Xx y" = yalsy O A t y dz pe] xa entonces, calcule el valor de; E =Lx256 0 0 0 d X= 5+/6+/6+/6+... «entonces, halle el valor de E=15x + %15x +... H b A Halle el valor de "a" en la expresión para que se cumpla que "x"se repita 5 veces como factor: b- 2 z C) D) E) x ye y a o 0 ya u n ] 1 R I 0 t o l Í A m i r o Unidad 1- Leyes de exponentes 31 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM con nosotros CE PRE TU INGRESO ES DIRECTO 4x1 30. Halle el valor positivo de "x” en la ecuación: 2x+1= l 1) A) B) Cc) D) E) Xx U A a j o aj tw ] 0 ) 31. Halle el valor de"x"*" en la ecuación: Yx**? =9 A) B) C) D) E) 32, Si A) B) C) D) E) 33. Halle el valor de "x?"en; (x-42) 5 5 3 8 5 " pr pan E= | z | : señale el exponente de "x"después de simplificar la expresión 7-7 apar ) A) 4 B) 8 C) | D) (Pp ¿El 9 12 16 Unidad 1- Leyes de exponentes 32 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros UNALM TU INGRESO ES DIRECTO 34, Halle "xy"; sabiendo que: x=y*; y! =x* 35. 36. 37. 38. A) B) E) D) M 6 ) 0 ] 05 /6 4 00 ] M 0 ] le E) 3 13% 2 Calcule el valor de "x" en: 21 243 o ll tO cn (0 Halle "x?"en: 2/42 - 2% A) B) C) D) E) a b l a N e Halle el valor de "x+3" en: x=y2 2x2 Y2x...; x>0 3 5 E) 7 9 1 1 1 A Halle el valor de "x"en: d yal 246) A) 1 B) 2 Cc) 1 -D) 43 E) 4 Unidad 1 - Leyes de exponentes Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. 33 Tu futuro empieza con nosotros CE PRE UNALM TU INGRESO ES DIRECTO 39. 41. 42. Halle el valor de "n" para que se cumpla la igualdad: 2" = a A az. A) B) Cc) D) E) 2-42 2+/2 2/2 y2 2 2-1 2 Halle el valor de "x" en: "VTE-x4+5=0. A) 8) Cc) D) E) 3 5 7 9 11 Halle: E=3*+2* ; sabiendo que: 35% 5%-1 451+9x. A) B) Cc) D) E) 62 57 43 35 28 si A) B) E) D) E) Si: A) B) E E) (xP 222 ; entonces, halle: E=Ux. Yx Y... 3 43 43 +1 2/3 y2 pa a. 1P (x+1) % =4y2 Y2 W2......... ; halle "x*" ta 242 -1 42 +1 3-242 y2 Unidad 1- Leyes de exponentes Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. 34 CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 45 Ss: xi tx? 42 : entonces, halle el valor negativo de "x". A) 8 3 | o Hx 46. Si xXx” =16; entonces, halle. el ra Jo Jak) A) 64 B) 81 C) 32 E) 256 Xx A 47. Hallar “x"en: (3) -$ A) 2 B) y2 o. 24 D) E) 0 lía A 48. Hallar E=Yx; sabiendo que: ez A . ol A) 912 B) 9-16 c) 2% D 2% Ey 2% 49. Si 8*-8*”?-14; entonces, halle el valor de E=(3x)" A) 2%2 a) 16Y2 c) 3Y8 -D) 4Ya E 8Y2 Unidad 1- Leyes de exponentes 35 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 50. Si: “2/Y2 =2*?: entonces, halle: E=+5 Xx A) 2 B) 4 C) 6 D) 8 E) 10 Unidad 1- Leyes de exponentes 36 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO UNIDAD 2 POLINOMIOS Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM, CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO OBJETIVOS Al finalizar la unidad, el estudiante será capaz de: 1. Utilizar de modo preciso la definición y la notación polinómica 2. Reconocer las características y propiedades de los polinomios, distinguir sus elementos, determinar sus grados. 3, Realizar operaciones básicas con polinomios. 4. Utilizar los productos notables, en forma correcta y cuando sea necesaño, para efectuar la multiplicación. CONOCIMIENTOS PREVIOS Para la presente unidad, el estudiante debe conoce previamente: += Las leyes de exponentes. * Reducción de términos semejantes. = Resolución de ecuaciones lineales y sistema de ecuaciones elementales. CONTENIDO 2.0 Introducción 2.1 Definición 2.2 Notación Polinómica 2.2.1 Evaluación de un polinomio 222 Propiedades: Suma de coeficientes y Término independiente 2.3 Grado de un polinomio 2.3.1 Tipo de grados de un Polinomio 2.3.1.1 Grado Relativo 2.3.1.2 Grado Absoluto 2.3.2 Grado en las operaciones algebraicas con polinomios 2.4 Polinomios especiales 24.1 Polinomio Ordenado 24.2 Polinomio Completo24.3 Polinomio Completo y Ordenado 24.4 Polinomio Homogéneo 245 Polinomio Idénticamente nulo 246 Polinomios Idénticos 24.6.1 Propiedades 2.5 Operaciones con polinomios 2.5.1 Adición de polinomios 25.2 Sustracción de polinomios 25.3 Multiplicación de polinomios 25.31 Métodos de Multiplicación 2.5.32 La Regla Diagonal 2.6 Productos Notables Resumen Ejercicios resueltos Ejercicios propuestos Unidad 2 - Polinomios 37 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.0 INTRODUCCIÓN Los matemáticos para poder expresarse hacen uso de fórmulas donde aparecen simbolos. Estos pueden ser sustituidos por números reales. El valor de la velocidad de la luz siempre es el mismo, aproximadamente 300000 km por segundo, o sea es una constante. Mientras que la velocidad de un auto varia con el tiempo, según la aceleración que lleve, es decir es una variable. 2.1 DEFINICIÓN Se llama polinomio a la suma finita de expresiones de la forma: ax" (si el polinomio tiene una sola variable) ó de la forma: ax"y"” (sí el polinomio tiene dos variables). donde: a: es una constante, a la que se denomina coeficiente. x, y son las variables. m, ñ: son los exponentes de las variables, los cuales son enteros no negativos, En particular, al término ax" se le llama monomio de variable *x" y al término ax"y", monomio de variables "x” é “y”. 2.2 NOTACIÓN POLINÓMICA Ptx) : polinomio de una sola variable "x", Poy) ; polinomio de dos variables "x” e *y”. Ejemplos: 1 Pix) =13-2x+7, es un polinomio de variable x; donde los coeficientes son los números reales: 13; -2; 7. 2. Qíxy) =7%y* -4x%y* + 11x%, es un polinomio de variables x é y; donde los coeficientes son los números reales: 7; —4; 11. Un polinomio de variable única "x”, tiene la siguiente forma general: Pix] FA a a nt +HaniX+an; an 0. Donde: x:;esla variable n : es el grado del polinomio, n e Nu (0)=Na a, ,a2,..., an : son los coeficientes ap: es el coeficiente principal, an = 0 a, : es el término independiente. Ejemplo: En el polinomio: P(x)=-1Mé +34 +16x7 + 41 + 20x +35 donde: n=5; ap=-10; an=35 10; 3; 16; 4; 20: 35 : son los coeficientes Al último coeficiente 35 se le llama término independiente. Unidad 2 - Polinomios 38 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.2.1 EVALUACIÓN DE UN POLINOMIO Ejemplo: Sea: PO)=- +2 +x-6 Si x=-1, entonces: P(-1)=-2-1P + A-1P +(-1)-6=-2. => P(=1)=-2 Six=2, entonces: —P(2)= 42 + a2y +(2)-6=-20 => P(2)=-20 2.2.2 PROPIEDADES Si P(x) es un polinomio, entonces se cumple que: P(1) = suma de coeficientes del polinomio P(0) = término independiente del polinomio Ejemplo: Para el polinomio: P(x)= 2 + 17% +3x-4 ,se tiene que: *P(1)=2+17+3-4=18 = Suma de coeficientes del polinomio *P(0)=0+0+0-4=-4 = Término independiente . 2.3 GRADO DE UN POLINOMIO El grado de un polinomio o de un monomio está relacionado con los exponentes de sus variables; esto quiere decir que el grado es siempre un número entero no negativo. 2.3.1 TIPO DE GRADOS 2.3.1.1 GRADO RELATIVO Está referido a una de las variables del polinomio, se denota por GR, ó GR, y está dado por el mayor exponente de dicha variable. Ejemplo: Sea el polinomio: P(x, y) =Yy” + x0y?, Entonces: GRx = 18 (El mayor exponente respecto a x) GRy = 21 (El mayor exponente respecto a y) 2.3.1.2 GRADO ABSOLUTO Está referido a todas las variables a la vez, se denota por GA(P) y está dado por la mayor suma de exponentes de variables en uno de sus términos. , , " A] 11 q Ejemplo: Sea el polinomio Pyy;y; ca NES +5 En cada término: GA = 30 29 322 33 Finalmente: GA(P)= 33 Unidad 2 - Polinomios 39 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.3.2 GRADO EN LAS OPERACIONES ALGEBRAICAS CON POLINOMIOS L. GA(P-Q)=GA(P)+ GA(Q) Ejemplo: (2x3 X7x") => GA=3+5=8 II. GA(É-)=GA(P)-GA(Q) Ejemplo: 2x1 +5x* > GA=4-3=1 ll, GA(P")= n-GA(P) Ejemplo: (+5)? => GA=2(7)=14 Iv. ca (ve) = 48) Ejemplo: 3x% +1 > GA =h=6 2.4 POLINOMIOS ESPECIALES 2.4.1 POLINOMIO ORDENADO Con respecto a una variable, es aquel donde los exponentes de dicha variable están ordenados de menor a mayor o viceversa (en forma creciente o decreciente). Ejemplo: P(x) = 227 + 544 330 es ordenado en forma creciente. Q(x) = -30x19+ 21x0+ 6x$ es ordenado en forma decreciente. 2.4,2 POLINOMIO COMPLETO Con respecto a una variable, es aquel polinomio donde dicha variable presenta todos sus exponentes desde O hasta el mayor incluso. Un polinomio de una sola variable P(x), completo y de grado n, posee n+1 términos diferentes de grados menor o igual que n. Ejemplo: P1L)=7 + 31? +13x +19, es completo, pues siendo de 4? grado tiene 5 términos diferentes, cuyos grados son menores o iguales que 4, 2,4,3 POLINOMIO COMPLETO Y ORDENADO Con respecto a una vaniable, es aquel que tiene las caracteristicas de los dos polinomios anteriores. Ejemplo: Los siguientes polinomios de una sola variable, donde ningún coeficiente es cero, son completos y ordenados en forma decreciente: P(x) = anx + as De 1” grado P(x) = apx? + as x+ az De 2* grado PO) = 80 no + d1xX 24 ax + as De 39 grado P(x) = aox'+ ax?+ and + asx+ as De 4* grado P(x) = a+ apta 074, + ap + an De n - ésimo grado 2.4.4 POLINOMIO HOMOGÉNEO Es aquel polinomio reducido que posee dos o más términos y dos o más variables, donde lodos sus términos son del mismo grado absoluto. Ejemplo: Py) = 7x4 y? + Dé y? day? es homogéneo de 7” grada, pues todos sus términos tienen el mismo grado absoluto 7. Unidad 2 - Polinomios 40 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.4.5 POLINOMIO IDÉNTICAMENTE NULO Se le denomina también polinomio cero y es aquel que, luego de ser reducido, se caracteriza por tener todos sus coeficientes nulos o ceros. Ejemplo: Si Py, = ax? + bx + c es idénticamente nulo, entonces: a=0, b=0 y c=0 2.4.6 POLINOMIOS IDÉNTICOS Dos polinomios reducidos, del mismo grado y con las mismas variables, se dice que son idénticos si y sólo si sus términos semejantes tienen coeficientes iguales. Ejemplos: Los polinomios: PL) = 16? + 45x +98 y Q(x) = 98 + 450 + 16%, son idénticos y se denota ask. P(x) = Q(x). Si Pb)=ax+bé+c y Q(í) = 9 + 31? +20, son idénticos, entonces se tiene que: => 1204 bc 94 312420, YxeR >a=9 b=31,c=20 2.4.6.1 PROPIEDAD: Para cualquier sistema de valores atribuidos a sus variables dos polinomios idénticos siempre tienen igual valor numérico. Ejemplo: Si 12+2x+1 = (x+ 1), entonces para x= 2 2+22)41 = (2+1P 9=8 2.5 OPERACIONES CON POLINOMIOS 2.5.1 ADICIÓN DE POLINOMIOS Dados dos polinomios: P y Q, de grados m y n; para obtener la suma de ellos se suman algebraicamente sus términos y se reducen los términos semejantes (aquellos términos de igual parte variable). Notación: —P+0=S5, donde: GA (5) < máx(m:n) Ejemplo: Sean: P(x) =7x*+ 11x-31 y O) = 34 + 19x +45 donde: GA(P)=2 y GA(Q) = 3 S(x) =P(x) + 00) =34 +7x? +30x +14, donde: GA(S) = 3 Ejemplo: Sean A(x)= 10x?- 29% + 46x +33 y B(x)=-10x*+ 20% + 38x + 21 S(x) = A(x) + B(x) = 10x* — 29x7 + 46x + 33 +(- 10x! + 209 + 38x +21) 5) = Ox! + 0x7 + 84x + 54 5(x) = B4x +54, donde: GA(S)= 1 NOTA: Observe que la suma resultante es de grado menor o igual que el máximo grado de uno de los sumandos. Unidad 2 - Polinomios 41 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE Tu futuro empieza UNALMcon nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.5.2 SUSTRACCIÓN DE POLINOMIOS Dados dos polinomios: P y Q, de grados m y n; la diferencia o resta se realiza asi: Notación: P-Q=P+(-Q)=D, donde: GA (D) <máx(m;n) Ejemplo: Sean: A(x)=49%%*-7x?+16 y B(x)= 59 - 18x?- 30 > Dix) = A(x) - B(x) = 49x7 - 7? + 16 - (59? — 18: — 30) > D(x)=49%%-— 7x2 + 16 - 59% + 18x? + 30 => D(x)=-104+11+46, donde: GA(D)=3 2.5.3 MULTIPLICACIÓN DE POLINOMIOS Dados dos polinomios A y B de grados m y n, llamados factores, se obtiene un tercer polinomio P llamado producto. Notación: AB=P, donde: GA(P)=m=+n 2.5.3.1 MÉTODOS DE MULTIPLICACIÓN Los métodos de multiplicación se sustentan en dos axiomas de R, que se extienden también para polinomios: Axioma de conmutatividad : Ya,b : ab=ba Axioma de distributividad : va, b,c:a(b+c)=ab+ac Ó (a+b)jc=ac+ bc Ejemplos: 1 5 1) = 5248 51 = 205 + 55xé 2. (2x+ 7) (Ox+ 5) = (2x+ 7) 9x + (2x+7)5 =2x9x+ 70 +215+7.5 D (2x +7) (9x + 5) = 18x? + 73x + 35 3. Dy (15 + 39) = 2x%y (15) + 2x0 (3y") = 2xy + 6x3y7 4. (34447421) (49411) = (39470421497) + (374742192) + (34324474 21)(11) = 124 20 B4x?- 27-63 189x + 33% + T7x + 231 = 12040 4 54 112x + 231 2.5.3.2 LA REGLA DIAGONAL Una disposición usual para ejecutar el producto de polinomios mediante la Regla de distribución es la variante de orientación rectangular, la cual se expone a continuación. Ejemplo. Efectuar: E = (342 +7x +21) (42 - 9x + 11) Resolución: 1) ono rectangular 2) EAS una fila 3) De modo análogo del —9x + 11 de = 11 del —Ox 11 se] a A 12 2 39 1H -2hé 33 28 —63% 77x 84 -—189x 231 Luego de sumar términos semejantes por las diagonales, resulta: Es 12 +x +54 -112x + 231 El ejemplo desarrollado fue el ejecutado anteriormente por lo que se tiene los mismos resultados. Unidad 2 - Polinomios 42 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros CE PRE UNALM TU INGRESO ES DIRECTO 2.6 PRODUCTOS NOTABLES Son resultados de ciertas multiplicaciones que se anotan directamente, sin necesidad de usar los axiomas de conmutatividad y distributividad, pues sólo basta reconocer la forma que presenta dicha multiplicación. Estos productos están determinados por las siguientes identidades algebraicas. Trinomio Cuadrado Perfecto (a + bP = a? + 2ab + b? (a —bY = a?- 2ab + b? Diferencia de Cuadrados (a + b) (ab) = a?-b? Identidades de LEGENDRE (a+ bP + (a —- bY = 2(a? + b?) (a + bP —- (a— b) a 4ab Desarrollo de un Trinomio al cuadrado (a+b+c)=a?+b*+c?+2ab+2ac+2bc 6 (a+ b+ c)?=a? + b?+c? + 2(ab + ac + bc) Desarrollo de un Binomio al Cubo (a + bP =a?*+ 3a*b + 3ab?+ b? (a + b)? = a?+ b?+ 3abía + b) (a — b)? = a*-3a%b + 3ab?- b* (a-b)' =a?-b?*- 3ab(a — b) Suma de Cubos (a + b) (a? — ab + b?) = a? + b? Diferencia de Cubos (a —b) (a? + ab + b?*) = a? —b? Desarrollo de un Trinomio al Cubo (a + b + c)? = a? + b?+ 0? + 3(a + b) (a + c) (b+c) (a+b+c)? = ad+ b?+ c? + Ia+b+c)iab+bc+ac) - 3abe Producto de Multiplicar Binomios con un Término Común (+ a) (+ b) =é+ (a + b)x + ab (e+a)O+b)bRc) 3 + (arb+cpé+(ab+bc+ac)x + abc Identidades de ARGAND (a? + ab + b?) (a? — ab + b?) = a! + atb? + b* (?+a+r1)(a-a+1)=at+at+1 identidad de GAUSS (a+b+c)(a*b*+cab — ac — bc) = a? + b? + 0? 3abe Además: Sia+b+c=0 => al+b*+c?*=3abc Unidad 2 - Polinomios Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. 43 Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO RESUMEN Los pollnomios son expresiones algebraicas racionales enleras de dos o más términos. A los polinomios se les denota de la siguiente forma: P(x)., Py), ... Los polinomios poseen grados relativos y absolutos y estos son enteros y positivos. Los polinomios especiales son: Polinomios ordenados, completos, homogéneos, idénticos o idénticamente nulo. Con los polinomios podemos adicionar, sustraer, multiplicar y dividir, este último se estudiará en el siguiente capitulo. Los productos notables son expresiones que nos permile escribir el resultado de una multiplicación en forma abreviada. EJERCICIOS RESUELTOS 01. Simplifique: E= (a +b) (a — b) + (a + 3b) (a — 3b) + (a + 5b) (a — 5b) Resolución: Ejecutando por partes. (a +b) (a- b)=a?- pb? (a + 3b) (a — 3b) = a? - (3b)? = a? - 9b* (a + 5b) (a— 5b) = a? — (5b)? = a? — 25b* Luego, reemplazando: E =a?-b? + a?-9b*+ a?-25b? => E=3a?-35b? 02. Reduzca: K= (a+ b) (a? - ab + b?)+ (a—b) (a? +ab + b?) Resolución: Usando la suma y diferencia de cubos: (a + b) (a* — ab + b?) = a? + b* (a — b) (a? + ab + b?) = a? - b? Luego: K=a+b+ai-bd > K=2a8* 03. Sia=3 2 y b=1, calcule: E=(a+b)'+(a-b)' Resolución: E= [(a+b)?P +((a-b)P?P => E=(a?+b?*+2ab) + (a? + b?- 2ab)? De los datos: a= 34/2 > a=(3/2P=92)=18 y b=1 > b?=1 Sustituyendo: E = [18+1+2(3 4/2 )(1)P + [181-2342 1? = (194642 P + (19-642 y Según Legendre: E=2[19+(6/2] = E=2[361+72] => E=2[433]=866 Unidad 2 - Polinomios 44 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE | PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 04. Si: Fix =%+3x+5 y G(x)=2x+1 Halle: F(G(x)) 05. 07. Resolución: 1) Mediante la Regla establecida: — F(G(x)) 2) Sustituyendo: G(x)=2x +1 : F (2x + 1) Sustituyendo en F(x) : = (2x+ 19+3 (2x+1)+5 3) Desarrollando : = 4 +4x+1+ 6x+3+5 “. F(G(x)) =4x2+ 10x +9 Si: F(x+1)=13x+7 y G(2x-1)=6x+11 Halle: F(G(x)) + G(F(x)) Resolución: De los datos: F(x + 1)=13x + 13-13+7=13 (x+ 1) -6, entonces F(x) = 13x — 6 Además: G(2x-— 1) =6x-3+3+11 G(2x- 1)=3 (2x-— 1) +14, entonces G(x) = 3x + 14 Luego: F [G(x)] = F [3x + 14] = 13 (3x + 14) -6 = 39x + 182-6 =39x+176 y G [F(x)] = G [13x 6] = 3 (13x — 6) + 14 = 39x-18 +14 = 39x-4 Sumando: F(G(x)) + G(F(x)) = 78x + 172. si F (Ho) =15x+2, Halle: F(F(x)) Resolución: Del dato: F (3 x4 5) = 15x +2, haciendo cambio de variable: 1x42 =a - an A 2 6 Y despejando x= 3=*%5 = NE entonces: Fla) = 15 (sa-7) =459-18+2 =45a-16 Luego: F(F(x)) = F(45x — 16) = 45 (45x — 16) - 16 = 2025x - 736 Si F(x) es de primer grado y cumple con F(x+1) + [F(2x + 1) + F(3x + 1) = 42x + 24 Halle: E = F(x) + F(F(00) + F(F(F(0). Resolución: Por ser de primer grado: F(x) = ax + b 5 a(x+1)+b, + a2x+1]+b + a(3x+ 1)+b>542x+ 24 F (x+1) F(2x + 1) F(3x + 1) > axtatb + 2Zaxra+b + 3ax+a+b=42x +24 > bax + Ja + 3b =42x +24 Unidad 2 - Polinomios 45 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM CE PRE con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO entonces 6a=42 »/ 3a+3b=24; de donde: a=7 y b=1. Luego: F(x)=7x+1 Se calcula el valor de: F(F(x)) = F (Tx + 1) =7(7x+ 1) +1=49+ 7 +1=49x +8 > FE(F(F(x))) = Fl49x +8) =7 (49x + 8) + 1 =343x + 56 + 1 =343x + 57 Finalmente, reemplazando, se tiene: EsT7x+1 +49x+8 +343x +57 = 399x +66 08. Halle el número de términos del polinomio completo en: PO) = (MP0 m2 ant Resolución: Como (m — 6) < (m — 5) entonces Plx) es además ordenado en forma ascendente, Luego: m-6=0> m=6 > P(x)=5+4x+ 3 +2 +x +. P(x) tiene 5 términos 09. Si x+x"?= 5, entonces el valorde: E=x"+x*% ,es: Resolución; (+ x= ES 424x235 > x4x?=3.. (a) (+1 = 5 > ed a a) =5/5 4x4 3/5 =5/5 > x+x*=245 ......(B) De (6).(B): (2 +x?)(0+x3)=3(2/5) > E+xtex+x?= 6/5 > exo! = 6/5 > 54x5+ 4/5 = 645 Finalmente: E=x"+x5=5/58 => E=545 ni Án n n 10. St (5) »(Y) =62 , calcule: E= Y y x xr. y" Resolución: xx" yn De la condición: — +L-=62 => x%'+ y?" =62x" y" y" gn Sumando miembro a miembro 2x" y": xM4+ 2x7 y" + y? =62x y" + 2x7 y” m SD (My =64x0y" > xy" =8B xy" > eS a 8 ay Remplazando en E resulta: E= Y8 =2 Unidad 2 - Polinomios 46 Prohibida su reproducción total o parcialsin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 11. 12. 13. 14. Si el polinomio: P(x)=3xP — 403 , 7:18 es ordenado y completo ascenden- temente, calcule el valor de: —E=2m-3n+4p Resolución: Por ser P(x) completo y ordenado en forma ascendente, se tiene que: p-n+5=0>p=1, luego: n-m+3=1>n=6 m-6=2-=>m=8, Finalmente: E=-16-18+4=2 Halle el grado de homogeneidad del polinomio: P(x, y) =8x "y" — 5xmM+8yn+4> sabiendo que el grado respecto de "x "es menor en dos unidades que el grado respecto de * y *. Resolución: Por ser el polinomio homogéneo se tiene que: m+2N=m+n+10—>n=10 GR(x) =m+n—>SGR(x)=m>+10, luego: GR(y)=n+4 —>GR (y) =14 Por condición : GR(x)-GR(y)=2 +m+10-14=2 ->m=6 Finalmente el polinomio tiene su grado de homogeneidad igual a 26. Si el polinomio: P(x,z) =x9"222 4 870 _ 50-175 _ 7 b+278+ es completo y orde- nado en forma decreciente respecto *x "y en forma creciente respecto de *"z" halle el grado de homogeneidad del polinomio. Resolución: Por ser homogéneo, el grado de homgeneidad será: a+b+3 Por ser decreciente respecto de la variable "x":b+2=0-—=>b=-2 y a-1=1>a8=2 Luego el grado de homogeneidad del polinomio es igual a 3. Si los polinomios: P(x) =(a+b+ c)x? + (a? 4 b? +0%)x +abe; Q(x)=nmx?+n?x 207, poseen el mismo valor numérico, Entonces, halle :E =(a+b-c)(a+c-b)(b+c-a). Resolución: Por tener el mismo valor numérico para todo "x " entonces, los polinomios son idénti- cos. Por lo tanto se tiene: a+b+c=n : al+b+có=nm ; abc=2n Efectuando operaciones en la expresión E, se liene: E=n? -2 (a+b+c)+4n(ab+ ac +bc)-Sabc (1) Como (a+b+c)=n->(a+b+cP =n? a +b?+c?+2(ab+ac+bc)=n? +ab+ac+bc=0 (2) - Remplazando (2) en (1) se tiene: E=ré - 20% -16n +>E=-170 Unidad 2 - Polinomios 47 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 15. 16. 17. 18. Se tiene dos polinomios completos y ordenados P(x) y Q(y), si se verifica que la su- ma de los grados relativos de los términos de P(x) exceden en 24 a la suma de los grados relativos de los términos de Gx), y que el grado del producto de multiplicar ambos es 15; halle el grado absoluto de la suma de ellos. Resolución: Considerando los polinomios: P(x)=8, +2ax+2I +.......+29,, — Q(%)=bp +Dyt+ box? +... + Dx La suma de los grados relativos de los términos de P(x) respecto de la variable "x"es: pi la suma de los grados relativos de los términos de Q(x) respecto de m(m +1) entonces: n(n+1) Ez m(m+1) =24 la iabl variable 3 2 (n-m)(n+m>+1)=48 (1) El grado del producto de P(x).Q(x)=m+n=15 (2) xXx es luego: De (1) y (2) se tiene que: n=9 y m=6, luego, el grado absoluto de la suma de los polinomios es 9. Efectúe: P(x) =(x+ 1) -(x-1P. Resolución: Aplicando productos notables se llene: P(x)=x% +3x? + 3x + -3x? + 3x -1) Simplicando: P(x) =2(3x? +1) 2, y2 si 1,28 _ : entonces, halle el valor de: Es YY Xx Y 2x+y (y "+ (x+y) Resolución: A, partir de la condición inicial se tiene: 24, (2x + y) =8xy xy 2x+y Efectuando operaciones indicadas tenemos: (2x-y) =0 > Yy=2x 2 2 2 Remplazando en: E APR E E (2x —x)" + (x + 2x) 10x 10 Si (a+b+c+d) =4(a+b)(c+d) ; entonces, halle el valor de: E = Alo] Resolución: Haciendo los cambios de variables: a+b=m , c+d=n,en la condición inicial se —Mlene: (m+n)? =4mn > (m-n)?=0 = m=n, luego el valor pedido será: E=5(243) > E-243 > E=3 Unidad 2 - Polinomios 48 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 19, Sabiendo que: a?+b%+c2=17; ad+b d+ 043, (a+b)+(b+cY +(c+a)' =66 20. 21. 22. a+b+c at+bi+o”? entonces; halle el valor de: E= Resolución: ss 2 2 2 2 2 2 A partir de: (a+b)"+(b+c)'+(c+a)"=66 > 2(a?+b?+c?+ab +ac+bc)=66 Reemplazando una de las condiciones iniciales se tiene que: 2(17+ab+ac+bc)=66 > ab+ac+bc=16. Luego, desarrollando se tiene: (a+b+c -a+b?+0?+2(ab+bc+ac)>(a+b+c) =17+2(16) > atb+e=7 (a+b+c)' =3(a +b+c)[a? +b? +0?)-2(8? +b? +07). Gabe Luego: (7)" =3(7)(17)-2(43) + 6abe Obteniéndose: abc =12. Finalmente resulta que: E = —————— === => Es-— q ab+ac+bc 16 4 á Sabiendo que: a? +b? + c? =3; entonces; halle el valor de E=(a+b+c)+(a+b-c)+(b+c-aj"+(c+a-bY Resolución: Agrupando convenientemente los términos en: E-[(a+b)+c]' +[(a+b)-c]'+[c+(b-a)]" +[c-(p-a)]' Simplificando la expresión mediante la identidad de Legendre se tiene: E-2(a+b) ES (b- ay | >E= 2/23 +bY +20] >E=4(a +b? +0?) Remplazando el dato se tiene: E=4(3)=12 Si P(x.y,z)=2(y) 2 9x0 512) y. Entonces, halle el valor de: E=b" +Yb+a? Resolución: Por ser un polinomio homogéneo se tiene; P(x yz) =2x%2y9:220 , 9293 _ 597001 2a+b+4=ab+3=b+8. Porlotanto: a=2 y b=5 Luego: E=5?+/5+2? =25+3=28 Calcule la suma de coeficientes del polinomio homogéneo en: Px y, 2) =adx O —p2y + apzo”? Resolución: Por ser un polinomio homogéneo se tiene que: ae =b* at? luego: a =P >ob=a-b>a=2b a? =b*>(20)” =b% >2b'=b%>2=b'>b=2 y a=4 Luego la suma de coeficientes del polinomio es: a? —b* +ab =68 Unidad 2 - Polinomios 49 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 23. 25. Si PO = ax? + pqrx y Q(x)=(b +0)x -abex, son dos polinomios de tal forma que su suma es un polinomio idénticamente nulo; entonces, halle el valor de: g-L+b? +0? + Sabe 2abe Resolución: Sumando los polinomios: P(x)+0(x)=(a+b+c)x* + (pgr —abc)x=0 Entonces: a+b+c=0 y pgr-abc=0 Si a+b+c=0 => al+bó+cd=3abc y par=abe Jabc + 5abce Luego: E==—————— =4i E=4 .9o Zabe > Sabiendo que el polinomio: P(x)= ax(a? + bx) + bx[b? + ac] =c-(3x- 1y , se anula Ze zp para más de dos valores de” x". Entonces, halle el valor de: E= [5 + =) Resolución: Efectuando operaciones en el polinomio se tiene: P(x)=(ab-9)x? +(a? +b* +abe +6)x -E-1 Entonces como admite más de dos valores que anulan al polinomio, luego éste debe ser idénticamente nulo; por lo tanto: ab-9=0 ; a+blraber+6=0; <-1=0 3 gee —¿ eE) -(5) -32-9 > E=39 Dados los polinomios: P(x)= a(a-6+ 2) «b(b-8-2hx +ofe -10+ 2) Q(x)=3x[x? -1)+7(x+1)-2. (a-37 (b-4y (c-sy tas Entonces, halle el valor de: E = , sabiendo que los poli- nomios son idénticamente nulos. Resolución: Efectuando operaciones en Q(x), se tiene que: Q(x) =3x7 +4x +5 P0)=009=a(a-64 2)-38 -6a+9=0>(a-3) =0 b[b- 3 2)-420% -80+16=0>(b-4)=0 c[c-10+2)-5>02 -100+25=0>(0-5] =0 Por lo tanto el valor de E=0 Sea P y Q dos polinomios dados por: P(x)=ax +bx+cx+*d, y 000 =20 2 +3x+1; tal que: P(x)=0Xx—-1). Entonces, halle el valor de E-a-b+c-d Unidad 2 - Polinomios 50 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Resolución: 27. Se determina el polinomio Ax 1) =2(x-1)? -(x-1) +3(x-—1)+1 Si: P()=Qx-1)>a=2;b=-7; c=11; d=-5 Entonces: E=a-b+c-d=25 =>. E=25 Sean los polinomios: P(x)=ax? +bx?+cx+d; Q(x)=ax?+d; R(x)=ax+b, tal que: P(0)=2; 1) =R(2) =1; entonces, halle el valor de "x", sabiendo que R(x)=0 Resolución: Por las condiciones iniciales se tiene: P(O)>d=2 ; Q(1) =R(2)=1>a+d=2a+b=1; luego: a=-1;b=3; d=2 Por lo tanto R(x) =-x+3=0=>x=3 28. Si: P(x)=x?* -10000x? — 10002x + 9999 ; entonces, halle el valor de: P(10001) Resolución: Haciendo : 10000 =a >a+1=10001 >a-1=9999 Luego: Pla+1)=(a +1)" -a(a+ 1)” - (a+2)(a +1) + a-1. simplificando el polinomio, se tiene: Pla+=-2 — => P(10001)=-2 29. Si P(x)es un polinomio de grado absoluto dos y de término independiente uno: y Q(x) =(x-1)P(x) +3x +1; entonces, halle: Q(1); sabiendo que: Q(2)=7 y P(1)=2 Resolución:Por la condición ¡inicial se tiene: P(x)=ax? +bx +1, por lo tanto : QU) = (x—1)[ax? + bx +1)+3x +15 0Q(x)=a00 + (b-aJx? +(4-b)x Si P()=2a+b=1 y 0(2)=7 >4a+2b=-1 Luego: 09-04 > Q(1=4 30. Sea P(x)=ax? +bx+c ; tal que: P(1)=-2 ; P(2)=3; P(5) =34. Entonces, halle P(3). Resolución: Si P9=ax +bx+c, entonces: P()=a+b+c=-2 ; P(2)=4a+2b+c=3; P(5) =25a +5b+c=344, luego resolviendo el sistema se tiene que: a= 5 b=1; q z Finalmente el polinomio será: P09= 5 mo > P)- Unidad 2 - Polinomios 51 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO EJERCICIOS PROPUESTOS 01, Calcule "ab” en el polinomio homogéneo: 02, 03, 05. Plxy.z) A, ya, (ar? A) 3 á C) 5 6 B Si el polinomio: P(x) =(4a+2)x2%39 , 4ax2929 , (42 -2)12928 , ..........: es completo y ordenado en forma creciente; halle el grado del polinomio, sabiendo que sus coeficientes son positivos. A) 31 8) 30 C) 28 D) 26 E) 21 Calcule la suma de los coeficientes del polinomio homogéneo: 5n+1 P(x, y) =mnx9y302 4 2n2my3na - my A) 13 B) 15 C) 17 D) 19 E) 21 Si el polinomio: P(x)=(a? +3ab +b?)x +(b? + 5bc +0) + (0? +7ac+a? )x+abc-3 , es idénticamente nulo; entonces, calcule: E =(a— by c*+(b- ey a +(c- a] b? A) 1039 B) 1195 C) 1275 D) 1395 E) 1593 Siendo el polinomio: P(x,y)=5x22*y91_ ayb. , 03,85 homogéneo: halle el valor de :E=a+b+e , sabiendo que a, b y c son enteros positivos. A) 21 B) 18 C) 15 D) 11 E) 9 Unidad 2 - Polinomios 52 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 07. 08. 09. 10. 5D) Sabiendo que los polinomios son idénticos calcule el valor de E=mnp en: P(x) = m(x? + 1) +n(x -2J4 -1) +p(x -2)[x? -x +1) y Q(x)= a( -2 +5x-48). A) -24 B) -14 Cc) 12 D) 16 E) 21 Si P(x)=(ax + 2X(bx -1)-x? con “a” positivo, toma un valor constante "k” para todo 4 valor de "x": entonces , halle el valor de E =a? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 Si P(x)=ax? +b, y además P(P(x))=8x*+24x? +c; entonces, halle el valor de: E=a+b+c A) 20 B) 24 C) 26 D) 32 E) 36 En la identidad: ad +bxé+cox=P +2 4324424... 43%. Halle: E= | + O0 |) ]a + D a A) B) 2) D) E) a c o g e z e — En la identidad: ax? + aty? =b 2 +bPy?; ab, calcule: E=Yab A) B) Cc) M l a s j o y l a w i n s E) Unidad 2 - Polinomios 53 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 141. 12. 13, 14. 15. Calcule el término independiente del polinomio racional: Pr +(n-2)? +(n-1)x+n, si al evaluarlo en P(2), resulta 1013. A) B) E) D) E) A m 0 Si el polinomio: P(x) = (ab bem?) x* + (bc -ca-4mn)x? +(ca-ab-4m?) es 1.1 A idénticamente nulo, entonces, halle: E=2 1: abe=0, e D n d e h y — + Si el polinomio: P(x)=x"""94 puta _purie2 es completo y ordenado, tiene como suma de coeficientes 3. Entonces, halle el grado del polinomio Q0)=307 0 o tm 2 0 mA 0 ) Hallar el máximo valor de "n”" si los polinomios : P(x)=(x=+ 2y +8x+7n y Qi) =(x+ a) +nx+2 son idénticos. A) 12 B) 14 C) 15 D) 17 E) 18 Si el polinomio: P(x) =127 42: 434124... tiene "2m" términos, es completo y ordenado decrecientemente. Entonces, halle el valor de: E=m? +n? + p*, Unidad 2 - Polinomios 54 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 16. 17. 18. 19. 20. St a(x-by+a)+b(x-ay +b)=2x+4y +8, para todo x, y . Entonces, calcule el valor dect (ey 2 O A Si el polinomio: Py) =(a+b-c-d?)x? + (b-de)xy-(b+c-a-—e”], es idénticamente nulo. Entonces, halle el valor de: E = e 35 + = : e A) 5 B) 7 Cc) 9 D) 11 E) 13 Halle el valor de "n" en el monomio: Mx)=2*%a? do Y $00: sabiendo que es de grado igual a 22. A) 40 B) 36 Cc) 32 D) 28 E) 14 Halle el valor de "n” en el polinomio: P(x y,2)==yz+2xy?2+3y 2 + m0y"z, sabiendo que el grado absoluto del polinomio es igual a 24. A) 2 B) 3 C) 4 D) 6 E) 8 Sabiendo que el polinomio es de grado absoluto 41 y además el grado relativo de *x"es al grado relativo de "y” como 5 es a 2, Luego, halle el valor de "m+n” en: P(x y) ES Gm ns ji PPMAMAM + PERRERA , A) 18 B) 16 Cc) 12 D) 10 E) 8 Unidad 2 - Polinomios 55 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 21. Si P(x) es de segundo grado y verifica la relación: PL9+PO0+1)+P(x+2)+P(x-2)=4x? +6x +14, VxeR. Halle P(8) A) 56 B) 65 C) 73 D) 74 E) 78 22. Si ES =x? —x+1. Entonces, halle: P(-2) max X Xx e” 23. Si F(x*-2) =x; Entonces, halle F(1). A) 3? B) 3? Cy > D) 35 Ey 38 24, Si P(x)=ax+b; P[P[P(x)]]=8x+189. Entonces, halle: P(3). A) 33 B) 43 C) 53 D) 63 E) 83 25. Sise tienen: P(x)=x-1 y Q(x)=X+1. Entonces, halle: P z, ra) A) x B) 1+x €) x-1 1p'¿BJ 1 E) -1 Unidad 2 - Polinomios 56 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 26. 27, 28. 29. 30. 7 Pro] si = -6)+9; 3. Ent halle: Es PX) =x(x4-6)+9; x%3, Entonces, ha PO 2)-Px=2)-5 A) B) €) D) E) w i m i u l a Dl 0 1 m Sabiendo que G(x)=x,G[5P(x)-4F(x)] =13x +18, G[2P(x)+F(x)]=15. Entonces, halle: G[P[F(2)]] A) B) C) D) E) co) 0 0 Ch e Le Si Fo9=t+ , 0) = Halle el valor de "x" que verifique: F[G(x)]=2-G[F(x)]. Luego, señale el valor de: E=x? di X A) 18 B) 22 C) 28 D) 34 E) 42 Si P(x+2)=x?+4x +4. Entonces, halle: P(x + 4) -P(x-4). A) 16x B) x+4 C) x-4 D) (x+4 E) (x-4 Halle “n”, en el polinomio: P(x-—2)=(3nx -8ny +(x 8 +12x-24, sabiendo que el término independiente excede en 14 a la suma de coeficientes del polinomio. A) 2 B) 3 0) 6 D) 9 E) 13 Unidad 2 - Polinomios 57 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM CE PRE con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 31. 32. 33. 34, 35. 36. Halle el valor de F(11), sabiendo que: F(2a-1)=F(2a+1)-a+1 y F(3)=1. A) 5 B) 7 C) 9 D) 11 E) 13 Si E). 2 y F(F(x))=2. Entonces, halle: E= xx +79. A) 93 B) 81 C) 72 D) 67 E) 53 Si el término independiente y el coeficiente principal del polinomio: P(x) = (2 -3x +5)[6x" + n)[2x* + +n+ 1)(10x"" -5xn -1). mi, son iguales. Luego, halle el grado absoluto del polinomio. A) 12 B) 10 C) 9 D) 8 E) 6 1 1 Si el monomio: Macy) = EY es de : GR(x) =19 y GR(y)=22 . Luego, halle el yx valor de: E=b+2a A) 126 Bj) 138 C) 144 D) 164 E) 186 SPAN in es homogéneo. Entonces, cuántos términos posee dicho polinomio para que sea de grado 45 respecto de "y”. A) 10 B) 12 Cc) 13 D) 14 E) 16 Halle la reducción de: G(x,y)=2mx"2yM3 , 3nx?y""?. sabiendo que mn +0. A) 114%y? B) 25x?y* Cc) 27y? D) 35: y” E) 45 y? Unidad 2 - Polinomios 58 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO ñn ñ ñ 37. Dado el polinomio: P(x,y)= 3x2" ya” any an. Halle el grado absoluto del polinomio, sabiendo que: 6<GR(x) <12. A) 23 B) 21 C) 19 D) 17 E) 15 38. Enel polinomio P(xy)=2x"y"" + 34M 1y" —7gM2y0+2 , ¿meyn+l el grado relativo respecto a "x” es 12. Además, el grado absoluto del polinomio es 18. Halle el grado relativo respecto a "y". A) 12 B) 10 C) 9 D) 8 E) 7 39. Enelpolinomio P(x,y)=x*-%y**5, x28-6y1 _ xy)" 7; calcule el grado absoluto mínimo del polinomio. A) 17 B) 16 Cc) 15 D) 13 E) 11 40. Halle el valor de "m+n" con la condición que el polinomio P(x y) = 20 Aymn2, 2d mn, 22340043. seg de grado absoluto 28 y que la diferencia de los relativos de "x" e "y" sea igual a 6. A) 14 B) 8 C) 6 D) 5 E) 4 1 1 Xx 41. Halle el valor de: E (yl (2) | saven que: x+2 =3. A) 20 B) 18 Cc) 16 D) 12 E) 9 Unidad 2 - Polinomios 59 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza UNALM CE PRE con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 42, 46. Dadas las condiciones: a+b+c=1 ; a+bé+c=9 ; a+bi+e?<1, halle: 3 3 3 Et abc 0. A) B) Cc) D) E al a E) si at+bi+cé=83 ; atbt+atc?+b?=19 ; abrac+bc=7, halle: arbitro 11 abc+3 1 3 o) 7 9 1 El grado de homogeneidad del polinomio: P(x,y,z)= pap ia +xty? +22m91) es 23, Luego, halle el valor de. E=mnp. A) 36 B) 54 Cc) 70 D) 96 E) 124 Dado el polinomio completo y ordenado: P(x)=2x M3, ¿m2 ope: Cuyo número de términos es (n+1); determine el valor de "p". A) -2 B) 3 c) 2 D) 3 E) 4 En el polinomio completo, ordenado y homogéneo: Plx y) =x 0 may y 2 ym, se verifica que la suma de los grados absolutos de sus términos es 240. Halle su grado de homogeneidad. A) 32 B) 26 0) 21 D) 18 E) 15 Unidad 2 - Polinomios 60 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 47. 49. Halle el valor de "k” para que la expresión: (a+b)” -a? -b* =kab(a +b)(a? + ab +?) sea igual a una identidad. A) B) C) D) E) A D Dados los polinomios: —P(x)=(x+a)(nx+m)+ax+4 y Q(x)=(x+m)(x+2)+x, halle el valor de: (n + 4a?) .si el polinomio: “P(x)-Q(x)" es de grado absoluto cero. A) 4 B) 6 Cc) 8 D) 10 E) 12 Halle el valor de "n”, en el polinomio homogéneo: b*+10 2 ci Pl y)= YX yet y 3 4x0 +89 Considerando que "a" y "b" son números enteros tales que: get: nen. A) 13 B) 11 Cc) 9 D) 7 E) 5 Halle el número de términos del polinomio completo y ordenado en: Po) =(N-1)00 + (02305 4 (030 A) 8 B) 7 Cc) 6 D) 5 E) 3 Unidad 2 - Polinomios 61 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO UNIDAD S DIVISIÓN DE POLINOMIOS Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM, CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO OBJETIVOS Al finalizar la unidad, el alumno será capaz de: 1. Reconocer los elementos y las propiedades de la división. 2. Efectuar la división, usando los métodos de Hórner y Ruffini. 3, Encontrar el resto de una división, sin efectuar la operación (en ciertos casos). 4. Reconstruir polinomios, bajo ciertas condiciones, usando la divisibilidad polinómica. 5. Conocer la importancia y aplicaciones del teorema del factor. CONOCIMIENTOS PREVIOS Para el desarrollo de la presente unidad, el alumno debe conocer previamente: =. Lasleyes de los exponentes. * Polinomios: grado de polinomios, operaciones con polinomios, valor numérico de polinomios, polinomios especiales. * Productos notables. CONTENIDO 3.0 Introducción 3.1 División de polinomios 3.1.1 Definición: Algoritmo de la división 3.1.2 Clases de división: División exacta y división inexacta 3,13 Propiedades de grado 3.14 Casos que se presentan en la división de polinomios 3.1.4.1 División de monomios 3.1.4.2 División de un pollnomio entre un monomio 3.1.43 División entre polinomios 3,1.4.3.1 Métodos para dividir polinomios A) Método de Hómer B) Método de Ruffini 3.15 Teorema del resto o de Descartes 3.1.6 Restos especiales 31.7 Divisibilidad polinómica: Teorema del factor Resumen Ejercicios resueltos Ejercicios propuestos Unidad 3 - División de Polinomios 62 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 3.0 INTRODUCCIÓN La división de polinomios se origina con la división entera de números naturales, y hay una relación directa entre las propiedades de ambas divisiones, Asi, las operaciones algebraicas de polinomios son análogas a las operaciones de los números naturales, de este modo, la adición y multiplicación de números naturales generan números naturales, en cambio la sustracción y la división de los números naturales no siempre genera números naturales. Luego, para dividir enteros se creó el algoritmo de Euclides, y como consecuencia de la operación de división nace la teoria de la divisibilidad entre enteros, pero no solamente estos resultados se pueden aplicar para dividir números enteros, sino también se pueden aplicar para dividir polinomios y en forma análoga aplicar la divisibilidad entre polinomios. 3.1 DIVISIÓN DE POLINOMIOS 3,1,1 DEFINICIÓN: ALGORITMO DE LA DIVISIÓN La operación de división tiene por objeto calcular dos polinomios denominados COCIENTE y RESIDUO, partiendo de dos polinomios conocidos: DIVIDENDO y DIVISOR. DEFINICION.- Dados dos polinomios Diy y dim, denominados dividendo y divisor, donde GA(D)= GA(d) > 0, existen dos únicos polinomios Gi Y Riy tales que: Dx) =.q00+RO) (1) Donde: GA(R) <GA(d) La relación (1) se denomina ALGORITMO DE LA DIVISION, donde "q" recibe el nombre de COCIENTE y "R” el de RESIDUO. Ejemplo: A partir de: os 101) + 1 jempo: AP A AE D d a R 2 podemos afirmar que: al efectuar la división o se obtiene como cociente dy = X-1 y como residuo Riy = 1; donde además se puede observar que: GA(R) < GA(d), pues GA(R)=0 y GA(d)=1. 3.1.2 CLASES DE DIVISIÓN: DIVISIÓN EXACTA Y DIVISIÓN INEXACTA De acuerdo a su resto, se pueden clasificar en: DIVISION EXACTA: Es aquella que no deja residuo o que: R(x) =0. Con esto, el algoritmo de la división queda asf: D(x) = d(x).q(x) Ejemplo: Al dividir x2x-12 entre x-+3, se obtiene: X% —X-12=(X+3XX-4), D(x) Ax) qx) Donde: R(x)=0 Unidad 3 - División de Polinomios 63 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UNALM. CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO DIVISIÓN INEXACTA: Es aquella que si deja residuo o que: R(x)=0. Ejemplo: Al dividir x? —2x +6 entre x? + 2x1, se obtiene: Xx -2x+6=(x? +2x-1Xx-2) + IXx+4 donde: R(x) «0 D(x) dix) ax) R(x) Á, partir del algoritmo, dividiendo ambos miembros entre di, Dix) Rix) se obtiene: =Qíx) + dx) dx) La expresión del segundo miembro se denomina cociente Ríx) completo y se denota por O,,,, es decir 0) = Ux) + din po 3.1.3 PROPIEDADES DEL GRADO. En cualquier caso, la división de polinomios se efectúa con respecto a una sola variable. Según esto, respecto a esa variable, se cumple que: + GA(D)> GA(d) + GA(q)=GA(D)- GA(d) + GA(R) <GA(d) + GA(R)máx =GA(d)-1 3.1.4 CASOS QUE SE PRESENTAN EN LA DIVISIÓN DE POLINOMIOS 3,1,4,1 DIVISIÓN DE MONOMIOS Ejemplo: Aplicando las leyes de los exponentes se tiene: agx” _ap zm 5) = , para bg = 0 bgx” bo y 17 8 _8 ,1m1158_1,5 2402 24 3 3.1.4.2 DIVISIÓN DE UN POLINOMIO ENTRE UN MONOMIO Para dividir un polinomio entre un monomio se divide cada uno de los términos del polinomio separadamente entre el monomio divisor y se suman algebraicamente cada uno de estos términos. Es decir, aplicando la propiedad distributiva de la división se tiene: a+b+c a bc => AP m m mim 4_,3 á 3 5x7 —x +3x _5x XK 8 23 Xx Xx x Xx Ejemplo: 3.1.4.3 DIVISIÓN ENTRE DOS POLINOMIOS La división de polinomios está definida para una variable tomada como referencia, a la cual se le llama variable ordenatriz, Unidad 3 - División
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