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UNIDAD 4. Factorización en Q "La matemática es la ciencia del orden y la medida, de bellas cadenas de razonamientos, todos sencillos y fáciles". René Descartes 4.1 FACTORIZACIÓN Es el proceso que consiste en transformar un polinomio racional entero en una multiplicación de dos o más polinomios de grados mayores o iguales a uno, llamados factores: Y si estos factores no se pueden descomponer en más factores se les denomina factores primos (Es aquel factor algebraico irreductible en Q). POLINOMIO FACTORIZADO # DE FACTORES PRIMOS P(x, y, z) = (x + y)(x - y)z2x3 P(x, y, z) = (xyz)2 P(x, y, z) = (x + y)(x - y)(y + z)xyz 4.2 MÉTODOS DE FACTORIZACIÓN 4.2.1 Factor Común Monomio Factor común monomio es el monomio cuyo co- e�ciente es el máximo común divisor de los co- e�cientes del polinomio dado y cuya parte va- riable esta formada por las variables comunes con su menor exponente. POLINOMIO FACTORIZACIÓN MONOMIO COMÚN P(x, y) = 15x + 25y P(x) = abx 2� acx P(x) = 2x2 � 4x + 6x3 4.2.2 Factor Común Polinomio Factor común polinomio es un polinomio que se repite como factor en cada uno de los términos de un polinomio. POLINOMIO FACTORIZACIÓN POLINOMIO COMÚN (a - 2)x2� (a � 2) y2(x + y - z) + m2(x + y - z) x4(2a � 5b) + x(2a � 5b) � 5(2a - 5b) 1 GESTIÓN 4.2.3 Factor Común por Agrupación de Términos Cuando TODOS los términos de un polinomio no tienen la misma parte variable, se agrupa los términos que si lo tienen y se hallan los respec- tivos factores comunes. POLINOMIO Factorización por Agrupación m2y2 � 7xy2 + m2z2 � 7xz2 5a � 3b � 3bc5+ 5ac5 6x 3� 1 � x2 + 6x 4.2.5 Aspa Simple Es un método que permite factorizar algunos trinomios de la forma: ax2 + bxy + cy2 Su método es: TRINOMIO FACTORIZACIÓN ASPA SIMPLE x2 + 8xy + 7y2 4x2 � 12xy + 5y2 x2 � 2x - 15 4.2.4 Identidades Aquí utilizamos los diferentes productos nota- bles ya estudiados. POLINOMIO FACTORIZACIÓN IDENTIDADES x2 + 10x + 25 64 � x3 64x2 � 25 4.2.6 Método de Ru�ni El método de Ru�ni será útil para encontrar las raíces del polinomio. Las posibles raíces las bus- caremos entre los divisores del coe�ciente prin- cipal y el término independiente, también serán posibles raices los divisores del término inde- pendiente entre el coe�ciente principal. Iremos probando cada uno de ellos para ver si el resto da 0, en cuyo caso, se tratará de una raíz. El número candidato a raíz es el que colocaremos a la izquierda al aplicar Ru�ni. Por ejemplo: Halla las raíces del siguiente polinomio. P (x) = x3 − 4x2 + x− 6 Solución: Las posibles raices son: coe�ciente principal: ±1, término independiente: ±1,±2,±3,±6 por tanto: P (x) = (x+ 1)(x− 2)(x− 3) UTP Sede Arequipa Página 2 GESTIÓN NIVELACIÓN DE MATEMÁTICA Semana 11 EJERCICIOS EXPLICATIVOS 1. Señale los factores primos de segundo gra- do: G(a, b) = a(1�b2) + b(1�a2) Solución. : Respuesta: 1-ab 2. Calcular la suma de los factores primos de: T (x, y) = (xy + 1)2�(x+ y)2. Solución. : Respuesta: 2x+2y 3. Indique el factor primo que más se repite en: E(x) = (x − 3)(x − 2)(x − 1) − (x + 2)(x− 1)− 1 + x Solución. : Respuesta: x− 1 4. Factorizar: F (x; y) = x4y�x2y3�x3y2 + xy4 Halle la suma de factores primos. Solución. : Respuesta: 3x+ y 5. Factorizar: F (x) = (x+1)4�5(x+1)2+4 E indicar la suma de los términos inde- pendientes de los factores primos. Solución. : Respuesta: 4 6. Cuántos factores primos resultan en: P (x; y) = x9y�x3y7 Solución. : Respuesta: 6 UTP Sede Arequipa Página 3 GESTIÓN 7. Factorizar: F (x; y) = 12x2+6y2+17xy e indicar la suma de los valores numéricos de sus factores primos para x = 3; y = 2. Solución. : Respuesta: 31 8. Factorizar: x7+x6y+x5y2+x4y3+x3y4+ x2y5 + xy6 + y7 Solución. : Respuesta: (x+ y)(x2 + y2)(x4 + y4) 9. Factorizar x3 − 7x2 + 7x+ 15 Solución. : Respuesta: (x+1)(x-3)(x-5) 10. Factorizar: x4 + 3x3 − 8x2 − 12x+ 16 Solución. : Respuesta: (x-1)(x-2)(x+2)(x+4) UTP Sede Arequipa Página 4 GESTIÓN NIVELACIÓN DE MATEMÁTICA EJERCICIOS ADICIONALES 1. Factorizar: P (x) = 3xn − 15xn−2�12xn−1 Solución. : 3xn−2(x2 − 5− 4x) 3xn−2(x− 5)(x+ 1) Respuesta:3xn−2(x− 5)(x+ 1) 2. Factorizar: F (x; y) = x3y2+x2y+x2y3+ xy2 . El factor primo de 2do grado es: Solución. : x2y(xy + 1) + xy2(xy + 1) (x2y + xy2)(xy + 1) xy(x+ y)(xy + 1) El factor primo de 2do grado es: (xy + 1) Respuesta: xy+1 3. Factorizar: F(x)= (x - 3)(x - 2)(x - 1) + (x - 1)(x - 2) � (x - 1) e indicar la suma de sus factores primos. Solución. : (x− 1)[(x− 3)(x− 2) + (x− 2)− 1] (x− 1)[x2 − 5x+ 6 + x− 3] (x− 1)[x2 − 4x+ 3] (x− 1)2(x− 3) Suma de factores primos = (x− 1) + (x− 3) = 2x− 4 Respuesta: 2x-4 4. Factorizar: xm+4yn+2�5xm+6yn−1�3xm+1yn+1 Solución. : Respuesta: xm+1yn−1(x3y3 − 5x5 − 3y2) 5. Factorizar: F (x; y) = x2y2+x2y+xy2+xy El número de factores primos es: Solución. : Respuesta: 4 6. Factorizar: n(n+1)(n+2)+(n+1)(n+2)+(n+1) Solución. : Respuesta: (n+ 1)(n2 + 3n+ 3) UTP Sede Arequipa Página 5 GESTIÓN 7. Si un factor primo de: H(x) = x4�13x2+ 36 Toma la forma (ax + b), donde: a+b = −2 Hallar el valor de a � b Solución. : H(x) = x4�13x2 + 36 H(x) = (x2 − 9)(x2 − 4) H(x) = (x+ 3)(x− 3)(x+ 2)(x− 2) de la condición: (ax+ b) = (1x− 3) cumple: a+ b = −2 entonces: a−b = 1− (−3) = 4 Respuesta: 4 8. Factorizar: x3y2+ y3z2�x3z2�y5 e indicar la suma de factores primos lineales. Solución. : x3(x2 − z2) + y3(z2 − y2) (y2 − z2)(x3 − y3) (y − z)(y + z)(x− y)(x2 + xy + y2) Suma de factores lineales (y − z) + (y + z) + (x− y) = x+ y Respuesta: x+ y 9. ¾Cuántos factores primos tiene el siguien- te polinomio? P (x) = x4+x3+4x2+3x+3 Solución. : x4 + x3 + 3x2 + x2 + 3x+ 3 x2(x2 + x+ 1) + 3(x2 + x+ 1) (x2 + 3)(x2 + x+ 1) Respuesta: 2 10. Factorizar: P (x) = 9x2�18x + 8, Q(x) = 12x2+x− 6 e indicar la suma de sus fac- tores primos no comunes. Solución. : Respuesta: 7x− 1 11. Factorizar: P (x; y) = x5y4+x5y2+x3y4+ x3y2 e indicar el factor primo de mayor grado. Solución. : Respuesta: x3 12. ¾Cuántos factores primos tiene el siguien- te polinomio? x3 − 13x2 + 12 Solución. : Respuesta: 2 UTP Sede Arequipa Página 6 GESTIÓN NIVELACIÓN DE MATEMÁTICA TAREA DOMICILIARIA 1. Factorizar e indicar el factor primo cuadrático: Q(x, y) = x3 + 2x2y + 4xy2 + 8y3 Respuesta: x2 + 4y2 2. Factorizar: 6ax + 2ay + 3bx + by � 3cx � cy Respuesta: (3x + y)(2a + b � c) 3. Factorice e indique la suma de los términos independientes de los factores primos. F (x, y) = 4x2(3x2 + 10x+ 8) + 15xy(3x2 + 10x+ 8)− 54y2(3x2 + 10x+ 8) Respuesta: 6 4. Factorizar: P (a; b; c) = a2�abc�ac�ab+ b2c+ bc Indicar el número de factores primos. Respuesta: 2 5. Factorizar: 6x4 + 5x3 − 14x2 + x+ 2 Respuesta: :(2x-1)(x+2)(x-1)(3x+1) 6. Señale el factor primo cuadrático: x5 − 2x4 − x+ 2 Respuesta: x2 + 1 7. ¾Cuántos factores primos tiene el siguiente polinomio? P (x) = x4 + x3 + 7x2 + 6x+ 6 Respuesta: 2 8. Factorizar: F (x) = (x+ 1)4 − 17(x+ 1)2 + 16 e indicar la suma de los términos independientes de los factores primos. Respuesta: 4 UTP Sede Arequipa Página 7
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