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POLINOMIOS Y SUS RAÍCES Teoría ÁLGEBRA Docente: Juan Gamarra Carhuas Semana 16 - ÁLGEBRA Competencias: Conoce las raíces simétricas y recíprocas. Construye polinomios en función de sus raíces. Usa las definiciones y propiedades para resolver problemas contextualizados. - ÁLGEBRA ÍNDICE 1. Introducción 3. Definición de raíces Recíprocas. 4. Reconstrucción de una ecuación 2. Definición de raíces simétricas. 5. Problemas diversos. - ÁLGEBRA Introducción Con las ecuaciones lineales, cuadráticas, cubicas, etc., podrás modelar y resolver diversas situaciones o relaciones en los negocios, la ciencia y la medicina como ya has podido ir observando. Por ejemplo, es útil para determinar la altura que alcanza una pelota o un proyectil, además, maximizar las ganancias; es decir, la diferencia entre los ingresos (dinero que entra) y los costos de producción (dinero que sale). También resolver una ecuaciones cuadráticas por ejemplo nos permitirá hallar los valores que maximicen las ganancias en un negocio. - ÁLGEBRA RAÍCES SIMÉTRICAS Sea la ecuación cuadrática 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0, 𝑎 ≠ 0; de raíces 𝑥1 𝑦 𝑥2 no nulas, diremos que Ejemplos 𝑥1 𝑦 𝑥2 son raíces simétricas Sea la ecuación cuadrática 3𝑥2 + (𝑚 − 2)𝑥 + 1 = 0 de raíces simétricas, se cumple 𝑥1 + 𝑥2 = 0 − 𝑚− 2 3 = 𝑚 − 2 3 = 𝑚 − 2 = 𝑚 = 2 Regla práctica: 𝑥1 𝑦 𝑥2 son raíces simétricas Sea la ecuación cuadrática 3𝑥2 + (𝑚 − 2)𝑥 + 1 = 0 de raíces simétricas, se cumple Ejemplos 𝑏 = 0 𝑚 − 2 = 𝑚 = 2 RAÍCES RECÍPROCAS Sea la ecuación cuadrática 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0, 𝑎 ≠ 0; de raíces 𝑥1 𝑦 𝑥2 no nulas, diremos que 𝑥1 𝑦 𝑥2 son raíces recíprocas ↔ 𝑥1 + 𝑥2 = 0 0 0 0 ↔ 𝑏 = 0 0 ↔ 𝑥1. 𝑥2 = 1 - ÁLGEBRA Ejemplos Sea la ecuación cuadrática 4𝑥2 + 7𝑥 + (𝑛 + 1) = 0 de raíces recíprocas, se cumple 𝑥1. 𝑥2 = 1 𝑛 + 1 4 = 𝑛 + 1 = 𝑛 = 3 Ejemplos 𝑎 = 𝑐 4 = 𝑛 = 3 Regla práctica: 𝑥1 𝑦 𝑥2 son raíces recíprocas Sea la ecuación cuadrática 4𝑥2 + 7𝑥 + (𝑛 + 1) = 0 de raíces recíprocas, se cumple RAÍZ DE UN POLINOMIO ↔ 𝑎 = 𝑐 𝑛 + 1 1 4 Sea 𝑃(𝑥) un polinomios grado mayor o igual a 1. Si 𝑃(𝑘) = 0 entonces 𝐾 es raíz del polinomio 𝑃(𝑥) y viceversa. - ÁLGEBRA Ejemplos Sea P(𝑥) = 𝑥 2 − 1 Ejemplos RECONSTRUCCIÓN DE POLINOMIOS CUADRÁTICO EN FUNCIÓN DE SUS RAÍCES Sean las raíces 𝑥1 𝑦 𝑥2 de un polinomio cuadrático, el polinomio se reconstruye utilizando la siguiente relación: P(𝑥) = 𝑎 𝑥 − 𝑥1 𝑥 − 𝑥2 Donde: 𝑎 ≠ 0, es el coeficiente principal 𝑃(1) = 1 2 − 1 = 0 Evaluando 𝑥 = 1 Entonces diremos que 1 es raíz de 𝑃(𝑥). 𝑃(−1) = −1 2 − 1 = 0𝑥 = −1 Entonces diremos que −1 es raíz de 𝑃(𝑥). 𝑃(2) = 2 2 − 1 = 3𝑥 = 2 Entonces diremos que 2 NO es raíz de 𝑃(𝑥). 𝐓𝐄𝐎𝐑𝐄𝐌𝐀 𝐃𝐄𝐋 𝐅𝐀𝐂𝐓𝐎𝐑 Sea 𝑃(𝑥) un polinomio de grado 𝑛 ≥ 1. P(𝑥) = 𝑥 2 − 1 Sabemos que 𝑃(1) = 1 2 − 1 = 0 1 es raíz de 𝑃(𝑥). (𝑥 − 1) es un factor de 𝑃(𝑥). 𝑘 es raíz de 𝑃(𝑥) ↔ (𝑥 − 𝑘) es factor de 𝑃(𝑥). - ÁLGEBRA Ejemplos RAÍCES FACTOR POLINOMIO MÓNICO 3 𝑦 5 𝑥 − 3 𝑥 − 5 P(𝑥) = 𝑥 − 3 𝑥 − 5 Reconstruya el polinomio cuadrático mónico cuyas raíces se encuentran en la siguiente tabla: −7 𝑦 − 4 𝑥 + 7 𝑥 + 4 P(𝑥) = 𝑥 − 3 𝑥 − 5 −4 𝑦 9 𝑥 + 4 𝑥 − 9 P(𝑥) = 𝑥 − 3 𝑥 − 5 3 𝑦 − 7 (𝑥 − 3) 𝑥 + 7 P(𝑥) = 𝑥 − 3 𝑥 − 5 Halle el polinomio cuadrático de coeficientes racionales si 𝑃(4) = 24, y una de sus raíz es 𝐀𝐏𝐋𝐈𝐂𝐀𝐂𝐈Ó𝐍 𝑥1 = 1 2 − 3 Resolución La raíz del polinomio pedida es: 𝑥1 = 1 2 − 3 Racionalizando la raíz:𝑥1 = 1 2 − 3 × (2 + 3) (2 + 3) 𝑥1 = 2 + 3 Por teorema de paridad de raíces:𝑥2 = 2 − 3 1 𝑃(𝑥) = Calculando 𝒂 𝑃(4) = 𝑎 4 − 2 − 3 4 − 2 + 3 = 24 𝑎 2 − 3 2 + 3 = 24 1 𝑎 = 24 ∴ 𝑃(𝑥) = Luego el polinomio pedido es 𝑎 𝑥 − 2 − 3 𝑥 − 2 + 3 24 𝑥 − 2 − 3 𝑥 − 2 + 3 - ÁLGEBRA 𝐀𝐏𝐋𝐈𝐂𝐀𝐂𝐈Ó𝐍 Si 𝛼 > 𝛽 son solución de la ecuación 𝑥2 − 5𝑥 − 14 = 0, halle polinomio cuadrático mónico de raíces 𝛼 𝑦 𝛽² Resolución De la ecuación En la actualidad, la edad de Alex es el doble de edad de Juan más 2 años. Hace 3 años la relación de sus edades era como 3 es a 1. Reconstruye el polinomio cuadrática y mónico con las edades de Alex y Juan de hace 5 años: • 𝑥2 − 5𝑥 − 14 = 0 𝒙 𝒙 −𝟕 𝟐 −𝟕𝒙 𝟐𝒙 −𝟓𝒙 𝑥 − 7 𝑥 + 2 = 0 𝑥 = 7 ˯ 𝑥 = −2 De dato sabemos que 𝛼 > 𝛽 𝛼 = 7 ˯ 𝛽 = −2 𝛽² = −2 ² 𝛽² = 4 ∴ 𝑃(𝑥) = 𝑥 − 7 (𝑥 − 4) 𝐀𝐏𝐋𝐈𝐂𝐀𝐂𝐈Ó𝐍 Resolución De dato: Actual 𝟐𝒙 + 𝟐 Edad de Alex Edad de Juan𝒙 Hace 3 añosHace 5 años 𝟐𝒙 − 𝟏 𝒙 − 𝟑 𝟐𝒙 − 𝟏 𝒙 − 𝟑 = 𝟑 𝟏 Sabemos que 𝟐𝒙 − 𝟏 = 𝟑𝒙 − 𝟗→ 𝟖 = 𝒙→ Arriba en el problema nos piden: 𝟖 𝟏𝟖 𝟏𝟑 𝟑 ∴ 𝑃(𝑥) =𝟏 𝑥 − 13 (𝑥 − 3) www.adun i . e d u . p e
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