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16 ÁLGEBRA Tema: DOCENTE:CARLOS CALDERÓN LAUREANO Ecuación bicuadrada y fraccionaria OBJETIVOS 01 03 02 Reconocer y resolver una ecuación bicuadrada y fraccionaria. Aplicar las propiedades de la ecuación bicuadrada. Resolver los ejercicios y problemas con el apoyo teórico INTRODUCCIÓN Resolución de una ecuación bicuadrada Ecuación Bicuadrada Para resolver una ecuación bicuadrada se puede aplicar la factorización por Sabias que: Tiene la forma: 𝒂𝒙𝟒 + 𝒃𝒙𝟐 + 𝒄 = 𝟎; 𝒂𝒃𝒄 ≠ 𝟎 ¨aspa simple¨ Ejemplo 1) 2) 𝟑𝒙𝟒 − 𝟔𝒙𝟐 − 𝟑 = 𝟎 Ejemplos 𝒙𝟒 − 𝟐𝒙𝟐 − 𝟏 = 𝟎 Resuelva 𝑥4 − 13𝑥2 + 36 = 0 Resolución : 𝑥4 − 13𝑥2 + 36 = 0 𝒙𝟐 𝒙𝟐 − 𝟒 − 𝟗 (𝑥2 − 4)(𝑥2 − 9) = 0 𝑥2 − 4 = 0 ∨ 𝑥2 − 9 = 0 ∴ C.S.= 2 ;−2 ; 3 ;−3 𝑥2 = 4 𝑥 = 2 ∨ 𝑥 = −2 ∨ 𝑥2= 9 ∨ 𝑥 = 3 ∨ 𝑥 = −3 Ejercicio Resolución : Resuelva 𝟒𝒙𝟒 − 𝟗𝒙𝟐 + 𝟐 = 𝟎 A partir de la ecuación 4𝑥4 – 9𝑥2 + 2 = 0 Se factoriza por Aspa Simple 4𝑥4 − 9𝑥2 + 2 = 0 4𝑥2 𝑥2 −1 −2 → 4𝑥2 − 1 𝑥2 − 2 = 0 → 4𝑥2 − 1 =0 ∨ 𝑥2 − 2 =0 𝑥 = 1 2 ∨ 𝑥 = − 1 2 ∨→ 𝑥 = 2 𝑥 = − 2∨ 𝐶. 𝑆 = 1 2 ; − 1 2 ; 2; − 2 La ecuación 𝒂𝒙𝟒 + 𝒃𝒙𝟐 + 𝒄 = 𝟎 ; 𝒂𝒃𝒄 ≠ 𝟎 cumple 1. Tiene 4 raíces y tienen las siguientes formas: 𝛂 ; −𝛂 ; 𝛃 ; −𝛃 En toda ecuación bicuadrada bastara conocerse dos de sus raíces para conocer las otras dos: Raíces conocidas Raíces faltantes 2 y 3 − 2 y − 3 − 1 y 2 1 y − 2 −1/2 y − 4 1/2 y 4 2. La suma de raíces de una ecuación bicuadrada es cero. Ejercicio Resolución : Si la ecuación bicuadrada 𝒙𝟒 − 𝟕𝒙𝟐 + 𝟏 = 𝟎 tiene 𝑪𝑺 = 𝜶;−𝜶; 𝜷;−𝜷 con 𝜶 > 𝜷 > 𝟎 . Determine𝜶 + 𝜷 3. α2 + β2 =− 𝑏 𝑎 α2. β2 = 𝑐 𝑎 Ejemplos • Sea la ecuación 2𝑥4 + 3𝑥2 + 5 = 0 cuyas raíces son α, −α, β y −β. α2 + β2 = α2. β2 = • Sea la ecuación 𝑥4 − 7𝑥2 + 4 = 0 cuyas raíces son 𝑚,−𝑚, n y −𝑛. • Sea la ecuación 5𝑥4 − 10𝑥2 + 5 = 0 cuyas raíces son 𝑚,−𝑚, n y −𝑛. − 3 2 5 2 𝑚2 + 𝑛2 = 7 𝑚2 . 𝑛2 = 4 𝑚2 + 𝑛2 = 10 5 = 2 𝑚2 . 𝑛2 = 5 5 = 1 A partir de los datos α2 + β2 = 7 ; 𝛼2 . 𝛽2 = 1 → 𝜶 𝜷 = 𝟏 α2 + β2 = 7+𝟐 𝜶 𝜷 = +𝟐𝜶 𝜷 → 𝛼 + 𝛽 2 = 7 + 2 1 → 𝛼 + 𝛽 2 = 9 → 𝛼 + 𝛽 = 3 ∨ 𝛼 + 𝛽 = −3 ∴ 𝛼 + 𝛽 = 3 4. Una ecuación bicuadrada de sus raíces α,−α, β y − β es: 𝒙𝟒 − 𝜶𝟐 + 𝜷𝟐 𝒙𝟐 + 𝜶𝟐. 𝜷𝟐 = 𝟎 Ejemplo 1) Una ecuación bicuadrada de raíces son 3, −3, 5 y −5 es: 𝑥4 − 32 + 52 𝑥2 + 32. 52 = 0 𝑥4 − 34𝑥2 + 225 = 0 2) Una ecuación bicuadrada de raíces son 2, − 2, 1 y −1 es: Ecuación Fraccionaria 𝑃(𝑥) 𝑄(𝑥) = 0 𝑃 𝑥 , 𝑄 𝑥 son polinomio. 𝑄 𝑥 de grado mayor a 0. 𝑃(𝑥) 𝑄(𝑥) = 0 ↔ 𝑃 𝑥 = 0 ∧ 𝑄 𝑥 ≠ 0 Teorema En la resolución de las ecuaciones fraccionarias se hace uso de este teorema Ejemplos 𝑥2 − 25 𝑥 − 4 = 0 𝑥 + 3 𝑥 − 1 = 𝑥 − 2 𝑥 + 1 La forma general de una ecuación fraccionaria es: 𝑥4 − 2 2 + 12 𝑥2 + 2 2 . 12 = 0 𝑥4 − 3𝑥2 + 2 = 0 Al indicar que el denominador es diferente de cero, obtenemos restricciones que debemos quitar del conjunto solución. Sabias que: • 1.-Resuelva 𝑥2 − 25 𝑥 − 4 = 0 𝑥2 − 25 = 0 ∧ 𝑥 − 4 ≠ 0 𝑥2 = 25 ∧ 𝑥 ≠ 4 (𝑥 = 5 ∨ 𝑥 = −5) ∧ 𝑥 ≠ 4 𝑥 = 5 ∨ 𝑥 = −5 C.S.= 5 ;−5 Ejemplos Ejercicio Resolución : Resuelva 𝒙 + 𝟑 𝒙 − 𝟏 = 𝒙 − 𝟐 𝒙 + 𝟏 𝑥 ≠ 1 ;−1 𝑥 + 3 𝑥 + 1 = 𝑥 − 1 𝑥 − 2 𝑥2 + 4𝑥 + 3 = 𝑥2 − 3𝑥 + 2 4𝑥 + 3 = −3𝑥 + 2 7𝑥 = −1 𝑥 = − 1 7 𝐶. 𝑆. = − 1 7
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