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TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –1– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 1. ANTES DE EMPEZAR, RECUERDA ...: * Expresiones algebraicas: Trabajar en álgebra consiste en manejar relaciones numéricas en las que una o más cantidades son desconocidas. Estas cantidades se llaman variables o incógnitas. Una expresión algebraica es un conjunto de números y letras unidos entre sí por las operaciones de sumar, restar, multiplicar, dividir y por paréntesis. Ejemplos: xx −⋅+ 223 o )(32 2 yyxyx −⋅⋅−⋅ son dos expresiones algebraicas * Monomios: ¿Qué son? Un monomio es una expresión algebraica formada por el producto de un número y una o más variables. Al número lo llamaremos coeficiente y al conjunto de las variables, parte literal. Llamaremos grado del monomio a la suma de los exponentes de su parte literal y grado respecto de una variable, al exponente de esa variable. Ejemplo 1: El monomio a3 tiene como coeficiente "3", parte literal "a" y es de grado "1". Ejemplo 2: El monomio 2 3 2 xy tiene como coeficiente " 3 2 ", parte literal " 2xy ", es de grado "3" y el grado respecto la variable "y" es "2". Se dice que dos monomios son semejantes cuando tienen la parte literal idéntica. Ejemplo 1: Los monomios " ba 23 " y " ba 27 " son semejantes porque tienen la misma parte literal " ba 2 ". Ejemplo 2: Los monomios " ab3 " y " ba 27 " no son semejantes porque no tienen la misma parte literal. Suma de monomios: Dos monomios solo se pueden sumar si son semejantes. En ese caso, se suman los coeficientes, dejando la misma parte literal. Si los monomios no son semejantes, la suma queda indicada y esta operación no puede expresarse de manera más simplificada. El siguiente ejemplo con peras y manzanas puede aclararte cuando dos monomios se pueden sumar: 3 +2 = 5 pero en cambio 3 +2 no es igual a 5 peras ni a 5 manzanas Ejemplos: a) aaa 725 =+ b) 222 538 xxx =− c) 223 xx + no puede simplificarse d) aaaaa −=+− 222 2 http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –2– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO Multiplicación de monomios. El producto de dos monomios es un monomio que tiene por coeficiente el producto de los coeficientes y por parte literal el producto de las partes literales (recuerda la propiedad: nmnm aaa +=⋅ ). Ejemplos: a) Multiplica los monomios " ba3 2 " y " a2 ". Es ba6ba6baa)23()a2()ba3( 31222 ==⋅=⋅ + b) 25232232232 yx 2 5yx 6 15yxx) 6 53()yx 6 5()x3( −=−=⋅−=⋅− + c) 3123123444344434 82)2()2()2()2()2( yxyxyyxyxxyxyxyxyx ===⋅⋅= o bien 3123123334334 82)(2)2( yxyxyxyx === * Binomios, Trinomios y Polinomios: - Dos monomios no semejantes unidos por los signos + ó – forman un binomio Ejemplos: a) 3x – 5x2 b) 4ab + b3 c) 7x4 – 2 - De la misma forma, tres monomios no semejantes unidos por las operaciones de suma o resta forman un trinomio Ejemplos: a) 2x3 + 4x – 8 b) 5a2b + a3 – 2ab c) 8t – t2 – 5t3 - Cuatro o más monomios no semejantes unidos por las operaciones de suma o resta formen un polinomio. Cada monomio que lo compone se llama término del polinomio. Ejemplos: a) A(x) = 3x4 + x3 – 5x2 – x + 7 b) B(t) = – 2t5 + 6t3 + t2 – 10t Los coeficientes del polinomio son los números que multiplican a cada monomio. Si uno de los monomios no tiene parte literal se llama término independiente. El mayor grado de todos los monomios se llama grado del polinomio. El coeficiente director es el coeficiente del monomio de mayor grado. Nombramos los polinomios con una letra mayúscula y entre paréntesis las variables que lo integran. Ejemplo 1: El polinomio 42)( 5 −+= xxxP tiene una variable (la "x"), es de grado 5, los coeficientes son el 1 (coeficiente director), el 2 y el – 4 y el término independiente es – 4. Este polinomio también se llama trinomio porque tiene tres monomios o términos. Ejemplo 2: El polinomio ababaQ 54),( 2 −= tiene dos variables ( la "a" y la "b"), es de grado 3, los coeficientes son 4 y –5, no hay término independiente. Este polinomio también se llama binomio porque tiene dos monomios o términos. http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –3– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO El valor numérico de un polinomio es el valor que se obtiene al sustituir la variable o variables por números concretos y efectuar las operaciones. Los números cuyo valor numérico en el polinomio es cero se llaman raíces del polinomio. Ejemplo 1: Dado el polinomio 65)( 2 +−= xxxP , el valor numérico para 1−=x es el número 12 pues 126)1(5)1()1( 2 =+−⋅−−=−P y para 2=x el valor numérico es cero, 06)2(5)2()2( 2 =+⋅−=P . Observa que el número "2" es una raíz del polinomio 65)( 2 +−= xxxP . Ejemplo 2: Dado el polinomio yxyxyxQ 653),( 2 +−= , el valor numérico para 2=x , 1−=y es el número –28 pues 2861012)1(625)1(23)1,2( 2 −=−−−=−⋅+⋅−−⋅⋅=−Q . * Operar con polinomios: Suma y resta de polinomios Para sumar dos o más polinomios o bien restar dos polinomios tendremos en cuenta lo que ya sabemos sobre la suma y resta de monomios. Ejemplo 1: Dados los polinomios 632 23 +−= xxA y 452 +−= xxB de una sola variable, halla su suma: Es 1052245632)45()632( 23223223 +−−=+−++−=+−++−=+ xxxxxxxxxxxBA (hemos sumado los monomios semejantes). También se puede sumar colocando los polinomios uno debajo del otro, haciendo coincidir, en la misma columna, los monomios semejantes. Observa la imagen Ejemplo 2: Dados los polinomios 632 23 +−= xxA y 452 +−= xxB de una sola variable, halla la resta BA− : Es 254245632)45()632( 23223223 ++−=−+−+−=+−−+−=− xxxxxxxxxxxBA (el signo menos delante del paréntesis cambia de signo todos los términos del polinomio B; después hemos sumado los monomios semejantes). También se puede sumar colocando los polinomios uno debajo del otro, haciendo coincidir, en la misma columna, los monomios semejantes y cambiando de signo los término del sustraendo. Observa la imagen http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –4– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO Producto de un polinomio por un número Recuerda que para multiplicar un número por una suma, debemos multiplicar el número por cada sumando. Es la propiedad distributiva cabacba ⋅+⋅=+⋅ )( Ejemplo: 201510)432(5 33 −−=−−⋅ xxxx Producto de un polinomio por un monomio Observa el siguiente ejemplo en el que se vuelve a aplicar la propiedad distributiva. Ejemplo: 23532 201510)432(5 xxxxxx −−=−−⋅ Producto de dos polinomios Combinando los productos de un polinomio por un número y por un monomio, como hemos visto más arriba, podemos calcular el producto de dos polinomios. Para calcular el producto de dos polinomios, se multiplica cada monomio de uno de los factores por todos y cada uno de los monomios del otro factor y se suman los monomios obtenidos, reduciendo los que sean semejantes. Ejemplo: Realiza el producto )23()154( 223 +−⋅−+− xxxxx * Extracción de factor común Consiste en aplicar la propiedad distributiva pero al revés de como la utilizamos cuando multiplicamos, es decir: )cba(pcpbpap +++⋅=+⋅+⋅+⋅ El monomio " p " que se extrae tiene como coeficiente el MCD de los coeficientes y como parte literal, las variables comunes elevadas al menor exponente. Ejemplos: a) )(333 yxyx −=− b) )43(286 2 +=+ xxxx c) )32(61812 223 +=+ xxxxd) )13(4412 2 −=− xxxx e) )1412(412 223 +−=+− xxxxxx f) )32(396 22 yxxyxyyx +=+ http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –5– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO * Productos notables Llamamos productos notables a ciertos productos de binomios cuya memorización resulta útil para abreviar los cálculos con expresiones algebraicas. Cuadrado de una suma Se verifica 222 bab2a)ba( ++=+ . Para demostrarlo basta multiplicar: 22222 bab2abbaaba)ba()ba()ba( ++=+++=+⋅+=+ pues es baab = Se lee: "El cuadrado de una suma es igual ... al cuadrado del primer sumando .... más el doble del primero por el segundo ... más el cuadrado del segundo". Ejemplo 1: 96332)3( 2222 ++=+⋅⋅+=+ xxxxx Ejemplo 2: 2222 9124)3(3222)32( xxxxx ++=+⋅⋅+=+ Cuadrado de una diferencia Se verifica 222 2)( bababa +−=− . Para demostrarlo basta multiplicar: 22222 2)()()( bababbaababababa +−=+−−=−⋅−=− pues es baab = Se lee: "El cuadrado de una diferencia es igual ... al cuadrado del primer sumando .... menos el doble del primero por el segundo ... más el cuadrado del segundo." Ejemplo 1: 12112)1( 2222 +−=+⋅⋅−=− xxxxx Ejemplo 2: 234222222 96)3(32)()3( xxxxxxxxx +−=+⋅⋅−=− Suma por diferencia Se verifica 22)()( bababa −=−⋅+ . Para demostrarlo basta multiplicar: 2222)()( babbaabababa −=−+−=−⋅+ Se lee: "La suma de dos monomios por su diferencia es igual a la diferencia de los cuadrados" Ejemplo 1: 42)2()2( 222 −=−=−⋅+ xxxx Ejemplo 2: 222 169)4(3)43()43( xxxx −=−=+⋅− http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –6– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO * Binomio de Newton * Def.: El factorial de un número natural "n" es el producto de dicho número por todos los números naturales menores que él, hasta el uno. Se representa por !n . Es decir 123)2()1(! ⋅⋅−⋅−⋅= nnnn . Se define 1!0 = y 1!=1. Las calculadoras científicas tienen una tecla específica para hallar el factorial de un número natural. Ejemplo: El factorial de 6 es 720123456!6 =⋅⋅⋅⋅⋅= * Def.: Dados dos números naturales m y n, siendo nm ≥ , el número combinatorio n m se lee m sobre n, y se define por la siguiente fórmula )!(! ! nmn m n m −⋅ = . Propiedades: a) 1 0 = m b) 1= m m c) mm = 1 d) = − n m nm m e) + = + − n m n m n m 1 1 Las calculadoras científicas tienen una tecla específica para hallar un número combinatorio. Ejemplo: El número combinatorio 10 12312 12345 )!25(!2 !5 2 5 = ⋅⋅⋅⋅ ⋅⋅⋅⋅ = −⋅ = * El triángulo de Tartaglia es la colocación en forma de triángulo de los números combinatorios. Observa que los valores de cada fila del triángulo de Tartaglia, excepto los extremos, que son unos, se obtienen sumando los dos números que tiene encima. * http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –7– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO Fórmula del binomio de Newton: n33n22n1nnn b n n ba 3 n ba 2 n ba 1 n a 0 n )ba( ++ + + + =+ −−− nn33n22n1nnn b n n )1(ba 3 n ba 2 n ba 1 n a 0 n )ba( −++ − + − =− −−− Para recordar estas fórmulas se debe tener en cuenta: a) Todos los números combinatorios tienen arriba n, y abajo 0, 1, 2, 3, n. También puedes hallar estos números con ayuda del triángulo de Tartaglia. b) El exponente del primer término, a, comienza en n en el primer sumando, y va bajando de uno en uno hasta llegar a cero. c) El exponente del segundo término del binomio, b, es cero en el primer sumando, y luego va subiendo de uno en uno hasta llegar a n. Observa que la suma de los exponentes de a y de b siempre es n. d) En el binomio a + b, todos los términos son positivos. En el binomio a – b el signo de los términos se va alternando: de positivo a negativo empezando por positivo. Ejemplo 1: Desarrolla por el binomio de Newton 4)2( +x y comprueba el resultado multiplicando )2()2()2()2( +⋅+⋅+⋅+ xxxx Solución: 16x32x24x8x2 4 4 2x 3 4 2x 2 4 2x 1 4 x 0 4 )2x( 2344322344 ++++=⋅ +⋅⋅ +⋅⋅ +⋅⋅ +⋅ =+ Ejemplo 2: Halla y simplifica 32 )23( x yx − Solución: 3 2336 32 2223232 x 8y36yx54yx27 x 2 3 3 x 2)yx3( 2 3 x 2)yx3( 1 3 )yx3( 0 3 ) x 2yx3( −+−= ⋅ − ⋅⋅ +⋅⋅ −⋅ =− Ejemplo 3: Halla el coeficiente de 35x del polinomio que obtienes al desarrollar 40)32( −x Solución: Es 35535 944379392x54939828013)x2( 5 40 −=⋅⋅ − Ejercicios cursos anteriores: del 1 al 14. (Están resueltos en vídeo) Ejercicios curso actual: del 15 al 26. http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –8– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO DIVISIÓN DE POLINOMIOS: División de monomios. El cociente de dos monomios puede ser un número, otro monomio o una fracción algebraica. Ejemplos: a) 2 3 6 ba3 ba6)ba3(:)ba6( 2 2 22 === (un número) b) yx 5 2 x53 yxx23 x15 yx6)x15(:)yx6( 23 23 3 5 35 = ⋅⋅ ⋅⋅ == (un monomio) c) y x3 yyx2 yxx23 yx2 yx6)yx2(:)yx6( 2 3 23 23 5 235 = ⋅ ⋅⋅ == (es una fracción algebraica pero no un monomio) División de Polinomios. La división de polinomios es similar a la división entera de números naturales: al dividir dos polinomios, se obtiene un cociente y un resto. Veamos el ejemplo consistente en hacer la división P(x):Q(x) siendo P(x) = 6x4 + 8x2 + 7x + 40 y Q(x) = 2x2 – 4x + 5 1. En el dividendo se dejan huecos por los términos que faltan. 2. Se divide el primer término del numerador entre el primer término del denominador: (6x4) : (2x2) = 3x2. Este es el primer término del cociente. 3. El producto de 3x2 por Q(x), cambiado de signo, se sitúa bajo el dividendo, y se suma. 4. El primer resto es: 12x3 – 7x2 + 7x + 40 A partir de aquí, volvemos a proceder como en los pasos 2 y 3. El proceso se continúa mientras el resto parcial obtenido sea de grado mayor o igual que el grado del divisor Q(x). El cociente es C{x) = 3x2 + 6x + 17/2 y el resto, R(x) = 11x – 5/2 que es de grado inferior al divisor. La relación entre el dividendo )(xP , divisor )(xQ , cociente )(xC y resto )(xR es: )()()()( xRxCxQxP +⋅= , o bien )( )()( )( )( xQ xRxC xQ xP += Cuando R(x) = 0, la división es exacta y se cumple que )()()( xCxQxP ⋅= . Entonces decimos que )(xP es divisible por )(xQ . http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –9– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO División de un polinomio por x–a. Regla de Ruffini. Es muy frecuente tener que dividir un polinomio por una expresión del tipo x – a. El procedimiento que exponemos a continuación permite realizar esas divisiones de forma rápida y cómoda. Veámoslo por medio de un ejemplo: Esta misma división puede realizarse, sintéticamente, del modo descrito en la imagen inferior. Los pasos, numerados en verde, son los mismos que se hacenen la división realizada con el algoritmo habitual. Este método, en el que solo intervienen los coeficientes y solo se realizan las operaciones que realmente importan, se llama regla de Ruffini. Observa que con los dos procedimientos obtenemos: Cociente 430107)( 23 −++= xxxxC Resto 5−=R ⇒ 2. EL TEOREMA DEL RESTO El teorema del resto dice que el valor numérico que toma un polinomio, P(x), cuando hacemos x = a, coincide con el resto de la división P(x) : (x–a). Es decir, P(a) = r. Demostración: Es r)x(C)ax()x(P +⋅−= . Si hacemos ax = , rr)a(C)aa()a(P =+⋅−= c. q. d. Como consecuencia del teorema, el número a es raíz del polinomio )(xP si y solo si )(xP es divisible por ax − (recuerda que un número a se llama raíz de un polinomio )(xP si 0)a(P = ) Observa, cómo al aplicar la regla de Ruffini se obtiene como resto el valor de )(xP cuando x vale a. Tomamos 794117)( 34 +−−= xxxxP y 3=a . Aplicamos la regla de Ruffini indicando las operaciones: http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –10– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO El resto obtenido es el resultado de sustituir en el polinomio la x por 3. Ejemplo 1: Calcular el valor del 148217011)( 35 −+−= xxxxP para x = 4. Solución: Podemos hacerlo de dos formas: 1ª forma: Cambiando x por 4 en )(xP . Es 244148424170411)4( 35 =−⋅+⋅−⋅=P , luego el valor es 244. 2ª forma: Hallando el resto de la división )4(:)148217011( 35 −−+− xxxx hallamos también )4(P Ejemplo 2: Calcular el resto de la división del )1(:)543( 3156 ++− xxx Solución: Hacer la división llevaría mucho tiempo pero gracias al teorema del resto sabemos que coincide con el valor del dividendo en 1−=x , por tanto es el resto 125)1(4)1(3 3156 =+−⋅−−⋅=r 3. CRITERIO DE DIVISIBILIDAD DE UN POLINOMIO POR x – a PARA VALORES ENTEROS DE a P(x) de nteindependie términodeldivisor es a"" enteroun a"" siendo a),-(xpor divisible es P(x) y enteros escoeficientcon polinomioun es P(x) Si ⇒ Según el teorema del resto, equivale a decir: P(x) de nteindependie términodeldivisor es a"" P(x) de raíz es que entero númeroun a"" y enteros escoeficientcon polinomioun es P(x) Si ⇒ En la práctica, este criterio lo utilizaremos en sentido contrario, es decir: a)-(xpor divisible es no P(x) P(x) de nteindependie términodeldivisor esno a"" y enteros escoeficientcon polinomioun es P(x) Si ⇒ P(x) de raíz es no a"" P(x) de nteindependie términodeldivisor es no a"" y enteros escoeficientcon polinomioun es P(x) Si ⇒ Por tanto, para buscar expresiones ax − que sean divisores de un polinomio )(xP , o lo que es lo mismo, raíces enteras de )(xP , probaremos con los valores de a (positivos y negativos) que sean divisores del término independiente. Este criterio es muy útil para limitar la búsqueda de divisores de un polinomio. Pero ten en cuenta que solo es válido para polinomios con coeficientes enteros y solo sirve para localizar los valores de a cuando a es entero. http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –11– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO * Un polinomio P(x) de grado "n" tiene a lo sumo "n" raíces reales y por tanto a lo sumo encontrarás "n" divisores de la forma x–a. Ejemplo: Encontrar algún divisor ax − (a es un número entero) del polinomio 160752)( 23 −+−= xxxxP , es decir, encontrar alguna raíz entera del polinomio anterior. Solución: Las raíces enteras de 160752)( 23 −+−= xxxxP deben ser divisores de 160. Los divisores de 160 (positivos y negativos) son: 160,80,40,32,20,16,10,8,5,4,2,1 ±±±±±±±±±±±± . Podemos asegurar que, por ejemplo, el 3 no es raíz, pero no podemos asegurar que alguno de estos números sea raíz ya que puede ser que las raíces sean todas no enteras. Por ejemplo, para 4−=a , el resto es –396, por tanto 160752)( 23 −+−= xxxxP no es divisible por 4+x , o lo que es lo mismo, 4−=a no es raíz de 160752)( 23 −+−= xxxxP ya que es 396)4( −=−P según el teorema del resto. Sin embargo, para 5=a , la división )5(:)160752( 23 −−+− xxxx sí es exacta, pues el resto es 0. Es por tanto )3252()5(160752 223 ++⋅−=−+− xxxxxx . También podemos decir que 5=a es raíz del polinomio 160752)( 23 −+−= xxxxP ya que es 0)5( =P según el teorema del resto. Ejercicios curso actual: del 27 al 48. http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –12– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 4. DIVISIBILIDAD DE POLINOMIOS La divisibilidad de polinomios se comporta de manera similar a la divisibilidad entre números enteros. Def.: Un polinomio, D(x), es divisor de otro, P(x), si la división P(x) : D(x) es exacta. En tal caso, P(x) es múltiplo de D(x), pues )()()( xCxDxP ⋅= Ejemplo: ¿Es el polinomio xxxQ 2)( 2 += divisor del polinomio xxxP 4)( 3 −= ? Solución: Sí porque la división )2(:)4( 23 xxxx +− es exacta. También podemos decir que )(xP es múltiplo de )(xQ Def.:Un polinomio se llama irreducible si no tiene ningún divisor de grado inferior al suyo. Ejemplos: Los polinomios x, x – 3, x2 + 1, x2 – 3x + 3 son polinomios irreducibles. Nota: entenderás mejor porqué son irreducibles cuando estudies el siguiente apartado: "factorización de polinomios" También es irreducible 2x – 6, aunque sea divisible por x – 3, pues ambos son del mismo grado. No es irreducible x2 – 3x + 2, porque (x–1) y (x–2) son divisores. 5. FACTORIZACIÓN DE POLINOMIOS Factorizar un polinomio es descomponerlo en producto de polinomios irreducibles. (similar a la factorización de números que consistía en descomponer el número en producto de números primos). Los polinomios de grado uno no se pueden factorizar, es decir, son irreducibles. A lo sumo, podremos sacar factor común. Algunos polinomios de segundo grado se pueden factorizar y otros no, es decir, algunos son irreducibles y otros no. Para factorizar un polinomio de segundo grado cbxax ++2 , primero hallaremos las raíces resolviendo la ecuación de segundo grado 02 =++ cbxax , quedando la descomposición factorial )()( 21 2 xxxxacbxax −⋅−⋅=++ siendo 1x y 2x las soluciones de la ecuación. En el caso de que 02 =++ cbxax no tenga solución, el polinomio cbxax ++2 no se puede factorizar. Todos los polinomios )(xP de grado tres o más se pueden factorizar, es decir, son todos no irreducibles. Para factorizar un polinomio )(xP de grado tres o más, con coeficientes enteros, debemos localizar las raíces enteras del polinomio. Probaremos con los divisores (positivos y negativos) de su término independiente. Una vez localizada una raíz "a", puesto que )(xP es divisible por ax − , podremos ponerlo así: )()()( 1 xPaxxP ⋅−= . Seguiremos factorizando buscando las raíces de )(1 xP y asi sucesivamente hasta descomponerlo en polinomios del menor grado posible (de grado uno o dos). http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –13– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO En el proceso de factorización, primero tendremos en cuenta si podemos extraer factor común y si podemos utilizar algún producto notable (me refiero al cuadrado de una suma o diferencia o bien a una suma por su diferencia). Si un polinomio de grado tres o más, tiene más de dos raíces no enteras, entonces, aunque pueda factorizarse, nosotros no sabremos hacerlo sin ayuda de unordenador. Si tenemos descompuesto factorialmente el polinomio P(x), hallaremos las raíces resolviendo la ecuación 0)( =xP teniendo en cuenta que, si al multiplicar varios números el producto es cero, es porque alguno de los factores es cero. Ejemplo 1: Factoriza el polinomio xxxxxxP 421888)( 2345 ++−−= y halla las raíces. Solución: • Primero sacamos factor común x2 , quedando )2944(2)( 234 ++−−⋅= xxxxxxP • Buscamos raíces enteras del polinomio 2944 234 ++−− xxxx aplicando la regla de Ruffini (recuerda que serán divisores de 2 y por tanto pueden ser 1± o 2± ). Es y por tanto –1 es una raíz y es )2xx8x4()1x(x2)x(P 23 +−−⋅+⋅= • Seguimos buscando raíces enteras. Ahora de 284 23 +−− xxx (puede ser –1 otra vez) Es y por tanto 2 es una raíz y es )14()2()1(2)( 2 −⋅−⋅+⋅= xxxxxP • Falta por descomponer 14 2 −x . Como casualmente es diferencia de cuadrados pues )12()12(14 2 +⋅−=− xxx , tenemos en definitiva la factorización pedida. Es )12()12()2()1(2421888)( 2345 +⋅−⋅−⋅+⋅=++−−= xxxxxxxxxxxP )(xP es, por tanto, el producto de 5 polinomios irreducibles. • Para hallar las raíces del polinomio )(xP debemos recordar que las raíces de )(xP son las soluciones de la ecuación 0)( =xP . En nuestro caso 0421888 2345 =++−− xxxxx , o lo que es lo mismo 0)12()12()2()1(2 =+⋅−⋅−⋅+⋅ xxxxx . Recuerda que el producto de varios números es cero si y solo si alguno de los factores es cero. Por tanto las raíces las obtenemos resolviendo las cinco ecuaciones siguientes: 002 =⇒= xx 101 −=⇒=+ xx 202 =⇒=− xx 2/1012 =⇒=− xx 2/1012 −=⇒=+ xx Las raíces de xxxxxxP 421888)( 2345 ++−−= son 0, –1, 2, 1/2, –1/2 http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –14– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO Ejemplo 2: Factoriza el polinomio 26)( 2 −−= xxxP y halla las raíces. Solución: • Las raíces enteras pueden ser 1± o 2± (divisores del término independiente) . Aplicando la regla de Ruffini vemos que ninguno de esos cuatro números es raíz. ¿Cómo hallamos las raíces?. Pues resolviendo la ecuación 0)( =xP que al ser de segundo grado resulta fácil. Las soluciones son 62 )2(64)1()1( 2 4 22 ⋅ −⋅⋅−−±−− = ⋅ ⋅⋅−±− = a cabbx . Las raíces son 1/2 y –2/3. • La descomposición factorial es )23()12()3/2(3)2/1(2)3/2()2/1(626)( 2 +⋅−=+⋅⋅−⋅=+⋅−⋅=−−= xxxxxxxxxP y es, por tanto, el producto de dos polinomios irreducibles. Observa que al saber que las raíces eran 1/2 y –2/3, la descomposición era de la forma )3/2()2/1( +⋅−⋅ xxk . Hemos cambiado k por el coeficiente director, que es 6, para que la igual )3/2()2/1(626 2 +⋅−⋅=−− xxxx sea cierta. Siempre podemos comprobar si hemos factorizado correctamente multiplicando la descomposición. En nuestro caso, multiplica )23()12( +⋅− xx y comprueba que es 26 2 −− xx Ejemplo 3: Factoriza el polinomio 125)( 3 +−= xxxP y halla las raíces. Solución: Las raíces enteras pueden ser 12,6,4,3,2,1 ±±±±±± . Es y por tanto –3 es raíz y es )43()3()( 2 +−⋅+= xxxxP • Buscamos raíces de 432 +− xx resolviendo la ecuación de segundo grado 0432 =+− xx . La ecuación no tiene solución y por tanto no hay más raíces. • La factorización es )43()3(26 22 +−⋅+=−− xxxxx y la única raíz es –3 y es, por tanto, el producto de dos polinomios irreducibles. Ejercicios curso actual: del 49 al 60. http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –15– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 6. MÁXIMO COMÚN DIVISOR Y MÍNIMO COMÚN DE VARIOS POLINOMIOS También los conceptos de máximo común divisor y mínimo común múltiplo son similares a los correspondientes conceptos numéricos. El polinomio máximo común divisor de varios polinomios A, B, C, ... es el divisor común de mayor grado, y se escribe así: MCD (A, B, C, ...) El polinomio mínimo común múltiplo de varios polinomios A, B, C, ... es el múltiplo común de menor grado, y se escribe así: MCM (A, B, C, ...) El procedimiento para encontrar el MCD y MCM de varios polinomios A, B, C, ... es el siguiente: * Se descomponen los polinomios A, B, C, ... factorialmente. * El polinomio MCD (A, B, C, ...) es el resultado de multiplicar los factores irreducibles comunes y solo los comunes, en todas las descomposiciones factoriales anteriores, elevado cada uno al menor exponente con que aparece. * El polinomio MCM (A, B, C, ...) es el resultado de multiplicar los factores irreducibles comunes y los no comunes en las descomposiciones factoriales anteriores, elevado cada uno al mayor exponente con que aparece. Ejemplo: Halla el polinomio máx.c.d. de xxxP 99)( 3 −= y 234 12186)( xxxxQ ++= . Halla también el polinomio mín.c.m. Solución: Descomponemos )(xP y )(xQ en producto de polinomios irreducibles: )1()1(399)( 23 +⋅−⋅=−= xxxxxxP y )2()1(2312186)( 2234 +⋅+⋅⋅⋅=++= xxxxxxxQ luego: xxxxxQxPdcmáx 33)1(3))(),(.(.. 2 +=+⋅⋅= 234522 36183618)2()1()1(23))(),(.(.. xxxxxxxxxQxPmcmín −−+=+⋅+⋅−⋅⋅⋅= Ejercicios curso actual: del 61 al 63. http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –16– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 7. FRACCIONES ALGEBRAICAS Def.: Se llama fracción algebraica al cociente indicado de dos polinomios )( )( xQ xP Ejemplos: Son ejemplos de fracciones algebraicas 3x5x3 4x3 2 −+ + ; y3xy5x3 x4xy3 22 −+ + ; 2 1x − ; 2x3x5 7 7 +− * Las fracciones entre polinomios se comportan de forma muy parecida a las fracciones numéricas. Simplificaremos, encontraremos fracciones equivalentes y operaremos (sumar, restar, multiplicar y dividir) fracciones algebraicas de forma similar a las fracciones numéricas. Simplificar fracciones algebraicas: Simplificar una fracción )( )( xQ xP consiste en dividir numerador y denominador por el mismo polinomio. Si no se puede simplificar, se dice que la fracción es irreducible. Ejemplo: Simplifica la fracción algebraica 12x5x3 3x17x2 2 3 −+ +− Solución: Descomponemos el numerador y el denominador y vemos que podemos dividir ambos por (x+3): 4x3 1x6x2 )4x3()3x( )1x6x2()3x( 12x5x3 3x17x2 22 2 3 − +− = −⋅+ +−⋅+ = −+ +− (Ésta última fracción es irreducible) Fracciones equivalentes: Dos fracciones )( )( xQ xP y )( )( xB xA se dice que son equivalentes si al simplificarse obtenemos la misma fracción irreducible. También podemos saber si dos fracciones )( )( xQ xP y )( )( xB xA son equivalentes comprobando si verifican )()()()( xAxQxBxP ⋅=⋅ Ejemplo: Comprueba que las fracciones algebraicas 12xx 4x 2 −+ + y 15xx2 5x2 2 −− + son equivalentes. Solución: 1ª forma. Al simplificarlas obtenemos la misma fracción irreducible: 3x 1 )4x()3x( 4x 12xx 4x 2 − = +⋅− + = −+ + y 3x 1 )5x2()3x( 5x2 15xx2 5x2 2 − = +⋅− + = −− + 2ª forma: Comprobando que se verifica )12xx()5x2()15xx2()4x( 22 −+⋅+=−−⋅+ . En los dos miembros el resultado de la multiplicación es 60x19x7x2 23 −−+ http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS. TEORÍA http://www.aprendermatematicas.org/ –17– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO * Dada una fracción )( )( xQ xP , podemos encontrar fracciones equivalentes multiplicando numerador y denominador por el mismo polinomio. Interesante propiedad si queremos que varias fracciones tengan el mismo denominador. Operaciones: Suma, resta, muliplicación y división de fracciones algebraicas. Las operaciones con fracciones algebraicas son similares a las fraccionesnuméricas. Recordemos: Para sumar fracciones algebraicas, se reducen a común denominador (si no lo están ya) y se suman sus numeradores. Conviene que el común denominador sea el mínimo común múltiplo de los denominadores. La resta es un caso particular de la suma. El producto de dos fracciones algebraicas es el producto de sus numeradores partido por el producto de sus denominadores, es decir )()( )()( )( )( )( )( xBxQ xAxP xB xA xQ xP ⋅ ⋅ =⋅ . La división es )()( )()( )( )(: )( )( xAxQ xBxP xB xA xQ xP ⋅ ⋅ = Ejemplo 1: Efectua la suma 1 2 22 3 2 − − + + x x x Solución: )1(2 1 )1)(1(2 1 )1)(1(2 2433 )1)(1(2 )2(2 1)(1(2 )1(3 )1)(1( 2 )1(2 3 1 2 22 3 2 − = −+ + = −+ −+− = −+ − + −+ − = −+ − + + = − − + + xxx x xx xx xx x xx x xx x xx x x Ejemplo 2: Efectua la resta 22 2 11 xxx xx − − +− Solución: 23 23 2 23 2 23 22 2 2 2 22 2 1 )1( 1 )1( 1 )1( 1 )1( )1(1 )1( 111 xx xx xx xx xx xxxx xx x xx xxx xxx xx xxx xx − +− = − +− = − +−+− = − − − − +− =− − +− =− − +− Ejemplo 3: Efectua la multiplicación 144 6 4 14 22 2 +− ⋅ − xx x x x Solución: )12(2 )12(3 )12(2 23)12()12( )144(4 6)14( 144 6 4 14 22222 2 22 2 − + = −⋅⋅ ⋅⋅⋅+⋅− = +−⋅ ⋅− = +− ⋅ − xx x xx xxx xxx xx xx x x x Ejemplo 4: Efectua la división 93 9: 6 652 223 + −+−− x xxxx Solución: )3(2 1 )3()3()2(23 3)3()2()1( )9()2(6 3)652( 3 9: )2(6 652 2 23223 + − = +⋅−⋅+⋅⋅ ⋅−⋅+⋅− = −⋅+⋅ ⋅+−− = − +⋅ +−− x x xxx xxx xx xxxx x xxx Ejercicios cursos anteriores: del 64 al 71. (Están resueltos en vídeo) Ejercicios curso actual: del 72 al 92. 8. HALLAR LA EXPRESIÓN ALGEBRAICA ASOCIADA A UN ENUNCIADO Ejercicios cursos anteriores: del 93 al 110. (Están resueltos en vídeo) Ejercicios curso actual: del 111 al 114. http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –18– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO TEORÍA Y EJERCICIOS Operaciones combinadas 1. (2º ESO) Reduce: a) 24)2(3)13(2 +−++− xxx b) )1(2)32()1( 2 +⋅−+⋅+ xxx c) xxxx 2)23()32()3( −+⋅−⋅+− d) )2524()52()34(3 2 +−−−⋅+ xxxx e) 12)]1()3(3[ 2 −+−⋅+− xxxxx f) 12)]1()3(3[ 2 −⋅−⋅+− xxxxx 2. (3º ESO) a) Halla el valor numérico del polinomio 953)( 23 −−+−= xxxxP en 1=x , en 1−=x , en 2−=x , en 0=x . b) Halla mentalmente el número que anula el binomio 122)( += xxQ (ese número se llama raíz del binomio). c) Halla mentalmente los dos números que anulan el polinomio 652 +− xx (esos números se llama raíces del polinomio y en el tema posterior aprenderemos a calcularlos resolviendo una ecuación) d) Halla el valor numérico del polinomio de dos variables 2325),( 32 ++−= xyyxyxP para 1;2 −== yx 3. (3º ESO) a) ¿Cuándo se dice que un número es raíz de un polinomio? b) Comprueba si 3 o 0 son raíces de alguno de estos polinomios: 122)( 23 −+−= xxxxP ; xxxxQ 75)( 23 −−= ; )3)(105()( 4 −+−= xxxxR c) ¿Cuál debe ser el valor de k para que –2 sea raíz del polinomio x3 – 5x2 –7x + k? Justifica tu respuesta. 4. (3º ESO) Desarrolla y agrupa términos semejantes: a) x(5x2+ 3x – 1) – 2x2(x – 2) + 12x2 b) 5(x – 3) + 2(y + 4) – 3 7 (y – 2x + 3) – 8 c) − + + − − − ⋅ 7 15 2 5 )(4 3 )3(215 xxyx d) (x2– 2x + 7)(5x3+ 3) – (2x5– 3x3– 2x + 1) 5. (3º ESO) Desarrolla, reduce e indica el grado de los polinomios obtenidos: a) x(x2– 5) – 3x2(x + 2) – 7(x2+ 1) b) 5x2(–3x + 1) – x(2x – 3x2) – 6x c) −+− 96 2 3 3 1 22 xxx 6. (3º ESO) Desarrolla y reduce: a) (2x2+ 3)(x – 1) – x(x – 2) b) (x + 4)(2x2+ 3x – 5) – 3x(–x + 1) c) (x2– 5x + 3)(x2– x) – x(x3– 3) d) ( )126 6 1 3 5 2 1 2 − ++ xxx 7. (3º ESO) □ Desarrolla y reduce: a) ( ) 222 175)52()13()2()13( xxxxx −++⋅−−⋅− b) )12)(1)(43(2 23 −−++− xxxx c) 322 )12(2)523( −−−+ xxx 8. (3º ESO) Saca factor común: a) 3x(x + 1) – x2(x + 1) + (x + 1)(x2– 2) b) 2x(x – 2) + x2(x – 2) – 3(x – 2) c) □ x2(x + 1) – x2(x + 2) + 2x2(x – 3) d) □ 3x2(x + 3) – 6x(x + 3) http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –19– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 9. (3º ESO) Desarrolla los siguientes productos: a) 2 3 1 5 2 − yx b) 2 2 1 +x c) (x – 2y)2 d) (x2+ x)(x2– x) e) + − 1 2 11 2 1 xx f) − + xx 1111 10. (3º ESO) Factoriza usando una identidad notable: a) x2– 4 b) 4x2– 25 c) x2+ 8x + 16 d) x2+ 2x + 1 e) x2+ 1 – 2x f) 9x2+ 6x +1 g) 4x2+ 25 – 20x h) 1x 4 x 2 ++ 11. (3º ESO) Completa el término que falta para formar el cuadrado de un binomio: a) x2+ 4x +…. b) x2 – 10x +…. c) x2 + …. +9 d) x2– ….+ 16 12. (3º ESO) Expresa en forma de producto utilizando las identidades notables (cuadrado de un binomio y suma por diferencia). a) 916 2 −x b) 16 15 4 −x c) 962 +− xx d) 144 24 ++ xx 13. (3º ESO) Reduce las siguientes expresiones: a) (x + 3)(x – 3) – (x + 3)2 b) (2x + 3)2– (2x – 3)2– 9 c) 3x(x + 1)2– (2x + 1)(2x – 1) d) (x2+ 2)(x2– 2) – (x2– 1)2 14. (3º ESO) Reduce las siguientes expresiones: a) 2)3( −−x b) 22 ))2102(2200( −⋅+x c) 22 )32( ++ xx d) )2()2( 2 +⋅− xx e) 4)2( −x 15. □ Opera y simplifica: a) ( ) ( )( )[ ]212232245 32 −−−+−⋅+− xxxxxxx b) ( ) ( ) ( ) ( )yxyxyxxy 22212 −⋅+−−⋅++ 16. Simplifica: a) 2x–2x(x+1)(3x–(x2+1)(2x–3))(5x–1)–8x+2 b) 3x(2x – 1) – (x – 3)(x + 3) + (x – 2)2 c) (2x – 1)2 + (x – 1)(3 – x) – 3(x + 5)2 17. □ Desarrolla las siguientes expresiones utilizando las identidades notables (cuadrado de un binomio y suma por diferencia). a) ( )22 37 −x b) ( ) ( )2323 +⋅− xx 18. Desarrolla los productos , teniendo en cuenta las identidades notables, y simplifica las siguientes expresiones: a) (2y + x)(2y – x) – (x + y)2 – x(y + 3) b) 3x(x + y) – (x – y)2 + (3x + y)y c) (2y + x + 1)(x – 2y) – (x + 2y)(x – 2y) 19. □ Extrae factor común en 345 74235 xxx +− 20. Saca factor común a) 6x4– 15x3 + 9x2– 3x http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –20– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO b) 35x5– 42x4 + 14x3 c) 36x4– 60x3 + 12x2 21. Expresa en forma de producto utilizando las identidades notables (cuadrado de un binomio y suma por diferencia). a) 425 2 −x b) 25 17 4 −x c) 1682 +− xx d) 4129 24 ++ xx 22. Factoriza teniendo en cuenta las identidades notables: a) 16x2– 8x + 1 b) 36x2+ 60xy + 25y2 c) 9x4+ y2 + 6x2y d) 49x2– 16 e) 9x4– y2 f) y4+ 1 – 2y2 g) 81x4– 64x2 h) 1 – 144x4 23. Factoriza, sacando primero factor común y utilizando después, si es posible, las identidades notables: a) 20x3 – 60x2 + 45x b) 27x3 – 3xy2 c) 3x3 + 6x2y + 3xy2 d) 4x4 – 81x2 24. Enuncia la fórmula del binomio de Newton y haz el desarrollo de las siguientes potencias: a) (x2+ 3)4 b) (2x + y)5 c) (x − 3y)6 25. □ Desarrolla la expresión 5 2 12 −x utilizando la fórmula del binomio de Newton. 26. □ Sin desarrollar, calcula el término que se pide: a) El término T4 en (3x2+ 2x)8 b) El término T5 1 0 3 2 xx4 − División de polinomios, teorema del resto. 27. □ Efectúa la división ( ) ( )23:236 234 +−+ xxxx y comprueba que se verifica RestoCocientexDivisorDividendo += 28. □ Efectúa la división ( ) ( )123:665762234 ++−−−+ xxxxxx y comprueba que se verifica RestoCocientexDivisorDividendo += 29. □ En una división conocemos el dividendo 15)( 3 −+= xxxD , el cociente 2)( −= xxC y el resto 19)( −= xxR . Halla el divisor )(xd . 30. Calcula el cociente y el resto de las siguientes divisiones: a) (7x2– 5x + 3) (x2– 2x + 1) b) (2x3– 7x2+ 5x –3) (x2– 2x) c) (x3– 5x2+ 2x + 4) (x2– x + 1) d) (x2– 4x + 1) (2x – 3) 31. Calcula el cociente y el resto de las siguientes divisiones: a) (3x5– 2x3+ 4x – 1) (x3– 2x + 1) b) (x4– 5x3+ 3x – 2) (x2+ 1) c) (4x5+ 3x3– 2x) (x2– x + 1) d) (x3– 3x2+ 5) (3x2– 2x) http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –21– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 32. Calcula las siguientes divisiones y factoriza las que sean exactas: a) (6x3+ 5x2– 9x) (3x – 2) b) (x4– 4x2+ 12x – 9) (x2– 2x + 3) c) (4x4+ 2x3– 2x2+ 9x + 5) (–2x3+ x – 5) 33. □ Calcula los valores de a y b para que el polinomio baxxxxP +++= 23 44)( sea divisible por 12)( 2 −−= xxxQ 34. □ Efectúa la siguiente división ( ) ( )1:236 45 ++− xxxx utilizando el algoritmo tradicional y mediante la regla de Ruffini. Comprueba que se cumple el teorema del resto, es decir, que el resto de la división coincide con el valor del dividendo en ax = cuando se divide por ax − . 35. Calcula el cociente y el resto de las siguientes divisiones mediante la regla de Ruffini: a) (5x3 – 3x2 + x – 2) (x – 2) b) (x4– 5x3+ 7x + 3) (x + 1) c) (–x3 + 4x) (x – 3) d) (x4– 3x3+ 5) (x + 2) e) (6x5– 3x4+ 2x) (x + 1) f) (4x4+ 6x2– 1) (x – 1/2) 36. □ Efectúa la siguiente división ( ) ( )12:346 34 ++− xxxx utilizando la regla de Ruffini. 37. Escribe todos los divisores del término independiente de los siguientes polinomios y encuentra los binomios del tipo (x – a) , siendo "a" un número entero, por los que son divisibles: a) x4+ 3x3– 2x2– 10x – 12 b) x4+ x3+ 7x2+ 2x + 10 38. □ Comprueba que el polinomio 10183132)( 2345 −+−++= xxxxxxP no es divisible por ax − para ningún valor entero de a . ¿Significa ésto que ax − nunca es divisor de )(xP para ningún número real a ?. Comprueba que 2 1)( −= xxQ es divisor de )(xP utilizando la regla de Ruffini. 39. □ Dado el polinomio P(x) = 4x3– 3x2– 2x + 1, calcula el valor numérico para: a) x = 1 b) x = –1 c) x = 2 d) x = 0 e) x =1/2 f) x = –1/3 Hazlo de dos formas: utilizando el teorema del resto y sustituyendo en el polinomio "x" el valor propuesto. 40. □ Halla el resto de la división ( ) ( )2:142 256 ++−+−−− xmxmxxx utilizando el teorema del resto. ¿Para qué valor de m el resto de la división es 16? 41. □ Halla el cociente y el resto de la división )2(:)2( 3 −++ xmxx . ¿Para qué valor de m el resto de la división es 6?. 42. Dado el divisor (x – a) de los siguientes polinomios, encuentra el resto de las divisiones mediante el Teorema del resto para a = 1, a = –2 y a = 3. a) P(x ) = 2x3– 5x2+ 7x + 3 b) P(x) = 4x2+ 6x – 10 43. Escribe todos los divisores del término independiente de los siguientes polinomios y obtén sus raíces enteras aplicando el Teorema del resto. a) P(x) = x3– 2x2– 5x + 6 b) P(x) = x3– 3x2+ x – 3 c) P(x) = 3x2+ 2x – 8 d) P(x) = x4– 3x2+ 7 http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –22– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 44. El polinomio x4– 2x3– 23x2– 2x – 24 es divisible por dos binomios del tipo (x – a) siendo "a" un número entero. Encuéntralos y obtén sus cocientes. 45. Encuentra el valor de k para que (2x4– 5x3+ kx2– 12) (x + 2) sea exacta. 46. Encuentra el valor de m para que P(x) = x3– mx2+ 5x – 2 sea divisible por (x + 1). 47. El resto de la división (2x4+ kx3– 7x + 6) (x – 2) es –8. Encuentra el valor de k . 48. Encuentra el valor de m sabiendo que (x + 2) es un factor del polinomio mx3– 3x2+ 5x + 9m. Factorización de polinomios 49. □ Factoriza y halla las raíces de los polinomios: a) 62)( −= xxP b) 65)( 2 +−= xxxP c) 672)( 2 ++= xxxP d) 52710)( 2 ++= xxxP e) 1)( 2 ++= xxxP f) 44)( 2 +−= xxxP 50. □ Factoriza y halla las raíces de los polinomios: a) 2345 693621)( xxxxxP ++−= b) 284)( 23 −−+= xxxxP c) 4129)( 24 ++= xxxP 51. Factoriza los siguientes polinomios e indica sus raíces: a) 3x3– 12x b) 4x3– 24x2+ 36x c) 45x2– 5x4 d) x4+ 2x3+ x2 e) x6– 16x2 f) 16x4– 81 52. □ Factoriza los siguientes polinomios e indica sus raíces: a) x2 – 4x – 5 b) 3x2 – 12x – 15 c) 2x2 – 9x – 5 d) 4x2 – 4x – 3 e) 16x2 – 24x + 9 f) 2x2 – 3x +5 g) 2x2 – 2x – 2 h) 5x2 – 9x i) 5x2 – 9 j) 5x2 + 9 53. □ Factoriza los siguientes polinomios e indica sus raíces: a) x3+ 2x2– x – 2 b) 3x3– 15x2+ 12x c) x3– 9x2+ 15x – 7 d) x4– 13x2+ 36 e) x3– 2x2– 2x – 3 f) 4x6+ 4x5– 3x4– 4x3 – x2 g) 12x4–38x3+16x2+10x h) 25x3+80x2+69x+18 i) x3–6x2+12x–8 j) x3+8 k) 2x4–32 l) x4+16 (con ordenador) 54. □ Factoriza y halla las raíces del polinomio 7241216)( 23 −−−= xxxxP . Ayuda: una raíz es 2 1− . 55. □ Factoriza y halla las raíces del polinomio 16111218)( 234 ++++= xxxxxP . Ayuda: el polinomio 12)( 2 += xxQ es divisor de )(xP . 56. □ Factoriza y halla las raíces del polinomio ( ) ( )( )15315)( 22 −++= xxxxxP 57. □ Factoriza y halla las raíces del polinomio ( )( ) 305315)( −−+= xxxxP 58. □ Dado el polinomio axxxxxP +−++= 8992)( 234 . a) Calcula el valor de a para que 2)1( −=−P b) Para el valor de a hallado, descompón el polinomio factorialmente y halla las raíces. http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –23– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 59. □ Escribe un polinomio de segundo grado que verifique las tres condiciones siguientes: * Es divisible por 3−x . * Es divisible por 4+x * El valor numérico en 1−=x es 36− 60. □ Factoriza y halla las raíces de 33)( axxP −= . Máximo común divisor y mínimo común de varios polinomios 61. □ Halla el máx.c.d. y mín.c.d de los polinomios: xxxxxP 1201687812)( 234 −+−= ( )238)( 3 −−= xxxxQ 62. □ Halla el máx.c.d. y mín.c.d de los polinomios: ( )23)( −= xxP 29)( xxQ −= 63. Calcula los m.c.m y m.c.d de los siguientes polinomios: a) P(x) = x2; Q(x) = x2– x; R(x) = x2– 1 b) P(x) = x – 3; Q(x) = x2– 9; R(x) = x2– 6x + 9 c) P(x) = x + 2; Q(x) = 3x + 6; R(x) = x2+ x – 2 d) P(x) = 2x; Q(x) = 2x + 1; R(x) = 4x2– 1 Fracciones algebraicas 64. (3º ESO) a) Simplifica las siguientes fracciones algebraicas: a1) 2x12 x9 a2) )1x(5 )1x(x + + a3) 3 2 x2 )2x(x + b) Encuentra fracciones equivalentes a 1 3 +x x y a 32 5 − + x x que tengan el mismo denominador. c) Demuestra que las fracciones algebraicas 22 12 2 2 − +− x xx y 23 23 66 33 xx xx + − son equivalentes. 65. (2º ESO) Descompón en factores el numerador y el denominador utilizando los productos notables y extraer factor común y después simplifica: a) 96 9 2 2 +− − xx x b) 96 155 2 ++ + xx x c) 33 33 2 − + x x d) xx xx 55 12 2 2 + ++ e) xxx xx 16122 62 23 2 +− − f) xx xx 55 363 2 2 + ++ 66. (3º ESO) Factoriza el numerador y el denominador y simplifica las siguientes fracciones algebraicas: a) x6x3 4x2 2 + + b) 1x 1x 2 − + c) 4x4x 2x 2 +− − d) 9x x3x 2 2 − − e) 4x4x 4x 2 2 ++ − f) 33 2 23 + ++ x xxx http://www.aprendermatematicas.org/TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –24– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 67. (3º ESO) Opera y simplifica: a) )1x(: x 1x 2 − − b) 2x 4x: x )2x(x 2 + −− c) x 1x: x 1x2x 2 −+− d) 3 2 x 3x·x6 − e) 1x )1x(x· x 3x3 22 − +− f) 2x2 x4: 1x x2 2 −− g) 25x10x 5· 10 5x 2 ++ + h) 6x8 x4· x2 3x4 2 − − i) 18x18 x3· x 3x3 2 − − 68. (3º ESO) Opera y simplifica si es posible: a) 3 3· 1 xx x + b) x x x x 1: 1 23 + − + c) 24 )1( 2: )1( 3 −− xx d) 2 1x:)1x( 2 − + 69. (3º ESO) Reduce a común denominador y calcula: a) x 2x x2 3 x 2 − ++ b) 32 x2 1 x3 1 x6 1 −+ c) 4 x x2 1 1x 3 ++ − d) 3x 1x 3x x2 + − − − e) 7x 1x x 2 − − + f) 4x 1x 4x 3 x 2 − + + − − g) x4 xx x8x2 1x 3 2 2 − + + − + h) 3 3x x7 9x 2 2 +− − − i) 2 xx 1 1x 3 2 ++ − + 70. (3º ESO) Opera y simplifica: a) + + −− 32 5 32 5: 94 6 2 2 x x x x x x b) )255)(1(5 1 255 2 23 2 2 −+ + −− − xx xx x x c) 12 1 4 5)3( 3 1 + − − −+⋅ xxx d) 3 )1)(1( 9 )93( 6 )52( 2 +− + − + + − xxxxx 71. (2º ESO) Utilizando el asistente matemático WIRIS realiza los siguientes cálculos: a) Halla el valor numérico del polinomio 32)( 4 +−−= xxxP en 2=x . Ayuda: escribe )(xP y luego )2(P b) Dados los polinomios 2353)( 23 +−−= xxxxP ; 342)( 23 −−+−= xxxxQ ; calcula: )()( xQxP + y )()( xQxP ⋅ c) Simplifica 12)]1()3(3[ 2 −⋅−⋅+− xxxxx d) Desarrolla 2)35( a− . e) Factoriza 144 2 ++ xx . Ayuda: escribe )144( 2 ++ xxfactorizar f) Simplifica la fracción algebraica 22 3 )2(6 )2()2(18 + −⋅+⋅ xx xxx 72. □ Comprueba si son equivalentes las siguientes fracciones algebraicas de dos formas: simplificando buscando la fracción irreducible equivalente en cada una y “multiplicando en cruz”. 23 3 xx xx + − y x x 3 33 − http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –25– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 73. Comprueba si los siguientes pares de fracciones son equivalentes: a) 3 1 123 4 y x x − − b) x 2+x 2x y x 2 c) x+y x2−y2 y 1 x−y d) x x2−x y 2 2x−2 74. Simplifica las siguientes fracciones algebraicas: a) 𝑥𝑥 2−9 𝑥𝑥2+6𝑥𝑥+9 b) 4 2 2 − − x x c) 𝑥𝑥 2+25−10𝑥𝑥 𝑥𝑥2−25 d) 𝑥𝑥 2+𝑥𝑥𝑥𝑥 𝑥𝑥2+2𝑥𝑥𝑥𝑥+𝑥𝑥2 e) 𝑥𝑥−2 𝑥𝑥2+𝑥𝑥−6 f) 𝑥𝑥 2𝑥𝑥−3𝑥𝑥𝑥𝑥2 2𝑥𝑥𝑥𝑥2 75. Reduce: a) 𝑥𝑥 2−2𝑥𝑥 𝑥𝑥2−5𝑥𝑥+6 b) 𝑥𝑥 2−3𝑥𝑥−4 𝑥𝑥3+𝑥𝑥2 c) 𝑥𝑥 3−3𝑥𝑥2+2𝑥𝑥 3𝑥𝑥2−9𝑥𝑥+6 d) 𝑥𝑥 2−𝑥𝑥−42 𝑥𝑥2−8𝑥𝑥+7 e) 2𝑥𝑥 2𝑥𝑥−𝑥𝑥𝑥𝑥2 10𝑥𝑥−5𝑥𝑥 f) 3𝑎𝑎 2𝑏𝑏2−6𝑎𝑎𝑏𝑏3 3𝑎𝑎3𝑏𝑏−6𝑎𝑎2𝑏𝑏2 76. □ Simplifica las siguientes fracciones algebraicas: a) ( )( ) ( )( ) bby ybabay 124 33 − −−−+− b) 22222 222 44 24 xabxaba bxaba +− − 77. □ Simplifica las siguientes fracciones algebraicas: a) ( )( )15 210 2 − − xx xx b) ( )( )15 10210 2 − +− xx xx 78. □ Opera y simplifica el resultado: a) 1 1 1 − − − xx x b) x x xx xx 112 2 2 + − + ++ c) x x x x 4 22 1 2 − ⋅ − 79. □ Opera y simplifica el resultado: 3 1 3 12 2 + − + + xxx x 80. □ Opera y simplifica: ( ) x x xx x x x − − + − + − − 2 523 2 313 2 81. Reduce a común denominador y calcula: a) 𝑥𝑥−2 𝑥𝑥2 + 𝑥𝑥+2 𝑥𝑥2−𝑥𝑥 − 1 𝑥𝑥2−1 b) 2𝑥𝑥 𝑥𝑥2+𝑥𝑥−2 − 5 𝑥𝑥+2 − 𝑥𝑥−4 3𝑥𝑥+6 c) 𝑥𝑥+2 2𝑥𝑥+1 − 2 4𝑥𝑥2−1 + 𝑥𝑥+1 2𝑥𝑥 d) 𝑥𝑥+1 𝑥𝑥−1 + 3 𝑥𝑥+1 − 𝑥𝑥−2 𝑥𝑥2−1 e) 𝑥𝑥 2 𝑥𝑥2−2𝑥𝑥+1 + 2𝑥𝑥+3 𝑥𝑥−1 − 3 f) 2𝑥𝑥−3 𝑥𝑥2−9 − 𝑥𝑥+1 𝑥𝑥−3 − 𝑥𝑥+2 𝑥𝑥+3 82. Calcula teniendo en cuenta el orden de operaciones: a) �1 𝑥𝑥 : 1 𝑥𝑥+1 � ∙ 𝑥𝑥 2 b) �2 𝑥𝑥 − 2 𝑥𝑥+2 � : 𝑥𝑥−2 𝑥𝑥 c) �3 𝑥𝑥 − 𝑥𝑥 3 � : �1 𝑥𝑥 + 1 3 � d) 𝑥𝑥+1(𝑥𝑥−1)2 ∙ 𝑥𝑥2−1 𝑥𝑥 e) ��𝑥𝑥 + 1 𝑥𝑥 � : �𝑥𝑥 − 1 𝑥𝑥 �� ∙ (𝑥𝑥 − 1) f) 2 𝑥𝑥 ∙ �1 𝑥𝑥 : 1 𝑥𝑥−1 � http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –26– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 83. Calcula: a) �1 − 𝑥𝑥−1 𝑥𝑥 � ∙ 𝑥𝑥 2 𝑥𝑥+3 − 1 b) �1 𝑥𝑥 − 1 𝑥𝑥+3 � : 3 𝑥𝑥2 c) 4 − 1 2𝑥𝑥−1 �2 𝑥𝑥 − 1 𝑥𝑥2 � d) � 3𝑥𝑥 𝑥𝑥2−4𝑥𝑥+4 − 3 𝑥𝑥−2 � : 1 𝑥𝑥−2 84. □ Opera y simplifica: ( ) xx x x x xx 1 1 1 1 1 2 2 2 2 − − − ⋅ − + 85. □ Opera y simplifica: 372 1 2744 3 6 2 2232 ++ − −−− + −+ xxxxx x xx 86. □ Opera y simplifica: x 11 11 11 + + + 87. □ Opera y simplifica: 22 22 9 183 3 3 3 2 ba baba ba b ba a − ++ − + + − 88. Calcula: a) 2𝑥𝑥+𝑥𝑥 𝑥𝑥2−𝑥𝑥𝑥𝑥 � 3𝑥𝑥 2𝑥𝑥+𝑥𝑥 − 1� b) 1 𝑎𝑎𝑏𝑏 + 𝑎𝑎 𝑏𝑏 − 1+(𝑎𝑎+𝑏𝑏) 2 𝑎𝑎𝑏𝑏 + 𝑏𝑏 𝑎𝑎 c) 2𝑎𝑎 𝑎𝑎−3𝑏𝑏 − 3𝑏𝑏 𝑎𝑎+3𝑏𝑏 − 𝑎𝑎 2+3𝑎𝑎𝑏𝑏+18𝑏𝑏2 𝑎𝑎2−9𝑏𝑏2 d) 𝑏𝑏𝑥𝑥−𝑏𝑏 𝑥𝑥+1 + 3𝑏𝑏𝑥𝑥 𝑥𝑥−1 + 3𝑏𝑏𝑥𝑥 2+𝑏𝑏𝑥𝑥+2𝑏𝑏 1−𝑥𝑥2 e) �𝑥𝑥+𝑥𝑥 𝑥𝑥−𝑥𝑥 − 𝑥𝑥−𝑥𝑥 𝑥𝑥+𝑥𝑥 � 𝑥𝑥 2−𝑥𝑥2 2𝑥𝑥𝑥𝑥 f) − + − + − + − − yx yx yx yx yx yx :1 89. □ Opera y simplifica: yx yx yx yx yx yx − + − + − + − +1 90. □ Opera y simplifica: ( ) xxxx x xx − ++− −− 2112113 22 91. □ Opera y simplifica: ( )( ) ( ) ( )2 2 1 1121 − −−−− x xxx http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –27– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 92. □ Calcula el valor de k para que al simplificar la fracción algebraica 1 1 1 93 − + − − − + x xk x x resulte un polinomio de primer grado. Escribe la expresión de dicho polinomio. Hallar la expresión algebraica asociada a un enunciado 93. (1º ESO) Escribe en lenguaje algebraico las siguientes expresiones: a) Tenía x € y me han dado 23 €. ¿Cuántos euros tengo ahora? b) El lado de un cuadrado mide x metros. ¿Cuánto mide el perímetro? c) El lado de tres cuadrados iguales mide x metros. ¿Cuál es el área de los 3 cuadrados? d) El doble del número x. e) El doble de x más cinco. f) El doble del resultado de sumarle cinco a x. g) La mitad del número x. h) La mitad de x menos cinco. i) La mitad del resultado de restarle cinco a x. j) La distancia recorrida en x horas por un camión que va a 60 km/h. k) El coste de x kilos de peras que están a 0,80 €/kg. l) El área de un triángulo de base 0,80 m y altura x metros. m) La edad de Pedro, siendo x la de su abuelo, que tenía 60 años cuando nació Pedro. 94. (2º ESO) Escribe en lenguaje algebraico las siguientes expresiones: a) Mi paso es de 69 cm. ¿Cuántos pasos daré para dar tres vueltas a un circuito de "a" metros? b) Si hace tres horas estaba en el kilómetro 26 de una carretera y voy a una velocidad media de x km/h ¿En qué punto kilométrico me encuentro de la misma carretera? 95. (2º ESO) En una granja hay C caballos, V vacas y G gallinas. Asocia cada una de estas expresiones al número de: a) Patas b) Cabezas c) Orejas d) Picos más alas 1ª) 2C+2V 2ª) C+V+G 3ª) 4(C+V)+2G 4ª) 3G 96. (2º ESO) Llamando "x" al sueldo mensual de un trabajador, expresa algebraicamente: a) El valor de una paga extraordinaria, sabiendo que equivale al 80% del sueldo. b)Su nómina de diciembre, mes en el que percibe una paga extraordinaria. c) Sus ingresos anuales, sabiendo que cobra dos pagas extras: en verano y en Navidad. 97. (2º ESO) Un trabajador cobra un sueldo base, "B", más 16 euros por cada hora extra. A todo ello se le descuenta un 18% de IRPF. El resultado es el sueldo neto, "S". Si "n" es el número de horas extra que ha hecho en un mes, ¿cuál, o cuáles, de estas expresiones sirven para calcular el sueldo neto? a) 1816 −+= nBS b) 82,0)16( ⋅+= nBS c) 100 )16(18 nBS +⋅= http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –28– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 98. (2º ESO) Un fontanero que presta servicio a domicilio cobra, por acudir a una llamada, un fijo de 25 €, más el importe del material utilizado, más 15 € por cada hora de trabajo. Y a todo ello se le añade el 21% de IVA. Escribe la fórmula para obtener el importe de la factura (I), en función de las horas invertidas (h) y el coste del material (M). 99. (2º ESO) a) Halla la expresión algebraica que da las unidades del triple de un número de tres cifras abc ("a" son las centenas, "b" las decenas y "c" las unidades). b) Halla la expresión algebraica de un número par, de un número impar, de la suma de tres números pares consecutivos, de un cuadrado perfecto, de un cubo perfecto. c) Doblando un alambre de 40 cm formamos un rectángulo. Halla la expresión algebraica que define el área del rectángulo de base "x" y calcula su valor para x=4. 100. (3º ESO) Traduce los siguientes enunciados a expresiones algebraicas o a ecuaciones: a) El doble de un número menos su tercera parte. b) El doble del resultado de sumar tres a un número. c) El área del triángulo de la derecha es 36 cm2. d) Gasto tres quintos de mi dinero comprando un vestido, y 60€ en dos camisetas. Me queda la mitad de mi dinero inicial. 101. (3º ESO) Asocia una expresión algebraica a cada uno de los siguientes enunciados: a) El cuadrado de un número menos su doble. b) 80% de un número. c) Un número impar. d) Dos tercios de un número más cinco. 102. (3º ESO) Traduce al lenguaje algebraico, usando solo una variable: a) Tres veces un número menos dos. b) El producto de dos números consecutivos. c) El cuadrado de un número menos su mitad. d) La suma de dos números, uno diez unidades más que el otro. 103. (3º ESO) Traduce al lenguaje algebraico usando dos variables. a) La suma de los cuadrados de dos números. b) El cuadrado de la diferencia de dos números. c) La mitad del producto de dos números. d) La semisuma de dos números. 2x x http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –29– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 104. (3º ESO) Si x e y son las edades actuales de dos hermanos, traduce los siguientes enunciados usando las dos variables: a) La suma de sus edades hace 5 años. b) El producto de sus edades dentro de 6 años. c) La diferencia entre la edad de uno y la mitad de la del otro. 105. (3º ESO) Expresa usando una expresión algebraica: a) El área del triángulo azul. b) El área del trapecio rojo. c) La longitud de “d”. 106. (3º ESO)Expresa, usando una expresión algebraica, el área coloreada: 107. (3º ESO) Expresa, mediante expresiones algebraicas, el área del siguiente trapecio y la longitud de su diagonal “d” 108. (3º ESO) □ Piensa en tres números consecutivos. Resta al cuadrado del mayor el cuadrado del menor. Divide el resultado por el del medio. ¡Obtienes siempre 4! Justifícalo utilizando el lenguaje algebraico. 109. (3º ESO) □ Utiliza el lenguaje algebraico para demostrar que los siguientes enunciados son verdaderos: a) La suma de tres números enteros consecutivos es igual al triple del segundo. b) Si al cuadrado de un número impar le restas 1, obtienes siempre un múltiplo de 4. c) Si al cuadrado de un número le resto el producto del número anterior por el número posterior, el resultado es siempre igual a 1. 110. (3º ESO) a) Simplifica la expresión 22 )1()1( −−+ aa . b) Halla, sin utilizar la calculadora, el valor de 25012–24992. 111. □ Expresa el área y el volumen de la siguiente figura usando polinomios: x y 2 2 x 3x y d x d http://www.aprendermatematicas.org/ TEMA 2: ÁLGEBRA. POLINOMIOS Y FRACCIONES ALGEBRAICAS EJERCICIOS Ejercicios resueltos en video http://www.aprendermatematicas.org/ –30– IES LA ASUNCIÓN d’ELX http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS 4º ESO 112. □ a) Expresa el área del siguiente tronco de pirámide de bases cuadradas como función de x. (Observa que cada cara lateral es un trapecio isósceles). Halla el área para x=1. b) Halla la altura (distancia entre base mayor y base menor) en función de x. Halla la altura para x=1. c) Halla el volumen en función de x. Recuerda que )''( 3 AAAAhV basemenorbaseMayor ⋅++= . Halla el volumen para x=1. 113. □ Expresa el perímetro del rombo inscrito en el rectángulo como una función de x e y. 114. Expresa el área coloreada como una función de x e y. Ejercicios de ampliación 115. Descompón y halla las raíces del polinomio 22 45 −−+ xxx 116. Simplificar, si es posible, xx xxxx + ++++ 3 234 12 g http://www.aprendermatematicas.org/ Tema 2: Álgebra. Polinomios y fracciones algebraicas SOLUCIONES Ejercicios resueltos en http://www.aprendermatematicas.org/ –31– IES LA ASUNCIÓN http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS B 4º ESO • SOLUCIONES: 1. a) 5x+6; b) 5x+1; c) 1811236 23 −−+− xxx ; d) 4737 −− x ; e) 182 23 −+−− xxx ; f) 11242 234 −+−− xxx 2. a) –12; 0; 21; –9; b) –6; c) 2 y 3; d) –10 3. b) 3 es raíz de P y de R, 0 es raíz de Q ; c) k=14 4. a) 418404525 234 +−+− xxxx b) yx 2− 5. a) –2x3–13x2–5x–7; grado 3 b) –12x3+3x2–6x; grado 3 c) 234 x3x2x 2 1 −+− ; grado 4 6. a) 2x3–3x2+5x–3 b) 2x3+14x2+4x–20 c) –6x3+8x2 d) 3x3+4x2–19x–2 7. a) xxx 132718 34 +−− b) 4116 24 +−− xxx c) 2732249 234 +−−− xxxx 8. a) (x+1)(3x–2) b) (x–2)(2x+x2–3) c) x2(2x–7) d) 3x(x+3)(x–2) 9. a) 22 9 1 15 4 25 4 yxyx +− b) 4 12 ++ xx c) 22 44 yxyx +− d) x4–1 e) 1 4 1 2 −x f) 2 11 x − 10. a) (x+2)(x–2) b) (2x+5)(2x–5) c) (x+4)2 d) (x+1)2 e) (x–1)2 f) (3x+1)2 g) (2x–5)2 h) 2 1 2 x + 11. a) x2+4x+4 b) x2–10x+25 c) x2+6x+9 d) x2–8x+16 12. a) ( )( )3434 +− xx b) + − 4 15 4 15 22 xx c) ( )23−x d) ( )22 12 +x 13. a) –6x–15 b) 24x–9 c) 3x3+2x2+3x+1 d) 2x2–5 14. a) 962 ++ xx b) 400008000040000 24 ++ xx c) 961344 34 ++++ xxxx d) 842 23 +−− xxx e) 1632248 234 +−+− xxxx 15. a) 2x3–5x2+2x b) x–2y 16. a) 20x6–14x5–38x4–32x3–22x2+2 b) 6x2– 7x + 13 c) –30x – 77 17. a) 94249 24 +− xx b) 43 2 −x 18. a) 3y2– 2x2– 3xy – 3x b) 2x2+ 8xy c) x – 2y 19. )165(7 23 +− xxx 20. a) 3x(2x3– 5x2+ 3x – 1) b) 7x3(5x2– 6x + 2) c) 12x2(3x2– 5x + 1) 21. a) ( )( )3525 +− xx b) + − 5 17 5 17 22 xx c) ( )24−x d) ( )22 23 +x 22. a) (4x – 1)2 b) (6x +5y)2 c) (3x2+ y)2 d) (7x + 4)(7x – 4) e) (3x2+ y)(3x2– y) f) (y2– 1)2 g) (9x2+ 8x)(9x2– 8x) h) (1 + 12x2)(1 – 12x2) 23. a) 5x(2x – 3)2 b) 3x(3x + y)(3x – y) c) 3x(x + y)2 d) x2(2x + 9)(2x – 9) 24. a) 8110854123. 4 4 3.)( 3 4 3.)( 2 4 3.)( 1 4 )( 0 4 2468431222213242 ++++= + + + + xxxxxxxx b) 543223455413223145 1040808032. 5 5 .)2.( 4 5 .)2( 3 5 .)2( 2 5 .)2( 1 5 )2( 0 5 yxyyxyxyxxyyxyxyxyxx +++++= + + + + + c) = + − + − + − 65423324156 )3( 6 6 )3.(. 5 6 )3.(. 4 6 )3.(. 3 6 )3.(. 2 6 )3.(. 1 6 . 0 6 yyxyxyxyxyxx 6542332456 7291458121554013518 yxyyxyxyxyxx +−+−+−= http://www.aprendermatematicas.org/ Tema 2: Álgebra. Polinomios y fracciones algebraicas SOLUCIONES Ejercicios resueltos en http://www.aprendermatematicas.org/ –32– IES LA ASUNCIÓN http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS B 4º ESO 25. 32 1 8 55204032 2345 −+−+− xxxxx 26. a) T4 = 108864 x13 b) T5 = 53760 x22 (empezando a contar los términos desde la izquierda) 27. Cociente: 3 42)( 2 −+= xxxC , Resto: 3 84)( +−= xxR 28. Cociente: 32)( 2 −+= xxxC , Resto: 3)( −−= xxR 29. xxxd 2)( 2 += 30. a) Q(x) = 7; R(x) = 9x – 4 b) Q(x) = 2x –3; R(x) = –x – 3 c) Q(x) = x – 4; R(x) = –3x + 8 d) Q(x) = x/2– 5/4; R(x) = – 11/4 31. a) Q(x) =3x2+ 4; R(x) = –3x2+ 12x – 5 b) Q(x) = x2– 5x – 1; R(x) = 8x – 1 c) Q(x) = 4x3+ 4x2+ 3x – 1; R(x) = –6x + 1 d) Q(x) = x/3 – 7/9; R(x) = –14x/9 + 5 32. a) Q(x) = 2x2+ 3x – 1; R = –2 b) Q(x) = x2+ 2x – 3; R = 0 exacta: x4–4x2+ 12x – 9 = (x2– 2x + 3) (x2+ 2x – 3) c) Q(x) = –2x – 1; R = 0 exacta: 4x4+ 2x3– 2x2+ 9x + 5 = (–2x3+ x – 5)(–2x – 1) 33. 35 −=−= ba 34. Cociente: 119996)( 234 +−+−= xxxxxC , Resto: 11)( −=xR 35. a) Q(x) = 5x2+ 7x + 15; R = 28 b) Q(x) = x3– 6x2+ 6x + 1; R = 2 c) Q(x) = –x2– 3x – 5; R = –15 d) Q(x) = x3– 5x2+ 10x – 20; R = 45 e) Q(x) = 6x4– 9x3+ 9x2– 9x + 11; R = –11 f) Q(x) = 4x3+ 2x2+ 7x + 7/2; R = ¾ 36. Cociente: 8 5 4 7 2 73)( 23 ++−= xxxxC , resto: 8 5)( −=xR 37. )a) por (x – 2) y por (x + 3) b) por ninguno. 38. Ver vídeo. 39. ) P(1) = 0 b) P(–1) = –4 c) P(2) = 17 d) P(0) = 1 e) P(1/2) = –1/4 f) P(–1/3) = 32/27 40. Resto: 117 −− m . Para 1−=m 41. : 42)( 2 +++= mxxxC , Resto: 102)( += mxR . El resto es 6 cuando 2−=m 42. )a) P(1) = 7; P(–2) = –47; P(3) = 33 b) P(1) = 0; P(–2) = –6; P(3) = 44 43. a) 1, –2 y 3 b) 3 c) –2 d) ninguno 44. a) por (x + 4) ⇒Q(x) = x3– 6x2+ x – 6 y por (x – 6) ⇒Q(x) = x3+ 4x2+ x + 4 45. k = –15 46. m = –8 47. k = –4 48. m = 22 49. a) )3(2 −x , Raíces:3; b) ( )( )32 −− xx , raíces: 2, 3; c) ( )( )232 ++ xx , raíces: 2 3,2 −− ; d) ( )( )1552 ++ xx raíces: 5 1, 2 5 −− e) 12 ++ xx , raíces: no hay; f) ( )22−x , raíces: 2 (doble) 50. a) ( ) ( )2713 22 +− xxx , raíces: 0 (doble), 1 (doble), 7 2− b) ( )( )( )12122 +−+ xxx , raíces: 2 1, 2 1,2 −− c) ( )22 23 +x , raíces: no tiene. 51. a) 3x(x + 2)(x – 2); raíces: 0, –2, 2 b) 4x(x – 3)2; raíces: 0, 3 doble c) 5x2(3 + x)(3 – x); raíces: 0 doble,–3, 3 d) x2(x + 1)2; raíces: 0 doble, –1 doble e) x2(x + 2)(x – 2)(x2+ 4); raíces: 0 doble, –2, 2 f) (4x2+ 9)(2x + 3)(2x – 3); raíces: –3/2, 3/2 http://www.aprendermatematicas.org/ Tema 2: Álgebra. Polinomios y fracciones algebraicas SOLUCIONES Ejercicios resueltos en http://www.aprendermatematicas.org/ –33– IES LA ASUNCIÓN http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS B 4º ESO 52. a) (x + 1)(x – 5); raíces: –1, 5 b) 3(x + 1)(x – 5); raíces: –1, 5 c) (x–5)(2x+1); raíces: 5, –1/2 d) (2x–3)(2x+1); raíces: 3/2, –1/2 e) (4x–3)2; raíz: 3/4 (doble) f) 2x2–3x+5; raíces: no tiene; g) ) 2 51)( 2 51(2 −−+− xx ; raíces: 2 51, 2 51 −+ h) x(5x–9); raíces: 0, 9/5 i) )35)(35( +− xx ; raíces: 5/3 , 5/3− j) 5x2+9; raíces: no hay. 53. a) (x – 1)(x + 1)(x + 2); raíces 1, –1, –2 b) 3x(x – 1)(x – 4); raíces 0, 1, 4 c) (x – 1)2(x – 7); raíces: 1doble, 7 d) (x – 2)(x + 2)(x – 3)(x + 3); raíces: 2, –2, 3, –3 e) (x – 3)(x2+ x +1); raíces: 3 f) x2 (x – 1)(x + 1)(2x + 1)2; raíces: 1, –1, –1/2 (doble), 0 (doble) g) 2x(x–1)(2x–5)(3x+1); raíces: 0, 1, 5/2, –1/3 h) (x–2)(5x+3)2; raíces: 2, –3/5 (doble) i) (x–2)3; raíces: 2 (triple) j) (x+2)(x2–2x+3); raíces: –2 k) 2(x–2)(x+2)(x2+4); raíces: 2, –2 l) )422)(422( 22 +−++ xxxx ; raíces: no hay. 54. ( )( )21274 +− xx , raíces: 4 7 , 2 1− (doble). 55. ( ) ( )1213 22 ++ xx , raíces: 3 1− (doble). 56. ( ) ( )( )53115 3 +−+ xxxx , raíces: 0, 1, 3 5− , 1− (triple). 57. ( )( )34325 2 ++− xxx , raíces: 2 58. a) 12−=a b) ( )( ) ( )3221 2 ++− xxx , raíces: )(2, 2 3,1 doble−− 59. 3633)( 2 −+= xxxP 60. ( )( )22 aaxxax ++− , raíces: a 61. mcd(P(x),Q(x))= ( ) xxxx 4222 2 −=− , ( ) ( ) ( ) xxxxxxxxxxxQxPmcm 4802885529621648521224))(),(( 2345622 −−++−=−+−= 62. (P(x),Q(x))= 3−x , ( ) ( ) 279333))(),(( 232 −++−=+−−= xxxxxxQxPmcm 63. a) M.c.d = 1; m.c.m = x2(x – 1)(x + 1) b) M.c.d = (x – 3); m.c.m = (x – 3)2(x + 3) c) M.c.d = x + 2; m.c.m =3(x + 2)(x – 1) d) M.c.d = 1; m.c.m = 2x(2x + 1)(2x – 1) 64. a1) x4 3 a2) 5 x a3) x2 2x + ; b) 32 96 2 2 −− − xx xx y 32 56 2 2 −− ++ xx xx ; c) Utiliza el criterio de los productos cruzados o simplifica las dos fracciones 65. a) 3 3 − + x x ; b) 3 5 +x ; c) 1 1 −x ; d) x x 5 1+ ; e) 86 3 2 +− − xx x ; f) x x 5 33 + 66. a) x3 2 b) 1x 1 − c) 2x 1 − d) 3x x + e) 2x 2x + − f) 3 )1x(x + 67. a) x 1x + b) 1 c) x–1 d) x 18x6 x )3x(6 − = − e) x 3 f) x 1 g) 10x2 1 )5x(2 1 + = + h) x i) x2 1 68. a) 232 3 )1( 3 xxxx + = + b) 1x x2x3 2 2 − + c) 242 3 )1(2 3 22 +− = − xxx d) 1x 2 − http://www.aprendermatematicas.org/ Tema 2: Álgebra. Polinomios y fracciones algebraicas SOLUCIONES Ejercicios resueltos en http://www.aprendermatematicas.org/ –34– IES LA ASUNCIÓN http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS B 4º ESO 69. a) x2 3x2 + b) 3 2 x6 3x2x −+ c) )1x(x4 2x14xx 23 − −+− d) )3x)(3x( 3x10x 2 −+ −+ e) )7x(x 14xx 2 − −+ f) )4x(x 8x 2 − − g) 1x 5x6x4 2 + −−− h) )3x)(3x( 25x21x4 2 −+ −−− i) )1x(x 1x5x2 2 + −+ 70. a) 3/10 ; b) –1/5 ; c) 6 23 −x ; d) 6 2726 + − x 71. (Ver vídeo) 72. Sí son equivalentes. 73. a) sí b) no c) sí d) sí 74. a) 𝒙𝒙−𝟑𝟑 𝒙𝒙+𝟑𝟑 b) − 𝟏𝟏 𝒙𝒙+𝟐𝟐 c) 𝒙𝒙−𝟓𝟓 𝒙𝒙+𝟓𝟓 d) 𝒙𝒙 𝒙𝒙+𝒚𝒚 e) 𝟏𝟏 𝒙𝒙+𝟑𝟑 f) 𝒙𝒙−𝟑𝟑𝒚𝒚 𝟐𝟐𝒚𝒚 75. a) 𝒙𝒙 𝒙𝒙−𝟑𝟑 b)𝒙𝒙−𝟒𝟒 𝒙𝒙𝟐𝟐 c) 𝒙𝒙 𝟑𝟑 d) 𝒙𝒙+𝟔𝟔 𝒙𝒙−𝟏𝟏 e) 𝒙𝒙𝒚𝒚 𝟓𝟓 f) 𝒃𝒃 𝒂𝒂 76. a) 2 1− b) xb b −2 2 77. a) ( ) 1 22 − − x xx b) ( ) x xx 12 2 −− 78. a) 1 b) 0 c)1 79. )3( 1 + + xx x 80. )2( 173 2 − −+− xx xx 81. a) 𝟐𝟐𝒙𝒙 𝟑𝟑+𝒙𝒙+𝟐𝟐 𝒙𝒙𝟐𝟐(𝒙𝒙+𝟏𝟏)(𝒙𝒙−𝟏𝟏) b) –𝒙𝒙 𝟐𝟐−𝟒𝟒𝒙𝒙+𝟏𝟏𝟏𝟏 𝟑𝟑(𝒙𝒙+𝟐𝟐)(𝒙𝒙−𝟏𝟏) c) 𝟖𝟖𝒙𝒙 𝟑𝟑+𝟏𝟏𝟏𝟏𝒙𝒙𝟐𝟐−𝟗𝟗𝒙𝒙−𝟏𝟏 𝟐𝟐𝒙𝒙(𝟐𝟐𝒙𝒙+𝟏𝟏)(𝟐𝟐𝒙𝒙−𝟏𝟏) d) 𝒙𝒙 𝟐𝟐+𝟒𝟒𝒙𝒙 (𝒙𝒙+𝟏𝟏)(𝒙𝒙−𝟏𝟏) e) 𝟕𝟕𝒙𝒙−𝟔𝟔(𝒙𝒙−𝟏𝟏)𝟐𝟐 f) –𝟐𝟐𝒙𝒙𝟐𝟐−𝒙𝒙 (𝒙𝒙−𝟑𝟑)(𝒙𝒙+𝟑𝟑) 82. a) 𝒙𝒙+𝟏𝟏 𝟐𝟐 b) 𝟒𝟒(𝒙𝒙+𝟐𝟐)(𝒙𝒙−𝟐𝟐) c) 3 – x d) (𝒙𝒙+𝟏𝟏)𝟐𝟐 𝒙𝒙(𝒙𝒙−𝟏𝟏) e) 𝒙𝒙 𝟐𝟐+𝟏𝟏 𝒙𝒙+𝟏𝟏 f) 𝟐𝟐(𝒙𝒙−𝟏𝟏) 𝒙𝒙𝟐𝟐 83. a) −𝟑𝟑 𝒙𝒙+𝟑𝟑 b) 𝒙𝒙 𝒙𝒙+𝟑𝟑 c) 𝟒𝟒𝒙𝒙 𝟐𝟐−𝟏𝟏 𝒙𝒙𝟐𝟐 d) 𝟔𝟔 𝒙𝒙−𝟐𝟐 84. ( )21+x 85. ( )( )( )2 2 1232 4209 ++− ++ xxx xx 86. 12 23 + + x x 87. ba ba 3 9 + + 88. a) 𝟏𝟏 𝒙𝒙 b) -2 c) 1 d) b e) 2 f) 𝒚𝒚−𝒙𝒙 𝟐𝟐𝒙𝒙 89. y xy 2 − 90. 2 726 23 xxx −− 91. 1−x x 92. 1=k , 62 +− x 93. (Ver vídeo) 94. a) 3a/0,69; b) 26+3x 95. 1-c; 2-b; 3-a; 4-d 96. a) 0,8x; b) 1,8x; c) 13,6x 97. La b. 98. 21,1)1525( ⋅++= hMI 99. a) cba 330300 ++ ; b) x2 ; 12 −x ; 42222 ++++ xxx ; 2x; 3x ; c) )20( xx −⋅ ; 64 cm2 (Ver vídeo) http://www.aprendermatematicas.org/ Tema 2: Álgebra. Polinomios y fracciones algebraicas SOLUCIONES Ejercicios resueltos en http://www.aprendermatematicas.org/ –35– IES LA ASUNCIÓN http://www.ieslaasuncion.org MATEMÁTICAS B 4º ESO 100. a) 3 xx2 − b) 2(x + 3) c) 36 2 x.x2 = d) 2 x60x 5 3x = +− 101. a) x2– 2x b) 0.8x c) 2x + 1 d) 5x 3 2 + 102. a) 3x – 2 b) x(x+1) c) 2 xx2 − d) x + (x +10) 103. a) x2+ y2 b) (x – y)2 c) 2 y.x d) 2 yx + 104. a) (x – 5) + (y – 5) = x + y – 10 b) (x + 6)(y + 6) = xy + 6x + 6y + 36 c) 2 yx − 105. a) 2x 3 1 b) 2x 3 2 c) x 3 13 106. 4x+4y–16 107. A = 2xy; d = 22 yx9 + 108. (Ver vídeo) 109. (Ver vídeo) 110. a) 4a ; b) 10000 111. A = 6x2+ 8x – 16; V = x3+ 2x2– 8x 112. a) A = 6x2+ 12x + 8 ; 26 b) xxh 22 += ; 3 c) ( )463 3 2 22 +++= xxxxV ; 3 3 13 113. P = 2�x2 + y2 114. A = 4xy – 4x2. 115. 1, –1, –2 116. x xx 12 ++ • • http://www.aprendermatematicas.org/
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