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Polinomio En matemáticas, un polinomio (del latín polynomium, y este del griego, πολυς polys ‘muchos’ y νόμος nómos ‘regla’, ‘prescripción’, ‘distribución’)1 2 3 es una expresión algebraica constituida por una suma de finita de productos entre variables (valores no determinados o desconocidos) y constantes (números fijos llamados coeficientes), o bien una sola variable. Las variables pueden tener exponentes de valores definidos naturales incluido el cero y cuyo valor máximo se conocerá como grado del polinomio. Es frecuente el término polinómico (ocasionalmente también el anglicismo polinomial), como adjetivo, para designar cantidades que se pueden expresar como polinomios de algún parámetro, como por ejemplo: tiempo polinómico, etc. Los polinomios son objetos muy utilizados en matemáticas y en ciencia. En la práctica, son utilizados en cálculo y análisis matemático para aproximar cualquier función derivable; las ecuaciones polinómicas y las funciones polinómicas tienen aplicaciones en una gran variedad de problemas, desde la matemática elemental y el álgebra hasta áreas como la física, química, economía y las ciencias sociales. En álgebra abstracta, los polinomios son utilizados para construir los anillos de polinomios, un concepto central en teoría de números algebraicos y geometría algebraica. Definición algebraica Polinomios de una indeterminada Polinomios de diversas variables Grado de un polinomio Polinomio cero Polinomio de grado cero Operaciones con polinomios Funciones polinómicas Ejemplos de funciones polinómicas Factorización de polinomios Historia Proposiciones sobre factores Teorema de Bezout Teorema fundamental del álgebra Teorema de los factores lineales Véase también Referencias Enlaces externos Gráfica de un polinomio de grado 7 en coordenadas cartesianas. Índice https://es.wikipedia.org/wiki/Matem%C3%A1ticas https://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADn https://es.wikipedia.org/wiki/Griego_antiguo https://es.wikipedia.org/wiki/Expresi%C3%B3n_algebraica https://es.wikipedia.org/wiki/Variable_(matem%C3%A1ticas) https://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_(matem%C3%A1ticas) https://es.wikipedia.org/wiki/Potenciaci%C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_natural https://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_polin%C3%B3mico https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1lculo https://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_matem%C3%A1tico https://es.wikipedia.org/wiki/Derivada https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_algebraica https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica https://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica https://es.wikipedia.org/wiki/Econom%C3%ADa https://es.wikipedia.org/wiki/Ciencias_sociales https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_abstracta https://es.wikipedia.org/wiki/Anillo_de_polinomios https://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_n%C3%BAmeros_algebraicos https://es.wikipedia.org/wiki/Geometr%C3%ADa_algebraica https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Septic_graph.svg https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_s%C3%A9ptimo_grado https://es.wikipedia.org/wiki/Coordenadas_cartesianas (2) Los polinomios están constituidos por un conjunto finito de variables (llamadas incógnitas) y constantes (llamadas coeficientes), con las operaciones aritméticas de suma, resta y multiplicación, así como también exponentes enteros positivos. Pueden ser de una o de varias variables. Para constantes en algún anillo A (en particular podemos tomar un cuerpo, como o , en cuyo caso los coeficientes del polinomio serán números) con an distinto de cero y , entonces un polinomio de grado n en la variable x es un objeto de la forma Un polinomio no es más que una sucesión matemática finita tal que . También puede considerarse una sucesión infinita entendiendo que a partir de un cierto término podemos considerar para cada . Representado como: el polinomio se puede escribir más concisamente usando sumatorios como: Las constantes a0, …, an se llaman los coeficientes del polinomio. A a0 se le llama el coeficiente constante (o término independiente) y a an, el coeficiente principal (o coeficiente director). Cuando el coeficiente principal es 1, al polinomio se le llama mónico o normalizado. Como ejemplo de polinomios de dos variables, desarrollando los binomios: Estos polinomios son mónicos, homogéneos, simétricos y sus coeficientes son coeficientes binomiales. Para obtener la expansión de las potencias de una resta (véase productos notables), basta con tomar -y en lugar de y en el caso anterior. La expresión (2) queda de la siguiente forma: Los polinomios de varias variables, a diferencia de los de una variable, tienen en total más de una variable. Por ejemplo los monomios: Definición algebraica Polinomios de una indeterminada Polinomios de diversas variables https://es.wikipedia.org/wiki/Variable_(matem%C3%A1ticas) https://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_(matem%C3%A1ticas) https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_entero https://es.wikipedia.org/wiki/Anillo_(matem%C3%A1tica) https://es.wikipedia.org/wiki/Cuerpo_(matem%C3%A1ticas) https://es.wikipedia.org/wiki/Sucesi%C3%B3n_matem%C3%A1tica https://es.wikipedia.org/wiki/Sumatorio https://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_(matem%C3%A1ticas) https://es.wikipedia.org/wiki/Binomio https://es.wikipedia.org/wiki/Polinomio_homog%C3%A9neo https://es.wikipedia.org/wiki/Polinomio_sim%C3%A9trico https://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_binomial https://es.wikipedia.org/wiki/Potenciaci%C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/Productos_notables En detalle el último de ellos es un monomio de tres variables (ya que en él aparecen las tres letras x, y y z), el coeficiente es 4, y los exponentes son 1, 2 y 1 de x, y y z respectivamente. Se define el grado de un monomio como el exponente de su variable. El grado de un polinomio es el del monomio de mayor grado, y se denota por . Ejemplos P(x) = 2, polinomio de grado cero (el polinomio solo consta del término independiente). P(x) = 3x + 2, polinomio de grado uno. P(x) = 3x² + 2x, polinomio de grado dos. P(x) = 2x3+ 3x + 2, polinomio de grado tres. P(x) = 4x4+ 4x + 2, polinomio de grado cuatro. P(x) = 2x5+ 3x + 1, polinomio de grado cinco. Convencionalmente se define el grado del polinomio nulo como . En particular los números son polinomios de grado cero. Es el 0, tiene grado –1. Actúa de elemento neutro aditivo: p(x) +0= p(x), para cualquier p(x). Es aquel que no lleva la indeterminada. Son los elementos no nulos de conjuntos numéricos correspondientes. Los polinomios se pueden sumar y restar agrupando los términos y simplificando los monomios semejantes. Para multiplicar polinomios se multiplica cada término de un polinomio por cada uno de los términos del otro polinomio y luego se simplifican los monomios semejantes. Ejemplo Sean los polinomios: y , entonces el producto es: Para poder realizar eficazmente la operación se tiene que adquirir los datos necesarios de mayor a menor. Una fórmula analítica que expresa el producto de dos polinomios es la siguiente: Aplicando esta fórmula al ejemplo anterior se tiene: Grado de un polinomio Polinomio cero Polinomio de grado cero Operaciones con polinomios https://es.wikipedia.org/wiki/Monomio https://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_constante https://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_lineal https://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_cuadr%C3%A1tica https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_tercer_grado https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_cuarto_grado https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_quinto_grado https://es.wikipedia.org/wiki/Suma https://es.wikipedia.org/wiki/Resta https://es.wikipedia.org/wiki/Monomio (*) Puede comprobarse que para polinomios no nulos se satisface la siguiente relación entre el grado de los polinomios y y el polinomio producto : Puesto que el producto de cualquier polinomio por el polinomio nulo es el propio polinomio nulo, se define convencionalmente que (junto con la operación ) por lo que la expresión puedeextenderse también al caso de que alguno de los polinomios sea nulo. Una función polinómica es una función matemática expresada mediante un polinomio. Dado un polinomio P[x] se puede definir una función polinómica asociada al polinomio dado substituyendo la variable x por un elemento del anillo: Las funciones polinómicas reales son funciones suaves, es decir, son infinitamente diferenciables (tienen derivadas de todos los órdenes). Debido a su estructura simple, las funciones polinómicas son muy sencillas de evaluar numéricamente, y se usan ampliamente en análisis numérico para interpolación polinómica o para integrar numéricamente funciones más complejas. Una manera muy eficiente para evaluar polinomios es la utilización de la regla de Horner. En álgebra lineal el polinomio característico de una matriz cuadrada codifica muchas propiedades importantes de la matriz. En teoría de los grafos el polinomio cromático de un grafo codifica las distintas maneras de colorear los vértices del grafo usando x colores. Con el desarrollo de la computadora, los polinomios han sido remplazados por funciones spline en muchas áreas del análisis numérico. Las splines se definen a partir de polinomios y tienen mayor flexibilidad que los polinomios ordinarios cuando definen funciones simples y suaves. Estas son usadas en la interpolación spline y en gráficos por computadora. Note que las gráficas representan a las funciones polinómicas y no a los polinomios en sí, pues un polinomio solo es la suma de varios monomios. Funciones polinómicas Ejemplos de funciones polinómicas https://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_matem%C3%A1tica https://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_continuamente_diferenciable https://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_num%C3%A9rico https://es.wikipedia.org/wiki/Interpolaci%C3%B3n_polin%C3%B3mica https://es.wikipedia.org/wiki/Integraci%C3%B3n_num%C3%A9rica https://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmo_de_Horner https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_lineal https://es.wikipedia.org/wiki/Polinomio_caracter%C3%ADstico https://es.wikipedia.org/wiki/Matriz_cuadrada https://es.wikipedia.org/wiki/Matriz_(matem%C3%A1ticas) https://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_grafos https://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_grafos#Coloraci%C3%B3n_de_Grafos https://es.wikipedia.org/wiki/Grafo https://es.wikipedia.org/wiki/Computadora https://es.wikipedia.org/wiki/Spline https://es.wikipedia.org/wiki/Spline https://es.wikipedia.org/wiki/Computadora https://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_polin%C3%B3mica La función es un ejemplo de función polinómica de cuarto grado, con coeficiente principal 13 y una constante de 3. En un anillo conmutativo una condición necesaria para que un binomio sea un factor de un polinomio de grado n > 1, es que el término independiente del polinomio sea divisible por la raíz del monomio: necesariamente divide a En caso de que el polinomio no tenga término independiente se sacará la incógnita como factor común y ya está factorizado. También se puede factorizar usando las igualdades notables. Un polinomio factoriza dependiendo del anillo sobre el cual se considere la factorización, por ejemplo el binomio no factoriza sobre pero sí factoriza sobre : Polinomio de grado 2: f(x) = x2 - x - 2= (x+1)(x-2). Polinomio de grado 3: f(x) = x3/5 + 4x2/5 - 7x/5 - 2= 1/5 (x+5)(x+1)(x-2). Polinomio de grado 4: f(x) = 1/14 (x+4)(x+1)(x-1)(x-3) + 0.5. Polinomio de grado 5: f(x) = 1/20 (x+4)(x+2)(x+1)(x-1)(x- 3) + 2. Factorización de polinomios https://es.wikipedia.org/wiki/Anillo_conmutativo https://es.wikipedia.org/wiki/Productos_notables https://es.wikipedia.org/wiki/Binomio https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polynomialdeg2.png https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polynomialdeg3.png https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polynomialdeg4.png https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polynomialdeg5.png Por otra parte no factoriza ni sobre , ni tampoco sobre aunque factoriza sobre : Un cuerpo en el que todo polinomio no constante factoriza en monomios es un cuerpo algebraicamente cerrado. La resolución de ecuaciones algebraicas, o la determinación de las raíces de polinomios, está entre los problemas más antiguos de la matemática. Sin embargo, la elegante y práctica notación que utilizamos actualmente se desarrolló a partir del siglo XV. En el problema 14º del papiro de Moscú (ca. 1890 a. C.) se pide calcular el volumen de un tronco de pirámide cuadrangular. El escriba expone los pasos: eleva al cuadrado 2 y 4, multiplica 2 por 4, suma los anteriores resultados y multiplícalo por un tercio de 6 (h); finaliza diciendo: «ves, es 56, lo has calculado correctamente». En notación algebraica actual sería: V = h (t² + b² + tb) / 3, un polinomio de cuatro variables (V, h, t, b) que, conociendo tres, permite obtener la cuarta variable. Algunos polinomios, como P(x) = x² + 1, no tienen ninguna raíz que sea número real. Sin embargo, si el conjunto de las raíces posibles se extiende a los números complejos, todo polinomio (no constante) tiene una raíz: ese es el enunciado del teorema fundamental del álgebra. Hay una diferencia entre la aproximación de raíces y el descubrimiento de fórmulas concretas para ellas. Se conocen fórmulas de polinomios de hasta cuarto grado desde el siglo XVI (ver ecuación cuadrática, Gerolamo Cardano, Niccolò Fontana Tartaglia). Pero, las fórmulas para polinomios de quinto grado fueron irresolubles para los investigadores durante mucho tiempo. En 1824, Niels Henrik Abel demostró que no puede haber fórmulas generales para los polinomios de quinto grado o mayores (ver el teorema de Abel-Ruffini). Este resultado marcó el comienzo de la teoría de Galois que se ocupa del estudio detallado de las relaciones existentes entre las raíces de los polinomios. La máquina diferencial de Charles Babbage fue diseñada para crear automáticamente tablas de valores de funciones logarítmicas y diferenciales, evaluando aproximaciones polinómicas en muchos puntos, usando el método de las diferencias de Newton. Se sabe que la función g(x) = a0xn + a1xn-1+...+an en la cual n es un número entero positivo se denomina polinomio o función racional entera de x; n es el grado del polinomio; los coeficientes a0, a1,..., an son en este caso números reales o complejos, la variable independiente x puede tomar tanto valores reales o complejos. El valor de la variable x para el cual la función es igual 0, se llama raíz del polinomio. 4 El resto de la división de g(x) entre x-a es igual a g(a) Corolario Si g(a)=0, entonces a es una raíz del polinomio. Historia Volumen de una pirámide truncada. Proposiciones sobre factores Teorema de Bezout https://es.wikipedia.org/wiki/Cuerpo_algebraicamente_cerrado https://es.wikipedia.org/wiki/Papiro_de_Mosc%C3%BA https://es.wikipedia.org/wiki/Tronco_de_pir%C3%A1mide https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_complejo https://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_fundamental_del_%C3%A1lgebra https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_segundo_grado https://es.wikipedia.org/wiki/Gerolamo_Cardano https://es.wikipedia.org/wiki/Niccol%C3%B2_Fontana_Tartaglia https://es.wikipedia.org/wiki/Niels_Henrik_Abel https://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Abel-Ruffini https://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_Galois https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_diferencial https://es.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage https://es.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Mfrus3.GIF Ejemplo: sea g(x) = x4 -5x3 + 5x2-1; como g(1) = 0 , 1 es una raíz de g. Toda función racional entera g(x) tiene al menos una raíz real o compleja Todo polinomio de grado n, g(x) = a0xn + a1xn-1+...+an, se puede expresar como el producto de n factores lineales x-ri y por el coeficiente a0 para i=1,2,...,n. 5 Operaciones con polinomios Teorema del resto Factorización Álgebra Álgebra elemental Teorema fundamental del álgebra Monomio Binomio Trinomio 1. Real Academia Española y Asociación de Academias de la Lengua Española (2014). «polinomio»(http://dle.rae. es/polinomio). Diccionario de la lengua española (23.ª edición). Madrid: Espasa. ISBN 978-84-670-4189-7. 2. (CNTRL), etimología. (http://www.cnrtl.fr/etymologie/bin%C3%B4me) 3. «Etymology of "polynomial"» Compact Oxford English Dictionary 4. Algunos llaman a la raíz, cero del polinomio. 5. N. Piskunov: Cálculo diferencial e integral tomo I, Editoial Mir, Moscú (1983) Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Polinomio. Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre polinomio. Polinomios, en descartes.cnice.mec.es (http://descartes.cnice.mec.es/materiales_didacticos/Polinomios/polinomi os1.htm) Calculadora polinómica. (http://thales.cica.es./rd/Recursos/rd99/ed99-0453-02/ed99-0453-02.html) Obtenido de «https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Polinomio&oldid=118118568» Esta página se editó por última vez el 9 ago 2019 a las 13:37. El texto está disponible bajo la Licencia Creative Commons Atribución Compartir Igual 3.0; pueden aplicarse cláusulas adicionales. Al usar este sitio, usted acepta nuestros términos de uso y nuestra política de privacidad. Wikipedia® es una marca registrada de la Fundación Wikimedia, Inc., una organización sin ánimo de lucro. Teorema fundamental del álgebra Teorema de los factores lineales Véase también Referencias Enlaces externos https://es.wikipedia.org/wiki/Operaciones_con_polinomios https://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_del_resto https://es.wikipedia.org/wiki/Factorizaci%C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_elemental https://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_fundamental_del_%C3%A1lgebra https://es.wikipedia.org/wiki/Monomio https://es.wikipedia.org/wiki/Binomio https://es.wikipedia.org/wiki/Trinomio https://es.wikipedia.org/wiki/Real_Academia_Espa%C3%B1ola https://es.wikipedia.org/wiki/Asociaci%C3%B3n_de_Academias_de_la_Lengua_Espa%C3%B1ola http://dle.rae.es/polinomio https://es.wikipedia.org/wiki/Diccionario_de_la_lengua_espa%C3%B1ola https://es.wikipedia.org/wiki/Editorial_Espasa https://es.wikipedia.org/wiki/ISBN https://es.wikipedia.org/wiki/Especial:FuentesDeLibros/978-84-670-4189-7 http://www.cnrtl.fr/etymologie/bin%C3%B4me https://es.wikipedia.org/wiki/Wikimedia_Commons https://commons.wikimedia.org/wiki/Polynomial https://es.wikipedia.org/wiki/Wikcionario https://es.wiktionary.org/wiki/polinomio http://descartes.cnice.mec.es/materiales_didacticos/Polinomios/polinomios1.htm http://thales.cica.es./rd/Recursos/rd99/ed99-0453-02/ed99-0453-02.html https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Polinomio&oldid=118118568 https://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Texto_de_la_Licencia_Creative_Commons_Atribuci%C3%B3n-CompartirIgual_3.0_Unported https://wikimediafoundation.org/wiki/Terms_of_Use https://wikimediafoundation.org/wiki/Privacy_policy https://www.wikimediafoundation.org/
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