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Fracciones Racionales Veremos: Teorema 1 – Teorema 2 - Método de descomposición en fracciones simples – ejemplos y ejercitación Fracciones Racionales Fracciones Racionales : Se denomina fracción racional al cociente de dos polinomios : 𝑃(𝑥) 𝑄(𝑥) Fracción Propia: una fracción se denomina propia cuando el grado del numerador es menor que el grado del denominador. Ejemplo: 4𝑥+6 𝑥2 +10𝑥+2 Fracción Impropia: una fracción se dice impropia cuando el grado del numerador es mayor que el grado del denominador. Ejemplo: 𝑥3 +9𝑥+6 𝑥2 +1 Teorema I Toda fración impropia se puede descomponer como la suma de un polinomio y de una fracción propia. Si dividimos los polinomios tenemos : P(x) Q(x) R(x) M(x) Lo podemos expresar como: 𝑃(𝑥) 𝑄(𝑥) = M (x) + 𝑅(𝑥) 𝑄(𝑥) En el ejemplo anterior tendremos : 𝑥3 +9𝑥+6 𝑥2 +1 𝒙𝟐 + 9 x + 6 𝒙𝟐+ 1 - 𝒙𝟐 − 𝒙 x 8 x +6 Es decir que: 𝒙𝟑 +𝟗𝒙+𝟔 𝒙𝟐 +𝟏 = x + 𝟖𝒙+𝟔 𝒙𝟐 +𝟏 nos queda en el segundo término una fraccion propia. En el ejemplo anterior tendremos : x3 +9x+6x2 +1 Teorema II Toda fraccion propia se puede descomponer como suma de fracciones propias simples . Las fracciones simples tiene la forma : Tipo I 𝑨 𝒙−𝒂 𝒌 donde A y a son números reales y k es un entero positivo, K es ≥ 𝟏 Tipo II 𝑨𝒙+𝑩 𝒙𝟐 +𝒑𝒙+𝒒 𝒌 donde A,B, p,q, son números reales, k es un número entero, K es ≥ 𝟏 Donde 𝒑𝟐 − 𝟒𝒒 es < 𝟎 Y el polinomio 𝒙𝟐 + 𝒑𝒙 + 𝒒 no tiene raices reales Método de descomposición en fracciones simples Este método consiste en descomponer un cociente de polinomios en una suma de fracciones de polinomios de menor grado. Se utiliza principalmente en cálculo integral. El requisito más importante es que el grado del polinomio del denominador sea estrictamente mayor que el del numerador. Para efectuar la descomposición de una fracción propia en fracciones simples, es necesario que el denominador esté completamente factoreado de manera que cada factor contenga solamente una raiz real de orden o multiplicidad mayor o igual a uno. https://es.wikipedia.org/wiki/Cociente_(aritm%C3%A9tica) https://es.wikipedia.org/wiki/Polinomio https://es.wikipedia.org/wiki/Fracci%C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/Grado_(polinomio) https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1lculo_integral Ejemplo 1 Sea: Se puede descomponer en 𝑥+3 𝑥+1 . 𝑥+2 = 𝐴 𝑥+1 + 𝐵 𝑥+2 Necesitamos encontrar los valores A y B Pasos a seguir: 1º encontramos el común denominador en el segundo miembro: 𝑥 + 3 𝑥 + 1 . 𝑥 + 2 = 𝐴(𝑥 + 2) + 𝐵(𝑥 + 1) 𝑥 + 1 . 𝑥 + 2 𝑥 + 3 𝑥 + 1 . 𝑥 + 2= 𝐴(𝑥 + 2) + 𝐵(𝑥 + 1) 𝑥 + 1 . 𝑥 + 2 SIMPLIFICANDO LOS DENOMINADORES Nos queda: X+3 = A(x+2) + B (x+1) 3ª Asignamos valores a x para calcular los valores A y B. Así para : x=2, reemplazando x por su valor en : X+3 = A(x+2) + B (x+1) Tenemos: 2+3 = A (- 2 + 2) + B ( - 2 +1 ) 1 = - B B = - 1 Para encontrar el valor de A vemos que dando el valor -1 a x nos facilita encontrar el valor de A P/ x= -1 : -1+3 = A(-1+2) + B (-1+1) 2 = A A = 2 Siendo el resultado, el siguiente: Ejercicios resueltos: Descomponer las siguientes Fracciones en Fracciones simples 1º) 3𝑥+5 𝑥+1 2. 𝑥+2 , aqui se generan tres fraccionees simples tipo I Es decir: 𝟑𝒙+𝟓 𝒙+𝟏 𝟐. 𝒙+𝟐 = 𝑨 . 𝒙+𝟏 + 𝑩 𝒙+𝟏 𝟐 + 𝒄 𝒙+𝟐 ; fracciones simples tipo I Ejercicios resueltos: 2º) 𝟓𝒙 𝒙𝟐−𝟐𝒙+𝟓 𝟐 . aquí se generan dos fracciones simples tipo II Es decir: 𝟓𝒙 𝒙𝟐−𝟐𝒙+𝟓 𝟐 . = 𝐴𝑥+𝐵 𝑥2 −2𝑥+5 + 𝐶𝑥+𝐷 𝒙𝟐−𝟐𝒙+𝟓 𝟐 fracciones simples tipo II Integración de Fracciones Racionales Tipo I K=1 𝑨 𝒙−𝒂 𝒌 dx = ln 𝒙 − 𝒂 +c Ejemplo: si k=1, A=5, =2 tenemos: 𝟓𝒅𝒙 𝒙−𝟐 𝟏 = 5 𝒅𝒙 𝒙−𝟐 𝟏 = 5ln 𝒙 − 𝟐 +c Calcular : 𝒅𝒙 𝒙 𝒙+𝟐 𝟏 𝒅𝒙 resolver en clase Integración de Fracciones Racionales Tipo II 𝐴𝑥+𝐵 𝑥2 +𝑝𝑥+𝑞 𝑘 dx Ejemplo : si K=1 𝑑𝑥 𝑥 𝑥2+4 1 𝑑𝑥 = 𝐴𝑥+𝐵 𝑥2+4 𝑑𝑥 + 𝐶 𝑑𝑥 𝑥 ( resolver en clase) INTEGRALES DEFINIDAS La integral definida se representa por .es el signo de integración : a : límite inferior de la integración. b : límite superior de la integración. f(x) : es el integrando o función a integrar. dx : es diferencial de x, e indica cuál es la variable de la función que se integra. )()()()( aFbFxFdxxf b a b a −== Diapositiva 1: Fracciones Racionales Veremos: Teorema 1 – Teorema 2 - Método de descomposición en fracciones simples – ejemplos y ejercitación Diapositiva 2: Diapositiva 3: Fracciones Racionales Diapositiva 4: Teorema I Diapositiva 5: En el ejemplo anterior tendremos : numerador , x elevado al cubo , , más 9 x más 6 final numerador , entre denominador , x al cuadrado , , más 1 final denominador Diapositiva 6: Teorema II Diapositiva 7: Método de descomposición en fracciones simples Diapositiva 8: Ejemplo 1 Diapositiva 9: numerador , x más 3 final numerador , entre denominador , paréntesis de apertura x más 1 , paréntesis de cierre . paréntesis de apertura x más 2 , paréntesis de cierre , final denominador , igual a numerador , mayúscula A. se abre parénte Diapositiva 10: Para encontrar el valor de A vemos que dando el valor -1 a x nos facilita encontrar el valor de A Diapositiva 11: Ejercicios resueltos: Diapositiva 12: Ejercicios resueltos: Diapositiva 13: Integración de Fracciones Racionales Tipo I Diapositiva 14: Integración de Fracciones Racionales Tipo II Diapositiva 15: INTEGRALES DEFINIDAS Diapositiva 16
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