Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
“TÓPICOS DE ÁLGEBRA” ELABORADO POR: M.C. ÁNGEL GARCÍA VELÁZQUEZ angel.g20@hotmail.com M.I. MARÍA GUADALUPE AMADO MORENO lupitaamado@yahoo.com.mx CUERPO ACADÉMICO Educación Superior en Ingeniería MEXICALI, BAJA CALIFORNIA, MÉXICO Enero de 2011 SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN SUPERIOR DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MEXICALI Revisión aprobada por la Academia de Ciencias Básicas del Instituto Tecnológico de Mexicali en enero de 2008 i C O N T E N I D O PÁGINA INTRODUCCIÓN vi AGRADECIMIENTOS viii CAPÍTULO 1: OPERACIONES FUNDAMENTALES DEL ÁLGEBRA 1.1 Definiciones 1 1. 2 Tipos de expresiones algebraicas 2 1. 3 Operaciones algebraicas 2 1.3.1 Valor absoluto 2 1.3.2 Adición y sustracción 3 1.3.2.1 Símbolos de agrupación 1.3.2.2 Propiedades 1.3.3 Producto o multiplicación 6 1.3.3.1 Propiedades 1.3.3.2 Leyes de los signos 1.3.3.3 Leyes de los exponentes 1.3.3.4 Multiplicación de multinomios 1.3.3.5 Símbolos de agrupación 1.3.4 Cociente o división 1.3.4.1 Leyes de los signos 10 1.3.4.2 Leyes de los exponentes 1.3.5 División de multinomios 12 1. 4 Problemas suplementarios 15 CAPÍTULO 2: PRODUCTOS NOTABLES Y FACTORIZACIÓN 2.1 Tipos de productos notables 24 2.1.1 Producto de dos binomios ii 2.1.2 Producto de binomios conjugados 2.1.3 Binomio al cuadrado 2.1.4 Binomio al cubo 2.2 Tipos de factorización 26 2.2.1 Multinomios que tienen factor común 26 2.2.2 Diferencia de cuadrados 27 2.2.3 Trinomios cuadrados perfectos 27 2.2.4 Trinomios factorizables que no son cuadrados perfectos 2.2.5 Factores de binomios del tipo nn y + x 31 2.2.5.1 Suma o diferencia de cubos 33 y x 2.2.5.2 Factores de binomios del tipo nn y x donde n 3 y no divisible por 3 ni por 2 2.2.6 Factorización por agrupación de términos semejantes 32 2.2.7 Trinomios que son reducibles a la diferencia de dos cuadrados 33 2.3 Problemas suplementarios 35 CAPÍTULO 3: FRACCIONES 3.1 Definición 42 3.1.1 Principio fundamental 42 3.1.2 Regla de los signos 43 3.1.3 Reducción a la mínima expresión o simplificación de expresiones 43 3.2 Operaciones con fracciones 44 3.2.1 Producto o multiplicación de fracciones 47 3.2.2 Cociente o división de fracciones 48 3.2.3 Suma y resta de fracciones 48 3.3 Fracciones complejas 52 3.4 Problemas suplementarios 54 CAPÍTULO 4: ECUACIONES LINEALES 4.1 Definiciones 59 4.1.1 Igualdad 4.1.2 Ecuación 4.1.3 Grado de una ecuación iii 4.2 Solución de una ecuación 60 4.2.1 Raíces de una ecuación 4.2.2 Ecuaciones equivalentes 4.3 Solución de ecuaciones lineales con una incógnita 61 4.4 Aplicaciones de ecuaciones lineales con una incógnita 65 4.4 Sistemas de ecuaciones lineales simultáneas 68 4.5 Métodos de solución 69 4.5.1 Eliminación por sustitución 69 4.5.2 Eliminación por igualación 71 4.5.2 Método de reducción 72 4.6 Aplicaciones de sistemas de ecuaciones lineales con dos incógnitas 73 4.7 Problemas suplementarios 76 CAPÍTULO 5: RADICALES 5.1 Definiciones 79 5.1.1 Exponentes fraccionarios y radicales 5.1.2 Propiedades 5.2 Operaciones con radicales 83 5.2.1 Suma y resta de radicales 83 5.2.2 Multiplicación de radicales 83 5.2.3 División de radicales 84 5.2.4 Racionalización 86 5.3 Problemas suplementarios 90 CAPÍTULO 6: ECUACIONES CUADRÁTICAS EN UNA VARIABLE 6.1 Definición 96 6.2 Métodos de solución 96 6.2.1 Por factorización 96 6.2.2 Completando el trinomio cuadrado perfecto 100 6.2.3 Por fórmula general 102 iv 6.3 Regla de signos de Descartes 104 6.4 División sintética 105 6.5 Problemas suplementarios 113 CAPÍTULO 7: LOGARITMOS 7.1 Definición 115 7.2 Propiedades de los logaritmos 119 7.3 Logaritmos comunes o de Brigss 122 7.4 Logaritmos de cualquier base 122 7.5 Relación entre logaritmos con bases distintas 122 7.6 Ecuaciones exponenciales y logarítmicas 123 7.7 Problemas suplementarios 126 CAPÍTULO 8: TRIGONOMETRÍA 8.1 Definición 130 8.2 Funciones trigonométricas de un ángulo cualquiera 132 8.3 Valores numéricos de las funciones trigonométricas 60 ,45 ,30 135 8.4 Identidades trigonométricas 136 8.5 Problemas suplementarios 140 FUENTES DE INFORMACIÓN 142 v INTRODUCCIÓN La experiencia de varios años en la impartición de diferentes materias del área de Ciencias Básicas, ha permitido observar que existe una fuerte deficiencia en los y las estudiantes de ingeniería en las bases matemáticas, particularmente en el álgebra. El álgebra es fundamental para el buen aprovechamiento de otras áreas de formación como son cálculo diferencial e integral, cálculo de varias variables, álgebra lineal, física, entre otras. Es importante mencionar que en ningún curso de la retícula de las diferentes carreras del Instituto Tecnológico de Mexicali (ITM), se contemplan conceptos del álgebra, ya que estos se estudian en nivel básico y medio superior. Motivo por el cual desde hace varios años se imparte Tópicos de Álgebra como curso propedéutico de matemáticas para los estudiantes que aspiran ingresar al ITM. Está dirigido a los y las estudiantes que estudian un curso de álgebra, a los y las docentes que lo imparteny en general a todo aquel interesado en aprender los conocimientos generales del álgebra. En tópicos de álgebra se presenta una recopilación de los temas más importantes y de mayor utilidad del álgebra. Se divide en 8 capítulos: operaciones fundamentales del álgebra, productos notables y factorización, fracciones, ecuaciones lineales, radicales, ecuaciones cuadráticas en una variable, logaritmos y trigonometría. Con el propósito de afianzar los conocimientos logrados, se proporciona al final de cada capítulo una serie de problemas suplementarios. Al docente le proporciona un concentrado de los temas más utilizados del álgebra facilitando el desarrollo de los mismos, ya que contiene una buena cantidad de ejemplos tipo. Los temas se exponen de una manera breve y sencilla con base en leyes y propiedades fundamentales según el tema analizado. Para él y la estudiante es una buena opción para el aprendizaje del álgebra, ya que es un manual de fácil lectura, utiliza lenguaje cotidiano y una cantidad suficiente de problemas resueltos, proporcionando con ello las herramientas para un rápido y mayor entendimiento del álgebra aún para el lector más inexperto. Para obtener un mejor aprovechamiento del contenido de este material se recomienda al estudiante, en primera instancia, la lectura concienzuda y sistemática de las leyes y propiedades básicas de cada capítulo, para posteriormente proceder al análisis detallado de los problemas resueltos, y finalmente resolver los problemas suplementarios propuestos al final de cada capítulo. vi AGRADECIMIENTOS: A la Ing. Flora Elena Morales Pérez y a las estudiantes de ingeniería química: Ana María Vázquez Espinoza, Alma Luz Picos y Olga Lydia Rubio Barco, por la ayuda brindada en la elaboración de los dos últimos capítulos de Tópicos de Álgebra. A los maestros y maestras que han utilizado Tópicos de Álgebra y nos han enviado sus observaciones. 1 CAPÍTULO 1 OPERACIONES FUNDAMENTALES DEL ÁLGEBRA 1.1 DEFINICIONES Un número o una letra o varios números o letras, combinados entre sí, mediante una o más de las operaciones fundamentales del álgebra, recibe el nombre de expresiones algebraicas. Todo grupo de letras que en una expresión algebraica esté separado de otros grupos mediante los signos más o menos es un término. El coeficiente numérico es el número que acompaña a las letras en un término. El número de una expresión algebraica se llama término independiente. La potencia a la que está elevada la letra o variable se denomina exponente. El grado de una expresión algebraica, con respecto a una literal, es el mayor exponente de dicha literal. Actividad 1: Determinar el grado de la expresión algebraica: x y + 3 y x - z y x 5 2 2 Es una expresión algebraica de: Quinto grado con respecto a x Segundo grado con respecto a y Primer grado con respecto a z Coeficiente numérico Exponente Literal o variable Término independiente independiente 6 x2 + 2 x y + 10 2 1.2 TIPOS DE EXPRESIONES ALGEBRAICAS Monomio.- Es aquella expresión que contiene solamente un término: 5 x 2 Binomio.- Es aquella expresión que contiene dos términos: 5 x + 7 y2 Trinomio.- Es aquella expresión que contiene tres términos: 5 x + 7 y + 3 x2 En general, las expresiones que contienen más de tres términos se llaman multinomios o polinomios. Cuando una expresión algebraica contiene términos con las mismas letras o variables y diferente o igual coeficiente numérico se les llama términos semejantes. 1.3 OPERACIONES ALGEBRAICAS 1. 3. 1 Valor absoluto DEFINCIÓN: El valor absoluto de x , denotado por x , se define como: x = x si x 0 0 si x = 0 - x si x 0 Actividad 2: Obtener el valor absoluto. a) 3 = 3 b) 5 - = - (- 5) = 5 c) 13 - 8 = - 5 = - (- 5) = 5 d) Sea a < 0 b - a = - (a - b) = b - a 3 1. 3. 2 Adición y sustracción Se considerará a la sustracción como un caso especial de adición, para lo cual se define la operación de adición como: DEFINICIÓN: La suma o adición algebraica de dos números con el mismo signo es la suma de los valores ABSOLUTOS de los dos números, precedida de su signo común. La suma algebraica de dos números con signo diferente es la diferencia o sustracción de los valores ABSOLUTOS de los números, precedida por el signo del número de mayor valor absoluto. Las cantidades que participan en la adición se llaman sumandos. 1. 3. 2. 1 Símbolos de agrupación DEFINICIÓN: Cuando un grupo de términos en una expresión algebraica van a ser considerados como un solo número, se encierran en paréntesis ( ), corchetes [ ] y/o llaves { }. Estos símbolos indican también orden de prioridad de las operaciones fundamentales. Al simplificar alguna expresión algebraica se requiere eliminar símbolos de agrupación. La eliminación de los símbolos de agrupación debe seguir las siguientes reglas: 1.- Si el símbolo de agrupamiento está precedido por el signo “+” dicho símbolo puede ser eliminado sin modificar los términos que contiene. 2.- Si el símbolo de agrupamiento está precedido por el signo “-” dicho símbolo puede ser eliminado cambiando el signo de cada uno de los términos que contiene. 3.- Cuando una expresión algebraica contiene uno o más pares de símbolos de agrupación, encerrado en otro par, para eliminarlos se comienza con los símbolos interiores. 4.- Cuando una expresión algebraica contiene símbolos de agrupación que indican multiplicación, suma y resta al mismo nivel, la primera operación que debe efectuarse es la multiplicación. 4 Actividad 3: Sumar los siguientes términos. a) 3 a 2 b + 2 a 2 b = 5 a 2 b (mismo signo) b) 6 x y - 8 x y = - 2 x y (signo diferente) c) 5 x 3 y - 7 x 3 y = - 2 x 3 y d) 12 x y + 4 a = 12 x y + 4 a e) 3 x y + (- 5 x y) = 3 x y - 5 x y = - 2 x y f) 2 + (7 + 8) = 2 + 7 + 8 = 17 g) 13 - (7 + 1 - 2) = 13 - 7 - 1 + 2 = 7 h) 2 - {3 a + a - [5 + 7 + (a + 2 a)]} = 2 - {4 a - [12 + a + 2 a]} = 2 - {4 a - [12 + 3 a]} = 2 - {4 a - 12 - 3 a} = 2 - {a - 12} = 2 - a + 12 = 14 - a 1. 3. 2. 2 Propiedades La adición es: - Conmutativa, es decir a + b = b + a - Asociativa, es decir a + (b + c) = (a + b) + c - Permite la existencia del inverso aditivo. Para todo “a” existe “ - a” tal que a + (-a) = 0 5 Actividad 4: Sumar los siguientes multinomios. a) 3 x 2 + x - 1 sumando 2 x 2 - 3 x + 2 sumando - x 2 + 4 x - 3 sumando 4 x 2 + 2 x - 2 suma b) x 3 + 2 x 2 - 5 x + 7 ; - 5 x 2 + 3 + 4 x 3 (sumandos) (x 3 + 2 x 2 - 5 x + 7) + (- 5 x 2 + 3 + 4 x 3 ) = x 3 + 2 x 2 - 5 x + 7 - 5 x 2 + 3 + 4 x 3 = (1 + 4) x 3 + (2 - 5) x 2 + (-5) x + ( 7 + 3) = 5 x 3 - 3 x 2 -5 x + 10 c) 4 n - 3 a + 6 t; -3 t + 2 a - 5 n; 3 a - 4 n + 3 t 4 n - 3 a + 6 t - 5 n + 2 a - 3 t - 4 n + 3 a + 3 t - 5 n + 2 a + 6 t Actividad 5: Restar los siguientes multinomios. a) 3 x - 5 y + 7 z de 5 x + 2 y - 3 z 5 x + 2 y - 3 z Minuendo - (3 x - 5 y + 7 z) Sustraendo 2 x + 7 y - 10 z Restab) 4 x 3 - 5 x 2 + 3 de x 3 + 2 x 2 - 5 x + 7 (x 3 + 2 x 2 - 5 x + 7) - (4 x 3 - 5 x 2 + 3) = x 3 + 2 x 2 - 5 x + 7 - 4 x 3 + 5 x 2 - 3 = (1 - 4) x 3 + ( 2 + 5) x 2 + (- 5) x + (7 - 3) = - 3 x 3 + 7 x 2 - 5 x + 4 c) 3 a - 5 b + 7 c de 5 a + 2 b - 3 c 5 a + 2 b - 3 c - (3 a - 5 b + 7 c) = 5 a + 2 b - 3 c - 3 a + 5 b - 7 c = 2 a + 7 b - 10 c 6 1. 3. 3 Producto o multiplicación El producto de dos números a y b se puede denotar como a x b, a . b, ab. Cada uno de los números que aparecen en el producto se llaman factores. Ejemplo: 6 a b = 3 x 2 x a x b x 1 entonces: 3, 2, 6, 3a, 2a, 3b, 6a, 6b, 1, ab, son factores de 6 a b. DEFINICIÓN: Cualquier número que no tenga otro factor que el mismo y la unidad se llama número PRIMO. 1. 3. 3. 1 Propiedades DEFINICIÓN: La multiplicación de dos factores es conmutativa, esto es: a b = b a a b = b a La multiplicación es asociativa, esto es: a (b c) = (a b) c La multiplicación es distributiva con respecto a la adición, esto es: a (b + c) = a b + a c En la multiplicación es de suma importancia dominar las leyes de los signos y las leyes de los exponentes. 7 1. 3. 3. 2 Leyes de los signos El producto de dos números con signo igual es positivo, caso contrario es negativo. (-) (-) = + (-) (+) = - (+) (+) = + (+) (-) = - 1. 3. 3. 3 Leyes de los exponentes Si a y b son números reales y m y n son enteros positivos entonces: i) a m a n = a m + n ii) (a m ) n = a m n iii) (a b) n = a n b n Actividad 6: Simplificar cada una de las siguientes expresiones: a) a a = a 2 b) (3 x 3 y 4 ) (4 x y 5 ) = (3) (4) x 3 x y 4 y 5 = 12 x 4 y 9 c) 3 2 5 2 = [(3) (5)] 2 = (15) 2 = 225 d) - (- 3 x 2 y 4 z) (4 x 2 y 3 z 4 ) = - (- 3) (4) x 2 x 2 y 4 y 3 z z 4 = - (-12 x 4 y 7 z 5 ) = 12 x 4 y 7 z 5 e) - 3 x y z 2 x y y z2 4 2 = (- 3) (2) x2 x y4 y y z z2 = - 6 x3 y6 z3 8 1. 3. 3. 4 Multiplicación de multinomios Por la propiedad distributiva de la multiplicación, el producto de un monomio por un multinomio es la suma del monomio por cada término del multinomio. Así el producto de dos multinomios es igual a la suma de los productos obtenidos al multiplicar cada término del multinomio por cada término del otro. Actividad 7: Multiplicar los siguientes multinomios. a) Multiplicar 3 x - 2 x y + 4 y 2 2 por x 3 - 2 x 2 y + x y 2 - 3 y 3 3 x 2 - 2 x y + 4 y 2 x 3 - 2 x 2 y + x y 2 - 3 y 3 3 x 5 - 6 x 4 y + 3 x 3 y 2 - 9 x 2 y 3 - 2 x 4 y + 4 x 3 y 2 - 2 x 2 y 3 + 6 x y 4 + 4 x 3 y 2 - 8 x 2 y 3 + 4 x y 4 - 12 y 5 3 x 5 - 8 x 4 y +11 x 3 y 2 -19 x 2 y 3 +10 x y 4 - 12 y 5 b) Multiplicar x 2 - x y - y 2 por x 2 + x y + y 2 x 2 - x y - y 2 x 2 + x y + y 2 x 4 - x 3 y - x 2 y 2 + x 3 y - x 2 y 2 - x y 3 + x 2 y 2 - x y 3 - y 4 x 4 - x 2 y 2 - 2 x y 3 - y 4 c) Multiplicar - 3 x + 9 + x 2 por 3 - x - 3 x + 9 + x 2 3 - x - 9 x + 27 + 3 x 2 - 9 x + 3 x 2 - x 3 - 18 x + 27 + 6 x 2 - x 3 9 1. 3. 3. 5 Símbolos de agrupación Estos permiten establecer operaciones a realizar y la prioridad de las mismas. Por el axioma de asociatividad, se pueden omitir los símbolos de agrupación y combinar los términos en el orden que se desee, teniendo presente que la multiplicación tiene prioridad sobre la suma o sustracción. Actividad 8: Eliminar los símbolos de agrupación. a) - 5[2(5b + 3y - 3) - 3(b – 2y + 4)] = - 5[10b + 6y - 6 - 3b + 6y - 12] = - 5[7b + 12y - 18] = - 35b - 60y + 90 b) 2 a [3 a - b (3 a - b) - 3 a - b 2 ] = 2 a [3 a - 3 a b + b 2 - 3 a - b 2 ] = 2 a [ - 3 a b ] = - 6 a 2 b c) 2 x - {3 x + [4 x - (x - 2 y) + 3 y] - 4 y} - 2 y = 2 x - {3 x + [4 x - x + 2 y + 3 y] - 4 y} - 2 y = 2 x - {3 x + [3 x + 5 y ] - 4 y} - 2 y = 2 x - {3 x + 3 x + 5 y - 4 y} - 2 y = 2 x - {6 x + y } - 2 y = 2 x - 6 x - y - 2 y = - 4 x - 3 y d) - 2 {2 x - [3 y + (4z - 2)]} = - 2 {2 x - [3 y + 4z - 2]} = - 2 {2 x - 3 y - 4z +2} = - 4 x + 6 y + 8 z - 4 e) 4 x - {3 y + [4x - (3 y - 4 x) - 3 y] - 4 x} - 3 y = 4 x - {3 y + [4x - 3 y + 4 x - 3 y] - 4 x} - 3 y = 4 x - {3 y + [8x - 6 y ] - 4 x} - 3 y = 4 x - {3 y + 8x - 6 y - 4 x} - 3 y = 4 x - {- 3 y + 4x } - 3 y = 4 x + 3 y - 4x - 3 y = 0 10 1. 3. 4 Cociente o división Si a y b son números y si b 0, la división de a entre b se denota por a b o a b . Donde a es el dividendo (numerador), b el divisor (denominador), al resultado de la operación se le llama cociente y residuo a lo que queda de la misma. La división se puede definir por la propiedad de la multiplicación denominada existencia y unicidad del inverso multiplicativo. Si a es un número diferente de cero, hay uno y sólo un elemento, al que se denota por a - 1 , tal que: a a - 1 = a - 1 a a 1 a = 1 = 1 a a = a a Se pueden establecer las leyes de los signos y de los exponentes para la división, de manera similar que para la multiplicación. 1. 3. 4. 1 Leyes de los signos El cociente de dos números del mismo signo es positivo, caso contrario es negativo. - - = + + + = + - + = - + - = - Dividendo Divisor Cociente Residuo 11 1. 3. 4. 2 Leyes de los exponentes Si a y b son números reales con b 0 y m y n son enteros positivos entonces: i) = ii) = a iii) a = a = a = 1 - n n - n 0 a b a b a a a n n n m n m n n Actividad 9: Simplificar los siguientes cocientes. a) 12 a b entre 3 a b 7 6 2 4 12 a b a b = 4 a b = 4 a b 7 6 2 4 7 - 2 6 - 4 5 2 3 b) 18 a b c entre 6 a b c 9 8 3 6 5 18 a b c b c = 3 a b c = 3 a b c 9 8 3 6 5 9 - 6 8 - 5 3 - 1 3 3 2 6 a Actividad 10: Elevar el cociente a la potencia indicada y simplificar el resultado. a) 2 x y 2 33 4 = 2 x y = 2 x y = 16 x y = 16 x y 2 3 4 2 3 2.4 3.4 8 12 4 4 4 4 4 3 3 81 81 b) 3 x y z 2 3 2 4 = 3 x y 2 z = 3 x y z = 81 x y z 2 3 4 2 3 8 12 4 4 4 4 4 4 42 16 12 1. 3. 5 División de multinomios Para dividir un multinomio entre otro multinomio el gradodel divisor debe ser menor o igual que el del dividendo. De ser así se efectúan los siguientes pasos: 1. Tanto el dividendo como el divisor se disponen en orden ascendente o descendente de las potencias de alguna literal que aparezca en ambos. Ejemplo: Dividir 6 x + 6 x + 7 x + 32 x entre 3 x - 2 + 5 x 4 2 3 2 2. Dividir el primer término del dividendo por el primer término del divisor, obteniéndose así el primer término del cociente. 6 x 3 x = 2 x 4 2 2 3. Multiplicar el divisor por el primer término del cociente y el producto obtenido se sustrae del dividendo. 4. El residuo obtenido en el paso anterior se trata como un nuevo dividendo y se repiten los pasos 2 y 3. Continuando este proceso hasta obtener un residuo en el cual el mayor exponente de la variable seleccionada sea menor que el mayor exponente del divisor. 6 x 4 + 7 x 3 + 6 x 2 + 32 x 3 x 2 + 5 x - 2 2 x 2 6 x 4 + 7 x 3 + 6 x 2 + 32 x 3 x 2 + 5 x - 2 Residuo 2 x 2 - (6 x 4 + 10 x 3 - 4 x 2 ) - 3 x 3 + 10 x 2 + 32 x 6 x 4 + 7 x 3 + 6 x 2 + 32 x 3 x2 + 5 x - 2 Dividendo Divisor 13 5. El resultado se expresa como: Dividendo Divisor = Cociente + Residuo final Divisor Para el ejemplo dado: 6 x + 7 x + 6 x + 32 x 3 x + 5 x - 2 = 2 x - x + 5 + 5 x + 10 3 x + 5 x - 2 4 3 2 2 2 2 Actividad 11: Realizar la división de multinomios indicada. a) Dividir x - 16 y entre x - 2 y 4 4 6 x 4 + 7 x 3 + 6 x 2 + 32 x 3 x2 + 5 x - 2 2 x 2 - x + 5 - (6 x 4 + 10 x 3 - 4 x 2 ) - 3 x 3 + 10 x 2 + 32 x - (- 3 x 3 - 5 x 2 + 2 x) 15 x 2 + 30 x - (15 x 2 + 25 x - 10) 5 x + 10 Residuo final x4 + 0 x3 + 0 x2 + 0 x - 16 y4 x - 2 y x 3 + 2 x 2 y + 4 x y 2 + 8 y 3 - x 4 + 2 x 3 y 2 x3 y + 0 x2 + 0 x - 16 y4 - 2 x3 y + 4 x2 y2 4 x 2 y 2 + 0 x 2 + 0 x - 16 y 4 0 0 - 4 x2 y2 + 8 x y3 8 x y3 + 0 x2 + 0 x - 16 y4 - 8 x y3 + 0 x2 + 0 x +16 y4 14 x - 16 y x - 2 y = x + 2 x y + 4 x y + 8 y + 0 x - 2 y 4 4 3 2 2 3 x - 16 y x - 2 y = x + 2 x y + 4 x y + 8 y 4 4 3 2 2 3 b) Dividir 6 x - 7 x - 15 x + 2 x + 2 entre 3 x + 1 4 3 2 El resultado es: 6 x - 7 x - 15 x + 2 x + 2 3 x + 1 = 2 x - 3 x - 4 x + 2 - 0 3 x + 1 4 3 2 3 2 6 x - 7 x - 15 x + 2 x + 2 3 x + 1 = 2 x - 3 x - 4 x + 2 4 3 2 3 2 6 x 4 - 7 x 3 - 15 x 2 + 2 x + 2 3 x + 1 2 x 3 - 3 x 2 - 4 x + 2 - (6 x 4 + 2 x 3 ) - 9 x 3 - 15 x 2 + 2 x + 2 - (- 9 x 3 - 3 x 2 ) - 12 x2 + 2 x + 2 - (-12 x 2 - 4 x) 6 x + 2 - (6 x + 2) 0 15 1. 4 P R O B L E M A S S U P L E M E N T A R I O S CAPÍTULO 1 OPERACIONES FUNDAMENTALES DEL ÁLGEBBRA 1.- Realice las operaciones indicadas. a) 3 + 5 + 2 b) 5 - 2 - 1 c) 11 - 6 - 2 + 1 d) 7 + (- 2) - (+ 3) e) - (4) - (4) - (- 4) - (- 4) f)7 - (- 8) + (- 9) 2.- Realice las operaciones indicadas. a) 2 x + 3 x - 4 x b) 2 b - 5 b - 7 b c) 5 a - 7 a - 2 a d) 9 y - 6 y + 2 y e) a - 3 b + 5 a +6 b f) - 4 x - 7 y + 2 x + 5 y g) 5 s - 2 t - 3 s - t h) 9 v - 6 w - 11 v + 11 w i) a + b - c + b + c + 2 c + a j) a + b - c - b + 2 c - a k) - 8 x + 9 y - 3 z + 6 y + 8 x + x - 5 y l) 15 a b + 6 x y - 8 a b - 2 x y + 3 x y + 5 a b m) 6 x y - 2 a b + 3 y x + 3 b a n) 15 a - 6 a b - 8 a + 20 - 5 a b - 31 + a - a b 2 2 2 o) - 3 a - 4 b - 6 a + 8 b - 11 a - 2 b - 3 a + b - a 2 2 2 2 p) 7 a - 8 a + 5 a + 4 a - 4 ba + a 3 3 3 3 3 2b b b b b2 2 3.- Sume las siguientes expresiones. a) 2 a - b - 3 c ; a + 5 b - 2 c b) 2 x - y + 3 z ; 4 x - 3 y + 2 z c) 4 r - 2 s - 6 t ; 3 r + 5 s + 2 t d) 2 a - b - 3 c ; a + 5 b - 2 c ; 3 a - 2 b + 4 c e) 2 s + 3 t - 4 u ; 3 s - 2 t + 3 u ; - 4 s - 5 t f) 4 n - 3 m + 6 p ; - 3 p + 2 m - 5 n ; 3 m - 4 n + 3 p g) xy - 2 x z ; 3 x y + 2 z x ; - 4 y x - 3 x z 16 h) x ; 2x ; - 4x3 2 3y x y y x y y x y2 2 2 2 3 2 2 2 22 3 3 i y x y y xy y y) x ; - 5x ; - 4xy ; - 4x3 3 3 22 2 2 3 2 26 6 j ax x x ax x a x x ax x) a ; 5a ; 3a ; a 3 2 3 3 8 6 5 142 3 2 3 2 3 2 3 k) -8a ; a ; - 4a ; 7a2 3 3 2m am m m a m ma am m am 6 5 4 3 42 3 2 3 2 2 2 l) a ; - 3a ; a ; a m - 4m ; m ; - 2m a ; -5ab + ab ; 8ba - b x ; 5x ; 7x ; 2x x+2 x+2 x x 3 2 3 3 2 2 2 a a+2 a+3 a a a a a a a a m n m n ; n mn n n mn m n n n ab b b a o x x x x x x x x x x x a a a a 3 3 2 3 2 3 2 2 3 3 2 2 3 2 2 2 2 2 2 3 2 4 5 6 5 6 2 3 2 3 6 13 ) ) ) 4.- Reste la segunda expresión de la primera. a) 25 ; 13 b) 24 ; - 10 c) - 17 ; 6 d) 6 ; - 17 e) 5a ; 3 a f) - 5 b ; 3 b g) 2 a - b ; a + b h) 3 y + 2 h ; 2 y + 3 h i) 2 x + 3 y + 5 z ; x + 2 y + 4 z j) 5 m - 3n + 2 p ; - 3 m + 2 n - p k) a + b ; a - b l) 2 x y - 3 y z ; - x y + 2 y z m) 1830mn14mn13m- ; 19n10mnmm 3322332233 n) 5de+5cd-8ab+4ac- ; 3cd-2ac+ab o) 3223333 20yy6xy8x- ; 11y9xyx p) x - y - z ; x - y + z q) 3223 6r4321r11r- ; 196r9rr r) 5 a - 4 b - 3 c ; - 5 a + 4 b + 3 c 5.- Realice los productos indicados. a) (a x) (2 b y) b) (a (b (3a (2x 2 2 2 3 )( ) ) )( ) ) )( ) ) )( ) a c ab d a e x 3 4 5 2 4 f) (2 a b ) ( 6 b a) 17 g) (3v (3x 3 7 w v w h y z x y z 2 4 3 4 2 2 3 3 2 5 )( ) ) )( ) i) (2a b )(3a c)(bc ) 2 3 2 3 j y xz y k n m l ) )( )( ) ) )( ) ) ) (2x (-m (a) (- 3 a) (a 2 2 2 3 2 2 3 5 3 m) (5s2 )( )( ) 3 23 2tu su n) (a b) (- a b) y))(3cd(c q) )rs)(s(-4r p) z)4y)(2xzy)((-3x o) 232 222 222 r) (3 w) (2 v z) (- 3) s) 5(a2y x2 26)( ) t) 2 (a b c) (- 2 b c a) (2 c b a) 6.- Realice los productos indicados. a) (3x (8v (x (R (a 3 2 2 2 3 x x b w w av c x x d RS S RS e a a ab 2 2 3 2 2 2 3 2 4 3 2 4 2 4 6 3 )( ) ) )( ) ) )( ) ) )( ) ) )( ) f) (s (a 5 2 6 8 3 2 3 2 2 2 s s a s g a b ab )( ) ) )( ) h) (m (x 4 3 2 7 4 4 6 2 2 4 3 2 2 3 m n n m x i x y xy ax y )( ) ) )( ) j) (c (a 3 n 5 8 4 2 2 2 2 1 2 c d cd c k a a an n )( ) ) )( ) l) (x (a m+1 m 3 3 3 1 2 1 1 2 2 2 x x x m b a b a b a b m m m n m n m n )( ) ) )( ) n) (x (-3w 4 3 6 8 7 5 3 5 7 4 5 3 2 2 3 2 2 3 2 2 x x x a x o w z wz z a wz )( ) ) )( ) 18 7.- Elimine los símbolos de agrupación y simplifique realizando las operaciones indicadas. a) 2 a + [a - (a +b)] b) 3 x - [x + y - (2 x + y)] c) 2 m - [(m - n) - (m + n)] d) 4x a + -2a + b 2 x xy y xy x y e a b c a 2 2 2 23 2 3 ) f) - - - a + b 7m2 b a c g m n n m n) 2 23 5 3 2 3 h) - 3m + n i) - -3v - w + -v + 2v - w 2 2 2 5 6 3 4 m m m n n v w w v j) - x2 y xy x xy y xy2 2 22 3 k) a (2 a - b) - 2 b (a - b) + a b ( a + 3) l) 2 x ( x + y) - 3 y ((2 x - y) + x y (2 - y) m) vw v - 3w v w v w v w2 23 n) c c 2x 2 2 d d cd d c c d o x x y x y y 2 2 2 2 3 2 2) p) 8a 3 2 2 2a b a b a b q) 2 a + 3[a - 2 a (a + b)] r) a + 3 -2a + b 2bc a b c a s) - xy x2 y xy y x xy y xy2 2 2 22 3 8.- Realice los productos indicados. a) (a + 2 b) (2 a - b) b) (4 x - a) (2 x + 3 a) c) (a + 2 b) (a 2 3 2ab b ) 22 22 y5xyx2y-3xe) w2vwvw-2v d) 3223 3b4abb4aab-a f) 3222 y3xyyx2xy-2x g) h) a2 a a a2 13 19 i xy y x xy y) x2 2 2 2 j) r2 2 3 22 2 2rs s r rs s k) x a 3 2 x x x x l ab b c a b c 2 2 2 2 1 1 2) m) m a a 3 x m 3 2 2 82 2 2 2m n mn m mn n n b bx m) o) (x a a-1 x-1 2 2 3 4 3 1 2 1 x x x x x x p b a b a a a a a a n )( ) ) 1223a ) 1a q) 212-m 21x aaaar aaa mm xx 64326432 22x s) yxyxyxy 9.- Realice los cocientes indicados. a a 5 - b) 8 24 - a) 2 6 9 2 7 t t ) x x c) d 3 9 2 8 3x 9x ) 2x 8x e) f g) 16m -2m 6 2 n n m h n m n 4 3 2 6 2 6 5 ) i) -a8b c a b c 9 4 5 2 20 j) 15x2y z x y z 5 7 4 3 95 k) 6a6b c a b c 5 9 8 318 l) 18s 54x 2 2 t u s t u m y z xyz 3 2 3 7 4 3 4 24 ) n) -a -3m x a a o n p m n p x x 2 3 2 35 ) p) -6xy2z yz 3 24 10.- Realice los cocientes indicados. a) 3a 3a b) s s c) 3x - 3x 3 2 2 2 6 9 5 2 2 3 2 4 a b ab st y a x d) 3a 8m 3 9 5 6 2 10 20 12 2 2 2 3 2 7 4 5 6 3 8 2 ab a b a e n m n m n m n m ) f) 6w 6a 3 8 8 20 2 3 3 2 2 4 8 6 6 2 3 2 3 w v wv w g b a b a b a b ) h) x4 5 10 15 5 3 2x x x x i b a b a b a b n m n m n ) am 3 2 2 4 2 3 j x x x x m m m m ) xm+2 5 6 1 1 2 21 11.- Realice las siguientes divisiones entre polinomios. RESPUESTA a) 2x 2x - 3 2 7 6 2 x x b) 2a a - 3 c) 2a a - 2b 2 2 a a ab b a b 15 2 5 3 2 2 2 d) 3y 3y - 2 e) 2z 2z - 3z + 2 3 3 2 y y y y z z z 2 2 2 7 6 3 9 11 6 3 f) 2t t - 3 g) 2x x 3 3 2 6 3 9 3 2 3 4 8 2 2 3 7 2 5 4 23 4 2 3 2 2 2 2 2 2 2 t t s ts ts s t ts s x x x x x h) 3r 3r - 2 - 2r + 3 r 3 2 5 3 1 1 1 2 2 r r r r r i y x y x y x y x y x y xy y) x x 7 6 7 5 4 2 3 3 2 4 5 6 j y x y x y x y x y x y xy y) x x 7 6 7 5 4 2 3 3 2 4 5 6 k) y y 4 2 3 3 1 1 2 1 3 2 y y y y y l) t t + 2 m) x x - 2 4 4 t t t t t x x x x x x 2 3 2 3 2 3 2 7 2 2 3 1 4 7 2 2 3 1 n) 4a 4a 3 2 5 3 2 1 9 12 14 1 2a a a a a 12.- Escriba sin denominadores las siguientes expresiones. a) 2a2 b8 22 b) v3 w2 c) x d) vw 2 -2 z y v w 3 2 2 3 e) 82 r s r s 3 1 3 1 24 13.- Simplifique las siguientes expresiones y exprese el resultado sin exponentes negativos. a) a b) b -2 -1 x y2 c) 2x-3y x y 1 1 2 34 d) 3-2 x y x y 2 3 1 2 59 e) x-2 y3 2 f) t4 s 3 2 g) q h) 8 3 -1 p n y m y 2 3 2 3 2 1 3 4 i) 6-2 r s r 3 2 4 1 3 3 j) b-1 3 2b k) v-1 w w v 1 l) m m -2 -2 n 3 23 m) s-2 r s r s r 2 1 1 2 2 n) a-1b a b b a b a 2 2 1 2 1 1 2 2 2 o) - 3 h -1 4 4 3 32 4 1 2h h h p) 3 2m + 3 + 2 2m + 3 1 2 2 2 13 2 2 2 3 3 2m m m 24 CAPÍTULO 2 PRODUCTOS NOTABLES Y FACTORIZACIÓN Ciertos productos ocurren con tal frecuencia en álgebra que merecen atención especial. A estos se les llaman productos notables. 2.1 TIPOS DE PRODUCTOS NOTABLES 2.1.1 Producto de binomios (a x + b) (c x + d) = a c x 2 + (a d + b c)x + b d 2.1.2 Producto de binomios conjugados (x + y) (x - y) = x 2 - y 2 2.1.3 Binomio al cuadrado (x + y) 2 = x 2 + 2 x y + y 2 (x - y) 2 = x 2 - 2 x y + y 2 2.1.4 Binomio al cubo (x + y) 3 = x 3 + 3 x 2 y + 3 x y 2 + y 3 (x - y) 3 = x 3 - 3 x 2 y + 3 x y 2 - y 3 Actividad 1: Realizar las siguientes operaciones utilizando productos notables. a) (4 b + 1) (b + 2) = 4 b 2 + (8 +1) b + 2 = 4 b 2 + 9 b + 2 25 b) (7 x - 1) (x + 2) = 7 x 2 + (14 - 1) x - 2 = 7 x 2 + 13 x - 2 c) (12 - x) (12 + x) = (12) 2 - x 2 = 144 - x 2 d) (x - h) (x + h) = x 2 - h 2 e) [(3 x + 1) - 7] [(3x + 1) + 7] = 3 x + 1 - 7 = 9 x + 6 x + 1 - 492 22 = 9 x 2 + 6 x - 48 f) [(7 x 2 - 1) - (m 4 + 1)] [(7 x 2 - 1) + (m 4 + 1)] = (7 x 2 - 1) 2 - (m 4 + 1) 2 = 49 x 4 - 14 x 2 + 1 - (m 8 + 2 m 4 + 1) = 49 x 4 - 14 x 2 + 1 - m 8 - 2 m 4 - 1 = 49 x 4 - 14 x 2 - m 8 - 2 m 4 g) [(4 x + 1) - 4] 2 = (4 x + 1) 2 - 2 (4) (4 x + 1) + 16 = (4 x + 1) 2 - 8 (4 x + 1) + 16 = 16 x 2 + 8 x + 1 -32 x - 8 + 16 = 16 x 2 - 24 x + 9 h) 2 3 x - 3 = 8 x - 36 x + 54 x - 27 3 2 i) x2 3 - c = x - 3 x c + 3 c x - c 6 4 2 2 3 j) x + y + z 2 = x + 2 x y + 2 x z + y + 2 y z + z2 2 2 FACTORIZACIÓN DE UN MULTINOMIO Es la representación del multinomio como producto de factores primos. 26 2.2 TIPOS DE FACTORIZACIÓN 2.2.1 Multinomios que tienen un factor común Si cada término de un multinomio es divisible por un mismo monomio, el multinomio se puede factorizar dividiendo y multiplicando por el monomio. Actividad 2: Factorizar los siguientes multinomios. a) a b + a c + a d = a d a + c a + b a a equivale a multiplicar por 1 d + c + b a = a d a + a c a + a b a a = b) 3 x3 - 15 x 2 + 9 x = x 3 x9 + x15 - x3 x 3 23 3 + x 5 - x x 3 = x3 x9 + x3 x15 - x3 x3 x 3 = 2 23 c) (2 m - n) 3 r + (2 m - n) 4 s - (2 m - n) (4 t - s) s - t 4 - s 4 +r 3 n - m 2 = n - m 2 s - t 4 n - m 2 - n - m 2 s 4 n - m 2 + n - m 2 r 3 n - m 2 n - m 2 = n - m 2 s - t 4 n - m 2 - s 4 n - m 2 +r 3 n - m 2 n) - m (2 = t4 - s 5 +r 3 n - m 2 = s + t 4 - s 4 +r 3 n - m 2 = s - t 4 - s 4 +r 3 n - m 2 = d) 2 a b + 8 a b - 12 a b 3 2 2 3 3 3 22 333223 22 b a 2 b a 12 - b a 8 + b a 2 b a 2 = 27 = 2 a b 2 a b 2 a b + 8 a b 2 a b - 12 a b 2 a b = 2 a b a + 4 b - 6 a b 2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 3 3 2 2 2 2 2.2.2 Diferencia de cuadrados Los factores de la diferencia de cuadrados de dos números son respectivamente la suma y la diferencia de los dos números. b) - (a b) + (a = b - a 22 Actividad 3: Factorizar los siguientes multinomios. a) 4 x - y 2 2 = (2 x - y) (2 x + y) b) 2 a - 3 b - c + d 2 2 = [(2 a - 3 b) - (c + d)] [(2 a - 3 b) + (c + d)] = (2 a - 3 b - c - d) (2 a - 3 b + c + d) c) 25 m - 36 n 8 2 = 224 n 6 - m 5 = 5 m + 6 n 5 m - 6 n4 4 d) 9 100 h - 25 16 k 8 6 2 3 2 4 k 4 5 - h 10 3 = 3434 k 4 5 + h 10 3 k 4 5 - h 10 3 2.2.3 Trinomios cuadrados perfectos Esta factorización se deriva del desarrollo de un binomio al cuadrado. 222222 222222 b) - (a b + b a 2 - a asi b + b a 2 - a = b) - (a b) + (a b + b a 2 + a asi b + b a 2 + a = b) + (a Actividad 4: Factorizar los siguientes multinomios. a) 9 x - 30 x + 25 2 22 (5) + x 30 - x)(3 = 28 22 (5) + (5) x)(3 2 - x)(3 = 25) - x (3 = b) 3 x + y - 2 3 x + y z + w + z + w 2 2 2 w)]+ (z - y) + x [(3 = 2 w)- z -y + x (3 = c) 36 m + 96 m n + 64 n 2 2 = 6 m + 96 m n + 8 n2 2 = 6 m + 2 (6 m) (8 n) + 8 n2 2 = 6 m + 8 n 2 d) 9 +x 6 + x 2 = (x) + 6 x + (3)2 2 = (x) + 2 (3) x + (3) = (x + 3) 2 2 2 e) 22 s 16 + sr 64 + r 64 = (8 r) + 64 r s + (4 s)2 2 = (8 r) + 2 (8) (4) r s + (4 s) = (8 r + 4 s) 2 2 2 f) 4 y + 5 yx - 25 x 22 = x 5 - x y 5 + y 2 2 2 2 22 2 y - 5 x = 2 y + 2 y 5 x 2 - 5 x = 29 2.2.4 Trinomios factorizables que no son cuadrados perfectos Sea el trinomio p x + q x y + r y 2 2 que no se puede factorizar como cuadrado perfecto. Se expresará como el producto de dos binomios: p x + q x y + r y = a x + b y c x + dy = a c x + a d x y + b c x y + b d y 2 2 2 2 así: p = a c q = a d + b c r = b d Esto es, realizando el producto cruzado de los factores de p x 2 y r y 2 p x + q x y + r y = (a x + b y) (c x + d y) 2 2 Actividad 5: Factorizar los siguientes multinomios. a) 22 b 16 + b a 26 + a 3 Factores de 3 a 2 = (3 a) (1 a) Factores de 16 b 2 = (2 b) (8 b) Producto cruzado 2 4 2 2 6 Así 3 a + 26 a b + 16 b 2 2 = (3 a + 2 b) (a + 8 b) 3 2 1 8 + a b c d El resultado del producto cruzado: ad y cb se suma para obtener q. a d + c b = q 30 b) 22 v 5 + v u 16 - u 12 Factores de 12 u 2 = (3 u) (4 u) Factores de 5 v 2 = (5 v) (1 v) Producto cruzado 3 20 No es posible obtener - 16 u 2 En estos casos se buscan otros factores para u y v Factores de 12 u 2 = (6 u) (2 u) Factores de 5 v 2 = (5 v) (1 v) Haciendo de nuevo el producto cruzado 6 10 16 Se desea obtener - 16 u 2 para esto se hace la siguiente distribución de signos: - 6 - 10 - 16 Así 12 u - 16 u v + 5 v 2 2 = (5 v - 6 u) (v - 2 u) 3 5 4 1 + 6 5 2 1 + - 6 5 - 2 1 + 31 c) 8 - u 10 6u2 = (3u - 2) (u + 4) d) 8 u 30 - 18u2 = (6u - 2) (3u - 4) 2.2.5 Factores de binomios del tipo nn y + x Se considerarán factores cuyos coeficientes sean números racionales y exponentes enteros. 2.2.5. 1 Suma o diferencia de cubos 33 y x Al dividir este binomio por x + y se obtiene x - x y + y2 2 así: x + y = (x + y) (x - x y + y3 3 2 2 ) Por analogía: x - y = (x - y) (x + x y + y3 3 2 2 ) Regla para factorizar la suma de cubos x + y 3 3 El primer factor (x + y) es la suma de la raíz cúbica de los dos números. El segundo factor se obtiene del primero y es el cuadrado del primer número menos el producto del primer número por el segundo más el cuadrado del segundo número. x + y = (x + y) (x - x y + y3 3 2 2 ) Regla para factorizar la diferencia de cubos x - y 3 3 El primer factor (x - y) es la diferencia de la raíz cúbica de los dos números. El segundo factor se obtiene del primero y es el cuadrado del primer número más el producto del primer número por el segundo más el cuadrado del segundo número. x - y = (x - y) (x + x y + y3 3 2 2 ) Actividad 6: Factorizar los siguientes multinomios. a) c - 27 3 = (c - 3) c + 3 c + 92 32 b) x - 27 y 3 6 = [(x) 3 - (3 y 2 ) 3 ] = (x - 3 y 2 ) (x 2 + 3 x y 2 + 9 y 4 ) c) 8 a + c - d3 3 = (2 a) 3 + (c - d) 3 = [2 a + (c - d)] [4 a 2 - 2 a (c - d) + (c - d) 2 ] = (2 a + c - d) (4 a 2 - 2 a c + 2 a d + c 2 - 2 c d + d 2 ) d) 93 y 64 - 27x = [(3x) 3 - (4 y 3 ) 3 ] = (3x - 4 y 3 ) (9x 2 + 12 x y 3 + 16 y 6 ) CASO ESPECIAL: 2.2.5.2 Factores de binomios del tipo nn y x donde n 3 y no divisible por 3 ni por 2. Esta factorización se logra por la relación. 1n2n3n223n2n1nnn yyxyx...yxyxx()yx(yx 1n2n3n223n2n1nnn yyxyx...yxyxx()yx(yx Actividad 7: Factorizar los siguientes multinomios. a) a + b 5 5 = a + b a - a b + a b - a b + b4 3 2 2 3 4 b) x - y 7 7 6542332456 y - y x + y x - y x + y x -y x+ x y -x = 2.2.6 Factorización por agrupación de términos semejantes Un multinomio de cuatro o más términos se puede reducir a una forma factorizable mediante una adecuada agrupación de sus términos. 33 Actividad 8: Factorizar los siguientes multinomios. a) a x - b x - a y + b y = x (a - b) - y (a - b) = (a - b) (x - y) b) c d - 2 c + 3 d - 6 c d - 2 c - 3 d + 6 = c (d - 2) + 3 (d - 2) c (d - 2) - 3 (d - 2)= (d - 2) (c + 3) (d - 2) (c - 3) = c + 3 c - 3 c) s x + 2 s y - t x - 2 t y 2 s x + 4 s y + t x + 2 t y y) 2 +(x t + y) 2 +(x s 2 y) 2 +(x t - y) 2 +(x s = t+ s 2 t- s = t)+ s (2 y) 2 +(x t)- (s y) 2 +(x = 2.2.7 Trinomios que son reducibles a la diferencia de dos cuadrados Algunos trinomios se pueden convertir en un cuadrado perfecto, mediante la adición y sustracción de un término que sea cuadrado perfecto, y así expresar el trinomio como una diferencia de cuadrados. Actividad 9: Factorizar los siguientes multinomios. a) 4 x + 8 x y + 9 y 4 2 2 4 = 4 x 4 + 8 x 2 y 2 +4 x 2 y 2 + 9 y 4 - 4 x 2 y 2 = (4 x 4 + 12 x 2 y 2 + 9 y 4 ) - 4 x 2 y 2 = (2 x 2 + 3 y 2 ) 2 - (2 x y) 2 = (2 x 2 + 3 y 2 + 2 x y) (2 x 2 + 3 y 2 - 2 x y) b) x + 4 x + 16 4 2 = x 4 + 4 x 2 + 16 - 4 x 2 + 4 x 2 = x 4 + 8 x 2 + 16 - 4 x 2 = x + 4 x + 4 - 4 x2 2 2 = x + 4 - 2 x2 2 2 = x + 4 - 2 x x + 4 + 2 x2 2 = x - 2 x + 4 x + 2 x + 42 2 34 c) 9 c - 4 a + 4 a b - b 2 2 2 = 9 c 2 - (4 a 2 - 4 a b + b 2 ) = 9 c 2 - (2 a - b) 2 = [3 c + (2 a - b)] [3 c - (2 a - b)] = (3 c + 2 a - b) (3 c - 2 a + b) 35 2.3 P R O B L E M A S S U P L E M E N T A R I O S CAPÍTULO 2 PRODUCTOS NOTABLES Y FACTORIZACIÓN PRODUCTOS NOTABLES 1.- Obtenga los productos indicados. a) (x + 2) (x + 3) b) (b + 1) (b + 1) c) (3 y + 1) ( y + 2) d) (3 x - 1) (x + 2) e) (x - 3) (2 x - 1) f) (3 c - 2) (2 c + 3) g) (5 h + 3) (4 h - 5) h) (2 r + 2 s) (3 r + 3 s) i) (8 a + 3 c) (a + 5 c) j) (2 m - 3 n) (4 m - 2 n) k) (12 x - 3 y) (6 x - 5 y) l) (3 r - 5 y) (2 r - 7 y) m) (2 w + 7 z) (3 w + 2 z) n) (5i - 3 j) (7 i + 2 j) o) (7 a - 6 b) (9 a + 8 b) p) (10 x - 5 y) (5 x + 2 y) 2.- Desarrolle los siguientes binomios al cuadrado. a) x + 2y 2x - 3 2 2 b) c) a + 3b 3w + 2 2 2 d) 2) 3t -1 3m- 2n 2 2 f ) g) 6a - 4b 3 4 2 2 v w h ) 25y+2x i) 36 23d-2c )j k) 4r - 2s 4u - 2v 2 2 l) m) 6z - 5w 2 2 2 1 3n x) o) a 3a 2 3 x by p b 2 2 4 2 8) q) 4m5 5 6 2 n r) 7 52 3 4 2 2 v w z s a am n ) t) x a a+1 x-2 y u) a 2 2 2 5 v) xa 3 2 2 xa 3.- Desarrolle los siguientes productos. a) (x + 3) ( x - 3) b) (y + 9) (y - 9) c) (M + N) (M- N) d) (X + 3 Y) (X - 3 Y) e) (a + 5 b) (a - 5 b) f) (5 x + y) (5 x - y) g) (3 a + 2 b) (3 a - 2 b) h) (7 y - 4 c) (7 y + 4 c) i) 2a 2a 2x 2x 3 3 2 2 2 2b b j y y) k) 3b 3b 5v 5v 2 2 4 4 bc bc l w w 3 3 2 23 3) m) x 3 x 3 y y 5 5 37 n n n ) m m2 2 3 2 5 3 2 5 2 2 o) 5a x 5a x p) 3x 4 3x 4 y b y b y y 2 2 5 5 q) 3m 3m2 2 4 2 3 4 2 3 4 4 n n r) 3a 3a2 2 b x y b x y 5 4 5 4 4.- Desarrolle el cubo de los siguientes binomios. a) a + 1 x + 2 3 3 b) c) y + 5 3 3 2d x) e) m- 51 3 3 3f w) g) w + 3 10 + a 3 3 h) i) a 2 3 6 3 3 3 j n) l) 8 + a 4 3 3 5m ab) n) xy 2 9 9 3 2 3 o vw) p) a2b2 3 1 38 5.- Desarrolle el cuadrado de los siguientes polinomios. a) x + y + z a + b - c 2 2 b) c) m- n + p 2 2 3d a b c) e) x - 3y - z 2 2 2 2 5f x x) g) r - 2s + t - 3u 2 3 2 2 2 1h m n m) i) 2x 3 x x j a a 2 2 2 2 4 3 2 3 1) 6.- Efectúe los siguientes productos. a) a - 2b b) 2w +1 a ab b w w 2 2 2 2 4 4 2 1 c) s + 3t d) x -1 s st t x x x 2 2 3 2 3 9 1 FACTORIZACIÓN 7.- Factorice las siguientes expresiones. a) x z + x y - x 2 b) 3m c) 2a 2 3 n mn m n b a b a b 6 9 8 12 2 3 2 2 2 3 3 3 d) x + y a + b 2 4 2z x y z e a b a b b ) f) 3r 2m- n g) 6a - 3b 4 2 4 2 6 3 2 6 3 2 s m n t s m n a b a b a b a b a b 39 h) 10v i) 9c j) 4a 2 3 x+1 w z v w z v w z d c d c d a x 3 4 3 2 4 4 3 2 2 3 2 2 2 15 30 15 3 8 8.- Factorice las siguientes diferencias de cuadrados. a) m b) x 2 2 x y 2 29 c) r d) 36a 2 2 16 4 2 2 s b e) w2 49 2z f) 25m8 36 4n g) 9 16 4 25 4s h) 16 25 i) 9 100 m n h m 8 6 8 6 64 36 25 36 j) 144m k) 1 - x 16 8 625 12m l) v m) 1- a 4 2 w b 4 4 n) 9r o) a 2 2 s t b b 2 2 2 4 16 36 p) 32x q) c 4 3 y y d d c 162 5 3 r) n +1 2 236 m s) 5v + 2w t) x + y 2 2 2 2 3 7 v w z u) 49 - 3a - b v) 3r - 5a 2 2 2 9 5 r a w) 8a + 6b 2 23 9 a b 40 9.- Factorice los siguientes trinomios cuadrados perfectos. a) x b) m 2 2 4 4 2 2 x mn n c) z d) m 2 2 10 25 2 2 z mn n e) t f) 9h 2 2 10 25 6 1 t h g) 9x h) 16a 2 2 12 4 24ab 9 2 2 xy y b i) c2 16 1 2 1 2 c j) m2 4 3 9 2 m n n k) x l) 9 2 25 5 4 25 4 5 4 9 2 2 2 xy y a ac c m) 25w n) 81d 8 16 30 9 126 49 4 5 10 8 6 12 w z z d c c 10.- Factorice los siguientes trinomios. a) x 5y c) 9m 2 2 2 4 3 6 1 10 1 5 7 22 x b y m d b b ) ) e) 3c f) 5x 2 2 11 6 28 15 c x g) 6y h) 3y 2 2 11 5 2 y y 2w35w i) 2 3h47h j) 2 7r196r k) 2 l) 9a2 12 5a 41 m) 5x2 20 15 2xy y n) 12u o) 6h 2 2 19 5 29 5 2 2 uv v hk k p) 5a q) 8p 2 2 13 6 20 8 2 2 ab b pq q 11.- Factorice las siguientes sumas y diferencias de cubos. a) a b) r 3 3 b s 3 3 c) m3 27 3k d) x e) 27u 3 3 64 125 3 3 y v f) 8x g) m 3 6 216 27 3 3 y b h) 343x i) 27a 9 15 y b 6 12 125 216 j) a - b k) m + n 3 3 1 8 12.- Factorice por agrupación de términos (en dos factores). a) c b) ay - 2by - 2ax + 4bx 2 cd cx dx c) 3u - 2v - 2vx d) 4x 4 3 3 1 4 4 2 ux x x e) 3r - s f) 3w 2 3 2 6 9 3 2s z rz aw w a g) 2p h) 4ax 2 3 w p z qz qw axy x y 5 15 6 12 3 2 2 i) 3x j) r s 3 2 3 3 9 3 3 3 2 2 2 2 4 2 3 2 4 2 2 3 4 x y xy x xy y t r s u t u r s u t u 42 CAPÍTULO 3 FRACCIONES 3.1 DEFINICIÓN Fracción = P Q = Numerador Denominador Q 0 En álgebra P y Q pueden ser multinomios o polinomios de cualquier orden.En álgebra las fracciones se presentan tan frecuentemente como en aritmética y, como en ésta, se pueden combinar mediante adición, sustracción, multiplicación y división. Ejemplo: 5 x + 1 7 x + 1 + 4 , 3 x + 4 y - 5 x + y , a + 3 b a + b 2 2 2 2x 2 3.1.1 Principio fundamental Si cada miembro de una fracción se multiplica o se divide por una misma cantidad, diferente de cero, el valor de la fracción no se altera; esto es: P Q = P x R Q x R o P Q = P R Q R donde P, Q y R pueden ser polinomios, monomios o una cantidad cualquiera. 43 3.1.2 Regla de los signos En una fracción se pueden cambiar simultáneamente los signos del numerador y del denominador sin alterar el valor de la fracción. Sin embargo, si se cambia el signo del numerador o del denominador, se debe cambiar entonces el signo que precede a la fracción. Actividad 1: Representar las siguientes fracciones como otra fracción empleando la regla de los signos. a) 3 - a 2 -a = 2 - a 3 - a = - (a - 2) 3 - a = 2 - a - (a - 3) b) 22 z - a b) + (a b) - (a 222222 z + a b) + (a b) - (a - = z - a b) + (a b) + a(- - = z + a b) + (a b) + a (- = c) d - c b -a d - c a) - (b - = c - d b) - (a - = c - d a - b = 3.1.3 Reducción a la mínima expresión o simplificación de fracciones La mínima expresión de una fracción es aquella en la cual el numerador y el denominador no tienen factores comunes. Para reducir una fracción a su mínima expresión se factorizan tanto el numerador como el denominador y luego se divide cada uno de ellos entre cada factor que le sea común. Actividad 2: Reducir a su mínima expresión las siguientes fracciones. a) x 2 + x 3 - x x 6 - x + x 23 23 = x (x + x - 6) x (x - 3 x + 2) = x (x - 2) (x + 3) x (x - 2) (x - 1) 2 2 44 = x + 3 x - 1 b) 8 -x 4 18 -x 9 = 9 (x - 2) 4 (x - 2) = 9 4 c) 3 a b - 81 a a b - 6 a b - 90 a 3 2 2 2 2 12 = 3 a (b - 27) 6 a ( 2 b - b - 15) = b - 27 2 a ( 2 b - b - 15) 3 2 2 3 2 = (b - 3) (b + 3 a b + 9) 2 a ( 2 b + 5 ) ( b - 3) = b + 3 a b + 9 2 a (2 b + 5) 2 2 d) a - a c - a b + b c a - a c - a b + a b c 5 4 4 4 4 3 2 2 2 = a (a - c) - b (a - c) (a - c) - a b (a - c) 4 4 2a3 = (a - c) (a - b ) - a b ) = (a - b ) - a b ) 4 4 2 4 4 2( )( (a c a a 3 3 a b + a = )b - (a a )b + (a )b - (a = 22 22 2222 e) a - b a - b 3 3 2 2 = (a - b) (a + a b + b ) (a - b) (a + b) = a + a b + b a + b 2 2 2 2 3.2 OPERACIONES CON FRACCIONES a) Producto o multiplicación de fracciones db ca d c b a si 0 d , b b) Cociente o división de fracciones cb da d c b a si 0 c , b 45 c) Suma o resta de fracciones b ca b c b a mismo denominador db ccad d c b a diferente denominador De donde se pueden obtener las siguientes consecuencias: Consecuencia 1: Como n n = 1 n o entonces: a b = a b x 1 = a b x n n = a n b n Así n b n a y b a son fracciones equivalentes. Consecuencia 2: Si p o entonces: p b p a = b a = b a p b p a p 1 p 1 Actividad 3: Obtener fracciones equivalentes a las fracciones dadas. a) 4 3 = 3 x 5 4 x 5 = 15 20 15 20 = 15 5 20 5 = 3 4 46 b) 10 8 = 8 2 10 2 = 4 5 4 5 = 4 x 2 5 x 2 = 8 10 c) b a b a 4 23 = a b a b a b a b = b a b a = b x a b a x a b = a b a b 3 2 3 4 3 3 3 3 2 4 d) Convierta 1 - x 3 +x en una fracción cuyo denominador sea x - 1 2 Por la consecuencia 1: x + 3 x - 1 = x + 3 x - 1 x + 1 x + 1 = x + 4 x + 3 + 1 2 x2 Otras consecuencias: Consecuencia 3: Si b o a b = a x (- 1) b x (- 1) = - a - b = a b Consecuencia 4: Si b o - a b = - 1 x a 1 x b = - 1 1 x a b = - 1 x a b = - a b = a - b 47 3.2.1 Producto o multiplicación de fracciones El resultado de esta operación es otra fracción cuyo numerador es el producto de los numeradores y cuyo denominador es el producto de los denominadores. a b x c d = a c b d Actividad 4: Multiplicar las siguientes fracciones. a) c 2 b a c b a 2 2 23 c 2 b a = b) 3 2 7 4 5 3 35 8 = (3) (35) (3) (8) 105 24 = c) 22 y 24 25 + y 5 25 - y y 8 25) - (yy 3 25 +y 5 = 25 - y y 24 25 +y 5 y 8 = 222 5) -(y y 3 5 = 5) -(y 5) +(y y 3 5) +(y 5 = d) b 8 - a 16 y 4 +x 4 y - x y b +x b - y a 2 -x a 2 22 = 2 a (x - y) - b (x + y) (x + y) (x - y) 4 (x + y) (2 a - b) 8 = (x - y) (2 a - b) (x + y) (x - y) (x + y) 2 (2 a - b) = 1 2 48 3.2.2 Cociente o división de fracciones Es otra fracción que se obtiene aplicando la regla de EXTREMOS POR EXTREMOS Y MEDIOS POR MEDIOS: P Q R S = P Q R S = P S Q R Actividad 5: Realizar las siguientes divisiones de fracciones. a) 3 2 2 1 = 1 2 2 3 = (1) (3) (2 ) (2) = 3 4 b) 10 +x 6 x - 4 25 - x 9 16 - x 2 2 = (x - 16) (6 x + 10) 9 x - 25) (4 - x) 2 2( = (x - 4) (x + 4) 2 (3 x + 5) (3 x - 5) (3 x + 5) (4 - x) = - 2 - x + 4 x + 4 3 x - 5 4 - x = - 2 x + 4 3 x - 5 c) x 3 - x 2 4 - x 3 -x 2 2 +x 2 2 = (x + 2) (2 x - 3 x) 2 x - 3) (x - 4) 2 2( = (x + 2) x (2 x - 3) 2 x - 3) (x + 2) (x - 2) = x x - 2 ( 3.2.3 Suma y resta de fracciones Mínimo común múltiplo (MCM) Cuando un multinomio tiene por factor otro multinomio, se dice que el primero es múltiplo del segundo. 49 El mínimo común múltiplo de un conjunto de multinomios es el multinomio de mayor grado y de menores coeficientes enteros que sea exactamente divisible entre cada multinomio del conjunto. (Es el mayor número que resulta al sumar los exponentes de todas las letras que aparecen en un término) Cálculo del mínimo común múltiplo de un conjunto de multinomios 1.- Se factoriza cada multinomio. 2.- Se toman los factores no repetidos de mayor grado de cada factorización. 3.- El producto de estos factores es el MCM. Actividad 6: Determinar el mínimo común múltiplo. a) De 3 x, 2 x x, 2 x y 2 3 x 3 5 2 2 2 4 , = 2 3 x y3 2 5 2 = = 72 x y5 2 b) 2 (x - y), 3 (x + y), y (x - y) 2 = 2 x - y 3 x + y y = 6 y x - y x + y 2 2 La suma o restade dos o más fracciones que tienen el mismo denominador, es otra fracción que tiene como numerador la suma algebraica de los numeradores de las fracciones dadas y como denominador el denominador común. Actividad 7: Realizar las siguientes sumas o restas de fracciones. a) 7 3 + 7 6 - 7 2 7 1 - = 7 3 + 6 - 2 = 50 b) b - a b a 3 + b - a b 6 - b - a a 2 b - a b a 3 + b 6 - a 2 = c) 3 -x 2 + 3 -x 2 +x 2 - 3 -x 4 +x 2 + 3 -x x 3 3x 2 + 2) + x (2 - 4 + x 2 + x 3 = 3 -x 4 + x 3 = 3x 2 - x 2 - 6 + x 5 = Si las fracciones que se van a sumar o restar tienen diferentes denominadores, el denominador de la suma o resta es el mínimo común múltiplo de los denominadores. Actividad 8: Realizar las siguientes sumas o restas de fracciones. a) 2 7 + 4 5 - 5 3 Factores 5 (1), 12 2 ,2 MCM = 20 = 2 (1) (5) 2 3 5 - 5 4 + 7 2 20 7 2 20 + 5 4 20 - 3 5 20 = 20 57 = 20 70 + 25 - 12 = b) 7 a + a 2 3 + a 2 2 a 14 7 a 14 a + a 2 a 14 3 + a a 14 2 = 2 22 2 2 2 3 a 14 a 2 + a 21 + 28 = 51 c) y 2 +x 1 - y) 2 +(x )yx( y 3 +x - y) +(x y) -(x y -x 3 y) 2 +(x y) +(x y) -x ( )y -y x -y x + (x - )y 3 -y x 3 +y x - (x - y 2 -y x -y x 6 + x3 = y) 2 +(x y) +(x y) -x ( y)+(x y) -(x - y) -(x y) 3 +(x - y) 2 +(x y) - x (3 = 222222 y -x 1 = y) 2 +(x y) +(x y) -x ( y) 2 + x ( y) +(x = y) 2 +(x y) +(x y) -x ( y 2 +y x 3 + x = y) 2 +(x y) +(x y) -x ( y + x- y 3 +y x 2 - x- y 2 -y x -y x 6 + x3 = 22 222222 d) y +x 4 x - y 6 -x 6 y + y - x 3 yx 2 - x 22 2 Factorizando los denominadores y +x 4 x - y -x 6 y + y -x y +x 3 y x 2 - x = 2 y -x y +x 12 y -x x 3 - y +x y 2 + y x 2 - x 4 = 2 Realizando operaciones y -x y +x 12 y x 3 + x3 - y 2 +y x 2 +y x 8 x4 = 2 2 2 y +x 12 y 2 -x = y -x y +x 12 y -x y 2 -x = y -x y +x 12 y 2+y x 3 -x = y -x y +x 12 y 2 +y x 2 +y x 5 -x = 2 22 2 52 3.3 FRACCIONES COMPLEJAS Son aquellas en las que el numerador o el denominador, o ambos, son a su vez fracciones. Ejemplo: 22 2 2 b - a b a - 3 b - a b 2 + b + a a 4 , y +x y x + 1 , 7 2 3 Para simplificar las fracciones complejas: 1.- Se reduce el numerador y el denominador en fracciones simples. 2.- Se simplifican las fracciones resultantes utilizando la regla de extremos por extremos, medios por medios o división entre fracciones. Actividad 9: Reducir las siguientes fracciones complejas. a) y +x y x + 1 1 y 1 = x+y y x+y = 1 y +x y x+y b) b - a b + a - b + a b - a 4 b - a 1 - b + a 2 b - a b + a b + a b + a - b - a b - a 4 b - a b + a b + a - b - a 2 = 53 22 2 222 22 22 b - a b + b a 2a - b + b a 2 - a 4 b - a b 3 - a = b - a b + a b + a - b - a 4 b - a b + a b - a - b 2 - a 2 = ba3 1 = b 3 - a b - a 3 b 3 - a b 3 + b a 10 -a 3 b 3 - a b - a b - b a 2 - a - b 4 + b a 8 - a 4 b - a b 3 - a = 22 22 2222 22 c) 1 +x 1 - 1 1 1 -x 1 + 1 1 + 1 x 1 +x x 1 -x + 1 1 = 1 +x 1 - 1 +x 1 1 1 -x 1 + 1 -x 1 + 1 1 = 1x 1x 2 1+x x x 1 - x 2 = x 1 +x x 1 - x +x = 54 3.4 P R O B L E M A S S U P L E M E N T A R I O S CAPÍTULO 3 FRACCIONES 1.- Convierta las siguientes fracciones en fracciones equivalentes cuyo denominador sea la expresión indicada en cada caso. a) 3 a - 2 ; 2 - a b) - x - 3y + z ; z + y - 2x 2x y z c) v - 2w v - w ; w - v d) s t ; st e) b k ; ku f xy n ) xy ; y g) 6mn m ; m 2 2 h) y - 2 x - 5 ; x2 25 i) z - 5 z + 1 ; z j) x + 2 x + 3 ; x + 3 2 1 1 1 x x k) 2a - 5 a - 4 ; a - 4 l) w - 3 w - 2 ; w2 4a 1 2 5 3 2 a w 55 2.- Reduzca a su mínima expresión. RESULTADO a a a a y y y ) a a - 2 a + 2 b) 2y y +1 y + 3 2 2 3 2 2 1 2 5 3 2 2 c) 2v - w v - w v + w v vw w v vw w v w 2 2 2 2 3 2 2 2 d) 2s -5t s + 2t 2s - t s st t s st t s t 2 2 2 2 3 2 2 3 5 2 e) cx - cy + dx - dy x - y 2x - y f) x x3 2 2 2 3 2 2 2 cx dy cy dx y x y xy y x y g) 2y -5 2y +1 y -1 y y y 3 1 3 h) a +1 2a -1 2a +1 2 1 1 2 1 a a a a a i) y y +1 y - 2 2 4 3 62 y y y j) 2x x + 2y 2x + y 2 7 6 2 3 2 2 2 2 xy y x y x xy y x y 3.- Efectúe las operaciones indicadas y reduzca el resultado a su mínima expresión. RESULTADO a) 3x 5x2 2y xy x y x y y2 5 3 22 3 2 2 3 2 b) 4xy 28xy2 3z x z x y z xy z z3 2 4 3 3 5 2 2 2 5 7 3 15 c) 7v 21 10w d) 40r 3 5 2 w vw vw v w r s t rs r st r s t s 2 3 5 5 3 8 13 39 5 2 3 3 2 3 4 2 3 2 3 . 56 e) 7a 14a 3b f) 9ab 3a 2 3 3 3 2 b ab a b ab c bc a bc ab c 2 3 3 3 2 3 2 2 3 3 14 9 14 18 21 7 g) 7xy 2yz 15xy 3yz xz 5 h) 22w 15vw 5v 2 2 2 2 3 2 6 21 8 147 6 11 3 2 3 2 2 2 x z x y v x vw w x vx x w x i) 1 6 j) 4r - 8s br + bs 4a 3b x y x y x y x y ar as r s 2 2 6 3 3 6 3 6 k) y y + 4 2y - 6 y + 3 2y + 8 l) w w w 2 2 2 2 9 3 2 1 2 1 w w w w m) xy x x y y xy yx x x y x 2 2 2 2 3 2 2 9 3 n) 2m - m n n 2 2 2 n m n m n m m m n 2 2 2 2 3 4 2 2 o) 6t 3t t + 3 t - 3 p) 6h 6h 2h - 3 2h -5 2 2 2 2 5 1 10 3 5 6 2 3 2 5 6 2 6 2 6 11 10 2 2 2 2 t t t t t t h h h h h h q) 2x - y x - 2y r) n + 3 n +1 x xy y x y y x xy y x xy y x y x y n n n n n n n n n 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 4 3 4 4 2 5 2 2 3 2 1 6 9 3 2 1 3 s) q q - 4 q + 2 t) r +1 2 q q q q q q q q q r r r r r r r r r 12 2 3 6 8 6 8 2 1 4 3 3 1 2 4 3 2 3 2 2 2 2 ( ) ( ) u) 1 t t t t t t t t t t 2 3 9 3 2 3 2 3 1 32 57 4.- Efectúe las operaciones indicadas y simplifique los resultados. RESULTADO a) 2 5 1 b) 1 3 2 9 4 15 1 3 5 6 13 18 1 yxx y yx y x y-x d) kb18a 5bk4abb6a b18a 5k 9ak 2b k3b a c) 2 222 333 222 1t 1 1tt 1t2 1tt 1 1t t3 f) s2s 1+s 4ss s4 2ss 1s 4s s2 e) 2 2 2 222 g) 1 y 9 3 9 1 3 1 3 2 2 2 2 x y x y y x y x y h) 3 c - 2d 0 1 2 1 2 2c d c d c d c d c d i) - 2 m -8n 3m - 2n 3 8 3 2 4 5 3 2 4 16 16 42 2 m n m n m n m m n m n n m n m n j) r r + s 3 2 3 2 42rs r s r s r rs r s r s rs r s r s 5.- Reduzca las siguientes fracciones complejas. RESULTADO 54 55 5 2 +2 9 5 -3 b) 5 4 3 1 -2 3 1 +1 a) 58 c) 4 - 1 b 2b -1 b 2 2 1 b d) d - 1 d 1- 1 d d +1 e) 2 - 7 a a - 3 a + 2 3 2 3 2 2 2 a a a f) 1 - n 2m - 3n 1+ n m - 3n 2m - 6n 2m - 3n g) r +1+ r +1 r -1 r - 2 r -1 r r - 2 h) t 2 t -1 t + 3 1 1 2 2 3 1 t t t t i) 1+ 4w v - w v + w 3v - w 3 8 2 2 vw v w j) 2 - 1 a b a + b a - b 1 2 1 3 1 b a a b 59 CAPÍTULO 4 ECUACIONES LINEALES 4.1 DEFINICIONES 4.1.1 Igualdad Es el arreglo de dos expresiones algebraicas que tienen el mismo valor. Ejemplo: a = b + c ; 2 x + 3 y = 7 z ; r + 5 s = 4 r s + 102 2 4.1.2 Ecuación Es una igualdad entre dos expresiones. Cada expresión recibe el nombre de miembro de la ecuación; además en una ecuación hay una o varias cantidades desconocidas llamadas incógnitas. Ejemplo: 3 x - 25 = 5 2 x + 3 y = 73 Incógnita Incógnitas 4.1.3 Grado de una ecuación El grado de una ecuación lo determina el máximo exponente en las incógnitas. 60 Ejemplo: Incógnita Grado 3 t - 2 = 2 t + 1 t 1 primer a x + b = b x + c x 1 y + 2 y - 3 = 0 y 2 segundo r - 5 r = - 6 r 2 2 2 2 2 Una ecuación se llama lineal si es de primer grado y cuadrática si es de segundo grado. 4.2 SOLUCIÓN DE UNA ECUACIÓN 4.2.1 Raíces de una ecuación Son los valores de las incógnitas que al ser sustituidos en la ecuación la satisfacen, es decir, convierten la ecuación en una igualdad. Conocidas también como soluciones de la ecuación. 4.2.2 Ecuaciones equivalentes Son aquellas que tienen las mismas soluciones. Ejemplo: ambas a satisface 3 = x 3 + x 6 = x 7 1 + x 3 = 2 - x 4 Si se agrega la misma cantidad a dos expresiones que son iguales para el mismo valor de la incógnita, o si se multiplican o se dividen las expresiones por una misma constante diferente de cero, se obtienen dos nuevas expresiones que son iguales para el mismo valor de la incógnita. 61 Ejemplo: 8 + x 8 = 4 + x 4
Compartir