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Sección 5.1 Suma y resta de polinomios 285 CONJUNTO DE EJERCICIOS 5.1 Ejercicios de práctica Llena los espacios en blanco con la palabra, frase o símbolo(s) apropiados de la siguiente lista. principal polinomio grado trinomio términos 5 monomio factores binomio 7 1 0 1. Las partes que se suman o se restan en un polinomio se lla- man . 2. La suma de los exponentes de las variables de un término se conoce como el del término. 3. El grado de 7x3y2 es . 4. El grado de 6x es . 5. En un polinomio, el término de mayor grado se llama el tér- mino . 6. Un polinomio con un solo término es un . 7. Un polinomio con dos términos es un . 8. Un polinomio con tres términos en un . Practica tus habilidades Determina si cada expresión es un polinomio. Si el polinomio tiene un nombre en específico, por ejemplo, “monomio” o “binomio”, escribe el nombre. Si la expresión no es un polinomio, explica por qué no lo es. 9. 4 10. 5z3 11. 7z 12. 5x2 6x 9 13. 4x1 14. 8x2 4x 9y2 15. 3x1/2 2xy 16. 10xy 5y2 Escribe cada polinomio en orden descendente de la variable x. Si el polinomio ya se encuentra en orden descendente, indícalo. Escribe el grado de cada polinomio. 17. 5 2x x2 18. 3x 9 8x2 19. 9y2 3xy 10x2 20. 2 x 7x2 4x3 21. 2x4 5x2 4 22. 15xy2 3x2y 9 2x3 Escribe a) el grado de cada polinomio y b) su coeficiente principal. 23. x4 3x6 2x 13 24. 17x4 13x5 x7 4x3 25. 4x2y3 6xy4 9xy5 26. a4b3c2 9a8b9c4 8a7c20 27. - 1 3 m4n5p8 + 3 5 m3p6 - 5 9 n4p6q 28. 0.6x2y3z2 2.9xyz9 1.7x8y4 Evalúa cada función polinomial en el valor dado. 29. Determina P(2) si P(x) 5 x2 6x 3. 30. Determina P(1) si P(x) 5 4x2 6x 21. 31. Determina P b 1 2 m si P(x) 5 2x2 3x 6. 32. Determina P b 1 3 m si P(x) = 1 2 x3 - x2 + 6.. 33. Determina P(0.4) si P(x) 5 0.2x3 1.6x2 2.3. 34. Determina P(1.2) si P(x) 5 1.6x3 4.6x2 0.1x. En los ejercicios 35-56, simplifica. 35. (x2 3x 1) (6x 5) 36. (5b2 8b 7) (2b2 3b 15) 37. (x2 8x 11) (5x 9) 38. (2x 13) (3x2 4x 26) 39. (4y2 9y 1) (2y2 10) 40. (5n2 7) (9n2 8n 12) 41. b - 5 9 a + 6m + b - 2 3 a2 - 1 4 a - 1m 42. (6y2 9y 14) (2y2 y 8) 43. (1.4x2 1.6x 8.3) (4.9x2 3.7x 11.3) 44. (12.4x2y 6.2xy 9.3y2) (5.3x2y 1.6xy 10.4y2) 45. b - 1 3 x3 + 1 4 x2y + 8xy 2m + b -x3 - 1 2 x2y + xy 2m 46. b - 3 5 xy 2 + 5 8 m - b - 1 2 xy 2 + 3 5 m 47. (3a 6b 5c) (2a 4b 8c) 48. (9r 7s t) (2r 6s 3t) 49. (3a2b 6ab 5b2) (4ab 6b2 5a2b) 50. (3x2 5y2 2xy) (4x2 8y2 9xy) 51. (8r2 5t2 2rt) (6rt 2t2 r2) 52. (a2 b2 5ab) (3b2 2ab a2) 53. 6x2 5x [3x (4x2 9)] 54. 3xy2 2x [(4xy2 3x) 5xy] 55. 5w 6w2 [(3w 2w2) (4w w2)] 56. [(5r2 3r) (2r 3r2) 2r2] 286 Capítulo 5 Polinomios y funciones polinomiales 77. Área El área de un cuadrado es una función de su lado, s, donde A(s) 5 s2. Determina el área de un cuadrado si su lado mide 12 metros. 78. Volumen El volumen de un cubo es una función de su lado, s, donde V(s) 5 s3. Determina el volumen de un cubo si su lado mide 7 centímetros. 79. Área El área de un círculo es una función de su radio, don- de A(r) 5 pr2. Determina el área de un círculo si su radio mide 6 pulgadas. Usa la tecla � en tu calculadora. 80. Volumen El volumen de una esfera es una función de su radio, donde V(r) = 4 3 �r3. Determina el volumen de una esfera cuando su radio mide 4 pulgadas. 57. Resta (4x 11) de (7x 8). 58. Resta (x2 3x 5) de (4x2 6x 2). 59. Suma 2x2 4x 12 y x2 2x. 60. Resta (5x2 6) de (2x2 9x 8). 61. Resta 0.2a2 3.9a 26.4 de 5.2a2 9.6a. 62. Suma 6x2 12xy y 2x2 4xy 3y. 63. Resta c 5x2 y + 5 9 m de c - 1 2 x2y + xy 2 + 3 5 m . 64. Resta (6x2y 7xy) de (2x2y 12xy). Simplifica. Considera que todos los exponentes representan números naturales. 65. (3x2r 7xr 1) (2x2r 3xr 2) 66. (8x2r 5xr 4) (6x2r xr 3) 67. (x2s 8xs 6) (2x2s 4xs 13) 68. (5a2m 6am 4) (2a2m 7) 69. (7b4n 5b2n 1) (3b3n b2n) 70. (3r3a ra 6) (2r3a 8r2a 6) Resolución de problemas Perímetro En los ejercicios 71 - 76, determina una expresión para el perímetro de cada figura. Ver ejemplo 9. 81. Altura Cuando se lanza un objeto desde el edificio Empire State (1250 pies de altura), la altura del objeto, h, en pies, desde el suelo al tiempo, t, en segundos, después de que se lanzó se puede determinar por h 5 P(t) 5 16t2 1250 Determina la altura, desde el suelo, a la cual se encuentra un objeto 6 segundos después de que se lanzó. 82. Concurso de deletreo El número de formas en que los ga- nadores del primero, segundo y tercer lugares, en un concur- so de deletreo, pueden ser seleccionados de n participantes está dado por P(n) 5 n3 3n2 2n. Si hay siete participan- tes, ¿de cuántas formas pueden ser seleccionados el primero, el segundo y tercer lugares? 83. Comités El número de comités diferentes de 2 estudiantes, donde los 2 estudiantes son seleccionados de una clase de n estudiantes, está dado por c(n) = 1 2 (n2 - n). Si una clase de biología tiene 15 estudiantes, ¿cuántos diferentes comités de 2 estudiantes pueden ser seleccionados? 84. Comités El número de diferentes comités de 3 estudiantes, donde los 3 estudiantes son seleccionados de una clase de n estudiantes, está dado por c(n) = 1 6 n3 - 1 2 n2 + 1 3 n. Si una clase de arte tiene 10 estudiantes, ¿cuántos diferentes comi- tés de 3 estudiantes pueden ser seleccionados? © K iri ll R/ Sh ut te rs to ck .27.17 73. 74. .67.57 x2 2x 4 Pentágono regular (todos sus lados tienen el mismo largo) x2 8 x2 3x 1 4x 15x 1 Trapecio x2 3 x2 x 6 7x 11 8x 7 CuadriláteroTriángulo x2 3x 1 x2 2x 5 x2 x 13 Rectángulo 3x 8 x2 x 7 Cuadrado x2 2x 6 En los ejercicios 77 - 86, si es necesario, redondea tus respuestas a centésimas. Sección 5.1 Suma y resta de polinomios 287 85. Cuenta de ahorros El 2 de enero de 2010, Jorge Sánchez de- positó $650 en una cuenta que paga un interés simple a una tasa de $24 al año. El monto en la cuenta es una función del tiempo dado por A(t) 5 650 24t, donde t es el número de años después de 2010. Determina el monto en la cuenta en a) 2011. b) 2025. 86. Financiamiento Frank Gunther acaba de comprar un Ford Edge nuevo. Después de realizar el pago inicial, el monto que se financiará es $28,250. Usando un préstamo de 0% (o libre de interés), el pago mensual es $387.50. El monto que sigue debiéndose del carro es una función del tiempo dado por A(t) 5 $28,250 $387.50t, donde t es el número de me- ses después de que Frank comprara el automóvil. ¿Cuánto se debe todavía a) 2 meses, b) 15 meses después de que Frank comprara el automóvil? Utilidad La utilidad de una compañía se determina restando el costo de su ingreso. En los ejercicios 87 a 88 R(x) representa el ingre- so de la compañía cuando vende x productos y C(x) representa el costo de la compañía cuando produce x productos. a) Determina una función de utilidad P(x). b) Evalúa P(x) cuando x 5 100. Ver ejercicio 86. © W iki pe di a, Th e Fr ee E nc yc lo pe di a 87. R(x) 5 2x2 60x, C(x) 5 8050 420x 88. R(x) 5 5.5x2 80.3x C(x) 5 1.2x2 16.3x 12,040.6 En los ejercicios 89 - 92, determina cuál de las gráficas —a), b), o c)— corresponde a la ecuación dada. Explica cómo determinaste tu respuesta. 89. y 5 x2 3x 4 a) x y 2 8 4 2 4�2 b) x y �4 �2 2 4�2 c) x y �2 �4 2 2�2�4 90. y 5 x3 2x2 4 a) x y �8 �6 �2 �4 2 2�4 b) x y �2 �8 �6 �4 2 2�2 c) x y �2 8 6 2 4 2�2�4 91. y 5 x3 2x 6 a) �10 10 10�10 b) �10 10 10�10 c) �10 10 10�10 92. y 5 x3 4x2 5 �10 10 10�10 �10 10 10�10 �10 10 10�10288 Capítulo 5 Polinomios y funciones polinomiales 93. La gráfica muestra el porcentaje de incremento de los gas- tos de los condominios de la Asociación de Jardines An- nandale para los años 2007 a 2009. El porcentaje de incre- mento, P(t), puede aproximarse por la función P(t) 5 1.25t2 5.75t 10 donde t es el número de años desde 2007. a) Utiliza esta función para estimar el porcentaje de incre- mento de los gastos de los condominios en 2009. b) Compara tu respuesta del inciso a) con la gráfica. ¿La gráfica apoya tu respuesta? c) Si esta tendencia continúa, estima el porcentaje de in- cremento de los gastos de los condominios en 2012. Ejercicios de conceptos y escritura 95. Inflación La función C(t) 5 0.31t2 0.59t 9.61, donde t son los años desde 1997, aproxima el costo, en miles de dó- lares, para comprar lo que se podría adquirir con $10,000 en 1997. Esta función se basa en 6% de tasa de inflación anual y 0 t 25. Estima el costo en 2012 para bienes que costaban $10,000 en 1997. 96. Población La población de una ciudad está determinada por la función P(t) 5 6t2 7t 6500, donde t es el número de años desde 2001. Determina la población de la ciudad en 2011. Responde los ejercicios 97 y 98 usando una calculadora grafica- dora, si tienes una. Si no tienes, dibuja las gráficas del inciso a) trazando los puntos. Después responde los incisos b) a e). 97. a) Grafica y1 5 x3 y2 5 x3 3x2 3 b) En ambas gráficas, para los valores de x . 3, ¿las funcio- nes aumentan o disminuyen mientras x aumenta? c) Cuando el término principal de una función polinomial es x3, el polinomio debe incrementar para x . a, donde a es cualquier número real mayor que 0. Explica por qué debe ser así. d) En ambas gráficas, para valores de x , 3, ¿las funciones aumentan o disminuyen mientras x disminuye? e) Cuando el término principal de una función polinomial es x3, el polinomio debe disminuir para x , a, donde a es cualquier número real menor que 0. Explica por qué debe ser así. 98. a) Grafica y1 5 x4 y2 5 x4 6x2 b) En ambas gráficas, para valores de x . 3, ¿las funciones aumentan o disminuyen mientras x aumenta? c) Cuando el término principal de una función polinomial es x4, el polinomio debe incrementar para x . a, donde a es cualquier número real mayor que 0. Explica por qué debe ser así. d) En ambas gráficas, para valores de x , 3, ¿las funcio- nes aumentan o disminuyen mientras x aumenta? e) Cuando el término principal de una función polinomial es x4, el polinomio debe disminuir para x , a, donde a es cualquier número real menor que 0. Explica por qué debe ser así. 99. ¿Cuál es el grado de una constante diferente de cero? 100. ¿Cuál es el término principal de un polinomio? 101. ¿Cuál es el coeficiente principal de un polinomio? 102. a) ¿Cómo determinas el grado de un término? b) ¿Cuál es el grado de 6x4y3z? 103. a) ¿Cómo determinas el grado de un polinomio? b) ¿Cuál es el grado de 4x4 6x3y4 z5? 104. ¿Qué significa cuando un polinomio está en orden descen- dente de la variable x? 105. a) ¿Cuándo un polinomio es lineal? b) Da un ejemplo de un polinomio lineal. 106. a) ¿Cuándo un polinomio es cuadrático? b) Da un ejemplo de un polinomio cuadrático. 107. a) ¿Cuándo un polinomio es cúbico? b) Da un ejemplo de un polinomio cúbico. 108. Cuando un polinomio se resta de otro, ¿qué pasa con los signos de todos los términos del polinomio restado? 109. Escribe un trinomio de quinto grado en x en orden descen- dente que no tenga términos de cuarto, tercer y segundo grados. Fuente: Presupuesto de la Asociación de Jardines Annandale Porcentaje de incremento de los gastos de los condominios Po rc en ta je Año 0 2 2007 2008 2009 4 6 8 10 10 5.5 3.5 94. Plano inclinado Una pelota rueda hacia abajo sobre un plano inclinado. La distancia, d(t), en pies, que la pelota ha recorrido está dada por la función d(t) 5 2.36t2 donde t es el tiempo en segundos 0 , t , 5. Determina la distancia que la pelota ha recorrido sobre el plano inclinado en a) 1 segundo. b) 3 segundos. c) 5 segundos. Sección 5.1 Suma y resta de polinomios 289 Problemas de desafío Determina cuál de las gráficas —a), b), o c)— es la gráfica de la ecuación dada. Explica cómo determinaste tu respuesta. 115. y 5 x4 3x3 5 a) x y �2 2 6 2�2 b) x y �2 �4 4 2 2 4�2 c) x y �6 2 2�2 116. y 5 8x2 x 5 a) x y �4 2 4 3�3 b) x y �6 2 4 2 c) x �6 �4 2 2�2 y Actividad de grupo Comenten y respondan los ejercicios 117 y 118 con tu grupo. 117. Si el término principal de una función polinomial es 3x3, ¿cuál de las siguientes gráficas podría representar el polinomio? Explica. Considera lo que pasa con valores positivos grandes de x y con valores negativos grandes de x. a) b) c) 118. Si el término principal de un polinomio es 2x4, ¿cuál de las siguientes gráficas podría representar el polinomio? Explica. a) b) c) Ejercicios de repaso acumulados [1.4] 119. Evalúa �4 81. [2.1] 120. Resuelve 1 = 8 5 x - 1 2 . [2.4] 121. Máquinas de moldeado Una máquina de moldea- do antigua puede producir 40 cubetas de plástico en 1 hora. Una máquina de moldeado nueva puede pro- ducir 50 cubetas en 1 hora. ¿Cuánto tiempo le tomará a las dos máquinas producir un total de 540 cubetas? [3.4] 122. Determina la pendiente de una recta que cruza los puntos (10,4) y (1,2). [4.2] 123. Resuelve el sistema de ecuaciones. 4s 3t 5 16 4t 2u 5 2 s 6u 5 2 110. Escribe un polinomio de séptimo grado en y en orden descen- dente que no tenga términos de quinto, tercer y segundo grados. 111. ¿La suma de dos trinomios es siempre un trinomio? Explica y da un ejemplo que apoye tu respuesta. 112. ¿La suma de dos binomios es siempre un binomio? Explica y da un ejemplo que apoye tu respuesta. 113. ¿La suma de dos polinomios cuadráticos es siempre un po- linomio cuadrático? Explica y da un ejemplo que apoye tu respuesta. 114. ¿La diferencia de dos polinomios cúbicos es siempre un po- linomio cúbico? Explica y da un ejemplo que apoye tu res- puesta. 290 Capítulo 5 Polinomios y funciones polinomiales 1 Multiplicar un monomio por un polinomio Para multiplicar polinomios, debes recordar que cada término de un polinomio debe mul- tiplicarse por cada término del otro polinomio. Esto resulta en monomios multiplicando monomios. Para multiplicar monomios, usamos la regla del producto para exponentes. En el ejemplo 1, usamos la palabra factores. Recuerda que las expresiones que se multiplican se denominan factores. Multiplicar un monomio por un monomio EJEMPLO 1 Multiplica. a) (4x2)(5x3) b) (3x2y)(4x5y3) c) (2a4b7)(3a8b3c5) Solución Utilizamos la regla del producto para exponentes para multiplicar los factores. a) (4x2)(5x3) 5 4 5 x2 x3 Elimina paréntesis y reacomoda términos. 5 20x23 Regla del producto, x2 x3 5 x23 5 20x5 b) (3x2y)(4x5y3) 5 3 4 x 2 x5 y y3 Elimina paréntesis y reacomoda términos. 5 12x25y13 Regla del producto 5 12x7y4 c) (2a4b7)(3a8b3c5) 5 (2)(3)a4 a8 b7 b3 c5 Elimina paréntesis y reacomoda términos. 5 6a48b73c5 Regla del producto 5 6a12b10c5 Resuelve ahora el ejercicio 9 En el ejemplo 1, inciso a), 4x2 y 5x3 son factores del producto 20x5. En el inciso b), 3x2y y 4x5y3 son factores del producto 12x7y4. Y en el inciso c), 2a4b7 y 3a8b3c5 son factores del producto 6a12b10c5. Multiplicar un monomio por un polinomio Al multiplicar un monomio por un binomio, podemos utilizar la propiedad distributiva. Al multiplicar un monomio por un polinomio que contiene más de dos términos, podemos usar la forma desarrollada de la propiedad distributiva. En el inciso a) del ejemplo 2 multiplicamos un monomio por un binomio, y en los incisos b) y c) multiplicamos un monomio por un trinomio. EJEMPLO 2 Multiplica. a) 3x2 c 1 6 x3 - 5x2m b) 2xy(3x2y 6xy2 9) c) 0.4x(0.3x3 0.7xy2 0.2y4) 5.2 Multiplicación de polinomios 1 Multiplicar un monomio por un polinomio. 2 Multiplicar un binomio por un binomio. 3 Multiplicar un polinomio por un polinomio. 4 Determinar el cuadrado de un binomio. 5 Determinar el producto de la suma y resta de los mismos dos términos. 6 Determinar el producto de funciones polinomiales. am an 5 am n Regla del producto para exponentes Comprendiendo el álgebra Cuando multiplicas expresiones con la misma base, se suman los exponentes. a(b c d … n) 5 ab ac ad … an Propiedad distributiva, forma desarrollada
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