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Secundaria 4° · Matemática
Polinomios · Polinomios

Fracciones algebraicas

Te conviene dominar: Identidades notables (2° año de la Escuela Secundaria (Ciclo Básico))
Te conviene dominar: Operaciones con fracciones (1° año de la Escuela Secundaria (Ciclo Básico))

Si una canilla llena una bañera en $x$ horas y otra la llena en $x+3$ horas, ¿qué parte de la bañera llenan juntas en una hora? La respuesta es $\frac{1}{x} + \frac{1}{x+3}$. Esa suma, con la incógnita en el denominador, es una fracción algebraica: se maneja igual que una fracción numérica, pero con polinomios arriba y abajo.

Qué es una fracción algebraica

Comparación entre una fracción numérica y una fracción algebraica formada por polinomios en el numerador y el denominador. 34 ↔ x² − 9x + 3 numerador y denominador son polinomios
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Calcula el valor numérico de la fracción algebraica $\frac{x^2 - 3x + 2}{x^2 + 1}$ para $x = -2$.

Calcula el valor numérico de la fracción algebraica $\frac{x^2 - 3x + 2}{x^2 + 1}$ para $x = -2$.

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Fracciones equivalentes: productos cruzados

Dos fracciones numéricas son equivalentes si representan el mismo valor: $\frac{2}{3}=\frac{4}{6}$ porque $2\cdot 6 = 3\cdot 4$. Con fracciones algebraicas pasa lo mismo.

Los productos cruzados también sirven para hallar un polinomio que falta en una igualdad: si $\frac{x+1}{P(x)}=\frac{3}{x}$, entonces $x(x+1)=3P(x)$ y se despeja $P(x)$.

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Comprueba, realizando los productos cruzados, si las fracciones algebraicas $\frac{x-3}{x+1}$ y $\frac{x^2-9}{x^2+4x+3}$ son equivalentes.

Comprueba, realizando los productos cruzados, si las fracciones algebraicas $\frac{x-3}{x+1}$ y $\frac{x^2-9}{x^2+4x+3}$ son equivalentes.

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Halla el polinomio $P(x)$ que hace que la siguiente igualdad entre fracciones algebraicas sea cierta: $\frac{x^2-9}{P(x)} = \frac{x-3}{x^2+2x}$

Halla el polinomio $P(x)$ que hace que la siguiente igualdad entre fracciones algebraicas sea cierta: $\frac{x^2-9}{P(x)} = \frac{x-3}{x^2+2x}$

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Simplificar factorizando

Para simplificar, se factoriza el numerador y el denominador y se cancelan los factores que se repiten arriba y abajo. Es lo mismo que con fracciones numéricas: $\frac{12}{18} = \frac{2\cdot2\cdot3}{2\cdot3\cdot3} = \frac{2}{3}$.

Simplificación de una fracción algebraica cancelando el factor común x más 3 en numerador y denominador. (x+3)(x−3) x(x+3) = (x−3) x se tacha el factor común (x+3)
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Simplifica la siguiente fracción algebraica extrayendo factor común en el numerador y en el denominador: $\frac{4x^3 - 2x^2}{6x^2 - 2x}$

Simplifica la siguiente fracción algebraica extrayendo factor común en el numerador y en el denominador: $\frac{4x^3 - 2x^2}{6x^2 - 2x}$

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Simplificá la siguiente fracción algebraica aplicando los productos notables: $\frac{x^2 - 25}{x^2 - 10x + 25}$

Simplificá la siguiente fracción algebraica aplicando los productos notables: $\frac{x^2 - 25}{x^2 - 10x + 25}$

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Simplifica la siguiente fracción algebraica factorizando previamente el numerador y el denominador: $\frac{x^3 - 4x^2 + 4x}{x^3 - 2x^2 - 4x + 8}$

Simplifica la siguiente fracción algebraica factorizando previamente el numerador y el denominador: $\frac{x^3 - 4x^2 + 4x}{x^3 - 2x^2 - 4x + 8}$

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Suma y diferencia de cubos

A veces aparecen cubos. Estas dos factorizaciones se comprueban multiplicando:

Fracciones que se simplifican: el teorema del resto

Una fracción $\dfrac{P(x)}{x-a}$ se puede simplificar solo si $x-a$ es un factor de $P(x)$, es decir, si $P(x)$ se divide exactamente por $x-a$. Por el teorema del resto, esto ocurre justo cuando $P(a)=0$.

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Determina el valor del parámetro $k$ para que la fracción algebraica $\frac{x^2 - kx + 10}{x-5}$ se pueda simplificar (es decir, que el numerador sea divisible entre el…

Determina el valor del parámetro $k$ para que la fracción algebraica $\frac{x^2 - kx + 10}{x-5}$ se pueda simplificar (es decir, que el numerador sea divisible entre el denominador). Una vez hallado $k$, escribe la expresión simplificada.

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Demuestra, operando y simplificando las fracciones algebraicas, que la siguiente expresión es igual a $2ab$: $\frac{a^3-b^3}{a-b} - \frac{a^3+b^3}{a+b}$

Demuestra, operando y simplificando las fracciones algebraicas, que la siguiente expresión es igual a $2ab$: $\frac{a^3-b^3}{a-b} - \frac{a^3+b^3}{a+b}$

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El dominio: valores que anulan el denominador

Una fracción no existe si su denominador vale $0$. Esas restricciones se leen en el denominador original, antes de simplificar, y se mantienen aunque algún factor desaparezca al simplificar.

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La base de un panel solar rectangular mide $x+5$ metros y su altura mide $x-5$ metros. El lado de un panel solar cuadrado mide $x$ metros. Escribe la fracción algebraica…

La base de un panel solar rectangular mide $x+5$ metros y su altura mide $x-5$ metros. El lado de un panel solar cuadrado mide $x$ metros. Escribe la fracción algebraica que representa el cociente entre el área del panel rectangular y el área del panel cuadrado. Calcula el valor numérico de esta fracción si $x = 10$ metros.

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Multiplicar y dividir fracciones algebraicas

Igual que con números: para multiplicar, numerador por numerador y denominador por denominador; para dividir, se multiplica por la fracción inversa. Conviene factorizar antes de multiplicar, para simplificar por el camino.

Fórmulas para multiplicar fracciones y para dividir multiplicando por la fracción inversa. multiplicarA/B · C/D = (A·C)/(B·D) dividirA/B : C/D = A/B · D/C (se invierte la segunda)
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Multiplica las siguientes fracciones algebraicas y da el resultado lo más simplificado posible: $\frac{x}{x+2} \cdot \frac{x^2-4}{x^2}$

Multiplica las siguientes fracciones algebraicas y da el resultado lo más simplificado posible: $\frac{x}{x+2} \cdot \frac{x^2-4}{x^2}$

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Efectúa la división de fracciones algebraicas y simplifica: $\frac{2x+2}{x-1} : \frac{4x+4}{x^2-1}$

Efectúa la división de fracciones algebraicas y simplifica: $\frac{2x+2}{x-1} : \frac{4x+4}{x^2-1}$

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El costo total en pesos de fabricar $x$ bicicletas viene dado por el polinomio $C(x) = 3\,000x^2 + 150\,000x$. Los ingresos totales en pesos por vender esas $x$…

El costo total en pesos de fabricar $x$ bicicletas viene dado por el polinomio $C(x) = 3\,000x^2 + 150\,000x$. Los ingresos totales en pesos por vender esas $x$ bicicletas se expresan mediante el polinomio $I(x) = 5\,000x^2 + 200\,000x$. Escribí la fracción algebraica irreducible que representa la razón entre los ingresos y los costos.

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Sumar y restar fracciones algebraicas

Hace falta un denominador común, que se busca factorizando cada denominador: el mínimo común múltiplo toma cada factor con su mayor exponente, sin repetirlo. Si los denominadores ya son iguales, se suman o restan los numeradores y se deja el mismo denominador.

Búsqueda del mínimo común múltiplo de los denominadores para sumar fracciones algebraicas. 2/(x−1) + x/(x+1) = común: x²−1
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Realiza la siguiente suma de fracciones algebraicas y simplifica el resultado: $\frac{3x+2}{x-2} + \frac{-x-6}{x-2}$

Realiza la siguiente suma de fracciones algebraicas y simplifica el resultado: $\frac{3x+2}{x-2} + \frac{-x-6}{x-2}$

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Efectúa la siguiente operación y simplifica el resultado: $\frac{x^2+5x}{x+3} - \frac{x^2-9}{x+3}$

Efectúa la siguiente operación y simplifica el resultado: $\frac{x^2+5x}{x+3} - \frac{x^2-9}{x+3}$

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Practica★★☆Sin empezar
Realiza las siguientes operaciones reduciendo a común denominador y simplifica el resultado: $\frac{2}{x-1} + \frac{x}{x+1} - \frac{2x}{x^2-1}$

Realiza las siguientes operaciones reduciendo a común denominador y simplifica el resultado: $\frac{2}{x-1} + \frac{x}{x+1} - \frac{2x}{x^2-1}$

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Efectúa la siguiente resta de fracciones algebraicas y simplifica al máximo: $\frac{x^2+x}{x^2-1} - \frac{x}{x-1}$

Efectúa la siguiente resta de fracciones algebraicas y simplifica al máximo: $\frac{x^2+x}{x^2-1} - \frac{x}{x-1}$

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Volvé al principio: con el denominador común $x(x+3)$, lo que llenan las dos canillas juntas en una hora es $\dfrac{x+3}{x(x+3)} + \dfrac{x}{x(x+3)} = \dfrac{2x+3}{x^2+3x}$ de la bañera.

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Una canilla de agua caliente tarda $x$ horas en llenar una bañera, mientras que la canilla de agua fría tarda $x+3$ horas. Escribí una fracción algebraica simplificada…

Una canilla de agua caliente tarda $x$ horas en llenar una bañera, mientras que la canilla de agua fría tarda $x+3$ horas. Escribí una fracción algebraica simplificada que represente la parte de la bañera que se llena en una hora si se abren ambas canillas a la vez.

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Operaciones combinadas y problemas

Cuando una expresión mezcla varias operaciones, se respeta el orden de siempre: primero los paréntesis, después multiplicaciones y divisiones, y al final sumas y restas. En cada paso, factorizá y simplificá.

En los problemas con velocidades y tiempos, recordá que $\text{tiempo} = \dfrac{\text{distancia}}{\text{velocidad}}$ y que la velocidad media es el espacio total dividido el tiempo total. Los tiempos dan fracciones algebraicas que se suman como cualquier otra. En los problemas de áreas y volúmenes, escribí primero cada magnitud como polinomio factorizado y después armá el cociente.

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Realiza la siguiente operación combinada con fracciones algebraicas y simplifica el resultado: $\left( \frac{1}{x} - \frac{2}{x+2} \right) : \frac{x-2}{x^2+2x}$

Realiza la siguiente operación combinada con fracciones algebraicas y simplifica el resultado: $\left( \frac{1}{x} - \frac{2}{x+2} \right) : \frac{x-2}{x^2+2x}$

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Un tren recorre una distancia de $120$ km a una velocidad constante de $v$ km/h. En el trayecto de vuelta, debido a la lluvia, su velocidad disminuye en $10$ km/h.…

Un tren recorre una distancia de $120$ km a una velocidad constante de $v$ km/h. En el trayecto de vuelta, debido a la lluvia, su velocidad disminuye en $10$ km/h. Escribe la fracción algebraica que representa el tiempo total del viaje de ida y vuelta en función de $v$, reduciendo a una sola fracción.

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Efectúa y simplifica todo lo posible la siguiente expresión: $\frac{x^2-1}{x^2+2x+1} \cdot \left( \frac{2x}{x-1} - \frac{x+1}{x} \right)$

Efectúa y simplifica todo lo posible la siguiente expresión: $\frac{x^2-1}{x^2+2x+1} \cdot \left( \frac{2x}{x-1} - \frac{x+1}{x} \right)$

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Simplifica la siguiente expresión algebraica en forma de "castillo de fracciones": $1 + \frac{1}{1 + \frac{1}{x-1}}$

Simplifica la siguiente expresión algebraica en forma de "castillo de fracciones": $1 + \frac{1}{1 + \frac{1}{x-1}}$

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Practica★★★Sin empezar
Se quiere construir una caja sin tapa a partir de una lámina rectangular de cartón de dimensiones $x+6$ y $x+4$ centímetros, recortando cuadrados de $2$ cm de lado en…

Se quiere construir una caja sin tapa a partir de una lámina rectangular de cartón de dimensiones $x+6$ y $x+4$ centímetros, recortando cuadrados de $2$ cm de lado en las cuatro esquinas y doblando las solapas. Escribe la fracción algebraica irreducible que representa la razón entre el volumen de la caja y el área de su base.

x + 6 x + 4 2
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En un laboratorio de química se mezclan $x$ litros de una disolución A, cuyo costo es de $\frac{20\,000}{x}$ pesos por litro, con $x+4$ litros de una disolución B, cuyo…

En un laboratorio de química se mezclan $x$ litros de una disolución A, cuyo costo es de $\frac{20\,000}{x}$ pesos por litro, con $x+4$ litros de una disolución B, cuyo costo es de $\frac{30\,000}{x+4}$ pesos por litro. Escribí la fracción algebraica que representa el precio por litro de la disolución resultante, simplificando la expresión al máximo.

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Un atleta corre en una pista circular. Durante la primera mitad del recorrido corre a una velocidad de $v$ m/s, y durante la segunda mitad corre a una velocidad de $v-2$…

Un atleta corre en una pista circular. Durante la primera mitad del recorrido corre a una velocidad de $v$ m/s, y durante la segunda mitad corre a una velocidad de $v-2$ m/s. Sabiendo que la velocidad media de todo el recorrido se calcula como el espacio total dividido entre el tiempo total, demuestra mediante fracciones algebraicas que la velocidad media es $\frac{2v(v-2)}{2v-2}$ m/s.

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Resumen

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