División de polinomios
En el huerto escolar de una unidad educativa de El Alto, el área de un terreno rectangular es $3x^2 + 15x$ metros cuadrados y su ancho es $3x$ metros. ¿Cuánto mide de largo? Para averiguarlo hay que dividir polinomios. Funciona igual que la división de números que aprendiste en primaria, y además tiene un atajo muy rápido: el método de Ruffini.
Dividir polinomios
Entre un monomio: se divide cada término. $\dfrac{3x^2 + 15x}{3x} = \dfrac{3x^2}{3x} + \dfrac{15x}{3x} = x + 5$.
Entre un polinomio: se hace como la división de números, término a término. Primero el ejemplo del dibujo; abajo, otro con divisor de grado 2 y coeficiente principal distinto de 1:
Divide el siguiente polinomio entre el monomio dado, simplificando cada uno de los términos resultantes: $$(12x^4 - 8x^3 + 4x^2) : (4x^2)$$
Divide el siguiente polinomio entre el monomio dado, simplificando cada uno de los términos resultantes:
$$(12x^4 - 8x^3 + 4x^2) : (4x^2)$$El área de un estudio de grabación rectangular viene dada por el polinomio $A(x) = 3x^2 + 15x$. Si sabemos que el ancho del estudio mide $3x$ metros, ¿cuál es la…
El área de un estudio de grabación rectangular viene dada por el polinomio $A(x) = 3x^2 + 15x$. Si sabemos que el ancho del estudio mide $3x$ metros, ¿cuál es la expresión algebraica que representa el largo del estudio?
En toda división de polinomios se cumple la relación $P(x) = d(x) \cdot c(x) + r(x)$. Si al dividir un polinomio entre $d(x) = x + 3$ hemos obtenido un cociente…
En toda división de polinomios se cumple la relación $P(x) = d(x) \cdot c(x) + r(x)$. Si al dividir un polinomio entre $d(x) = x + 3$ hemos obtenido un cociente $c(x) = x - 1$ y un resto $r(x) = 5$, ¿cuál es el polinomio dividendo $P(x)$?
Utiliza el algoritmo de la división para hallar el cociente $C(x)$ y el resto $R(x)$ de la siguiente operación entre polinomios. Recuerda ordenar y completar los…
Utiliza el algoritmo de la división para hallar el cociente $C(x)$ y el resto $R(x)$ de la siguiente operación entre polinomios. Recuerda ordenar y completar los términos del dividendo antes de comenzar:
$(6x^4 + 7x^3 - 5x^2 + 1) : (3x^2 - x + 2)$
Reconstruye el polinomio dividendo $D(x)$ sabiendo que, al dividirlo entre $d(x) = x^2 - 1$, se obtiene como cociente $C(x) = x + 5$ y como resto $R(x) = 3x - 2$.…
Reconstruye el polinomio dividendo $D(x)$ sabiendo que, al dividirlo entre $d(x) = x^2 - 1$, se obtiene como cociente $C(x) = x + 5$ y como resto $R(x) = 3x - 2$. Utiliza la propiedad fundamental de la división: $D(x) = d(x) \cdot C(x) + R(x)$.
El método de Ruffini
Cuando el divisor es de la forma $x - a$, hay un atajo que usa solo los coeficientes. Dividimos $x^3 - 5x^2 + 3x - 4$ entre $x - 2$ (así que $a = 2$):
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Escribe los coeficientes (con $0$ en los huecos) y el número $a$ a la izquierda.
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Baja el primer coeficiente.
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Multiplícalo por $a$, ponlo debajo del siguiente y suma.
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Repite hasta el final. El último número es el resto; los demás son los coeficientes del cociente (de un grado menos que el dividendo).
Aplica la regla de Ruffini para calcular el cociente y el resto de la siguiente división: $$(x^3 - 5x^2 + 3x + 9) : (x - 2)$$
Aplica la regla de Ruffini para calcular el cociente y el resto de la siguiente división:
$$(x^3 - 5x^2 + 3x + 9) : (x - 2)$$Utiliza la regla de Ruffini para realizar la división del polinomio $P(x) = x^3 + 4x^2 - x - 4$ entre el binomio $d(x) = x + 1$. Indica claramente cuál es el cociente…
Utiliza la regla de Ruffini para realizar la división del polinomio $P(x) = x^3 + 4x^2 - x - 4$ entre el binomio $d(x) = x + 1$. Indica claramente cuál es el cociente $C(x)$ y el resto $R$.
Aplica la regla de Ruffini para calcular el cociente y el resto de la división del polinomio $P(x) = x^4 - 3x^2 + 5x - 10$ entre el binomio $(x + 3)$. Indica claramente…
Aplica la regla de Ruffini para calcular el cociente y el resto de la división del polinomio $P(x) = x^4 - 3x^2 + 5x - 10$ entre el binomio $(x + 3)$. Indica claramente cuál es el valor del resto obtenido.
Calcula el cociente y el residuo de la siguiente división utilizando la regla de Ruffini. Presta atención, ya que el divisor no tiene coeficiente principal igual a 1:…
Calcula el cociente y el residuo de la siguiente división utilizando la regla de Ruffini. Presta atención, ya que el divisor no tiene coeficiente principal igual a 1:
$$(4x^3 - 6x^2 + 8x - 5) : (2x - 1)$$Recuerda que para usar Ruffini el divisor debe ser del tipo $(x - a)$. ¿Cómo podrías transformar $2x - 1$ para que tenga esa forma?
El teorema del resto
En el ejemplo anterior el resto de dividir entre $x - 2$ era $-10$. Calcula $P(2) = 8 - 20 + 6 - 4 = -10$. ¡Coincide! No es casualidad:
Así puedes conocer el resto sin dividir, solo reemplazando. En particular, si $P(a) = 0$, la división entre $(x - a)$ es exacta: $a$ es una raíz de $P$ y $(x - a)$ es un factor de $P(x)$ (es el llamado teorema del factor).
Sin realizar la división larga ni usar Ruffini, calcula el valor del residuo de la siguiente operación utilizando el Teorema del Resto: $$(x^4 - 3x^2 + 5x - 2) : (x -…
Sin realizar la división larga ni usar Ruffini, calcula el valor del residuo de la siguiente operación utilizando el Teorema del Resto:
$$(x^4 - 3x^2 + 5x - 2) : (x - 1)$$Calcula el valor de la letra $k$ para que la división sea exacta (es decir, que el resto sea $0$): $$(x^2 - 6x + k) : (x - 4)$$
Calcula el valor de la letra $k$ para que la división sea exacta (es decir, que el resto sea $0$):
$$(x^2 - 6x + k) : (x - 4)$$Sin realizar la división, utiliza el Teorema del Resto para averiguar si el número $x = 2$ es raíz del polinomio $P(x) = 2x^3 - 5x^2 - x + 6$. Justifica tu respuesta…
Sin realizar la división, utiliza el Teorema del Resto para averiguar si el número $x = 2$ es raíz del polinomio $P(x) = 2x^3 - 5x^2 - x + 6$. Justifica tu respuesta indicando si la división de $P(x)$ entre $(x - 2)$ es exacta o no.
Halla el valor del parámetro $k$ para que la división del polinomio $P(x) = x^3 - kx^2 + 4x - 8$ entre el binomio $(x - 2)$ tenga un resto igual a $10$.
Halla el valor del parámetro $k$ para que la división del polinomio $P(x) = x^3 - kx^2 + 4x - 8$ entre el binomio $(x - 2)$ tenga un resto igual a $10$.
Determina el valor de $k$ para que el resto de la división $(2x^4 - 5x^3 + kx^2 - 12) : (x + 2)$ sea igual al resto de la división $(x^3 + 2x^2 - x + 10) : (x - 3)$.
Determina el valor de $k$ para que el resto de la división $(2x^4 - 5x^3 + kx^2 - 12) : (x + 2)$ sea igual al resto de la división $(x^3 + 2x^2 - x + 10) : (x - 3)$.
Raíces, factores y problemas
Factorizar es escribir un polinomio como producto de polinomios más sencillos, igual que $12 = 2^2 \cdot 3$. Herramientas, en este orden:
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Factor común: $x^3 - 4x = x(x^2 - 4)$.
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Diferencia de cuadrados y otros casos de factorización: $x^2 - 4 = (x + 2)(x - 2)$.
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Ruffini probando raíces enteras: si los coeficientes son enteros, las raíces enteras están entre los divisores del término independiente.
Divisor que no es mónico
Para dividir por $2x - 1$ con Ruffini, sacas factor común: $2x - 1 = 2\left(x - \tfrac12\right)$. Divides por $x - \tfrac12$ y después divides el cociente por $2$. El resto no cambia.
Problemas de áreas y volúmenes
Si el área de un rectángulo es $A(x)$ y un lado es $L(x)$, el otro lado es $A(x) : L(x)$. Con un volumen $V = \text{área de la base} \cdot \text{altura}$, la altura es $V : \text{base}$. Al final reemplaza $x$ si te piden un valor, y contesta con una oración y la unidad.
Comprueba si el número $a = 3$ es una raíz del polinomio $P(x) = x^3 - 3x^2 + x - 3$ realizando la división por Ruffini y observando el residuo obtenido. Justifica tu…
Comprueba si el número $a = 3$ es una raíz del polinomio $P(x) = x^3 - 3x^2 + x - 3$ realizando la división por Ruffini y observando el residuo obtenido. Justifica tu respuesta basándote en el resultado de la operación.
Comprueba si el binomio $(x + 1)$ es un factor del polinomio $P(x) = x^4 - 1$. Para ello, puedes usar tanto la división larga como la regla de Ruffini o el Teorema del…
Comprueba si el binomio $(x + 1)$ es un factor del polinomio $P(x) = x^4 - 1$. Para ello, puedes usar tanto la división larga como la regla de Ruffini o el Teorema del Factor. Explica qué significa que un binomio sea "factor" de otro polinomio en relación con el residuo de la división.
El área de una pista de pádel rectangular viene dada por el polinomio $A(x) = 2x^2 + 11x + 12$. Si sabemos que el ancho de la pista mide $(x + 4)$ metros, determina la…
El área de una pista de pádel rectangular viene dada por el polinomio $A(x) = 2x^2 + 11x + 12$. Si sabemos que el ancho de la pista mide $(x + 4)$ metros, determina la expresión algebraica que representa el largo de la misma.
Un equipo de jóvenes programadores está diseñando un nivel de un videojuego donde el volumen de una caja de suministros es $V(x) = x^3 - 6x^2 + 12x - 8$. Si la base de…
Un equipo de jóvenes programadores está diseñando un nivel de un videojuego donde el volumen de una caja de suministros es $V(x) = x^3 - 6x^2 + 12x - 8$. Si la base de la caja tiene un área de $A(x) = x^2 - 4x + 4$, ¿cuál es la expresión de la altura de la caja? ¿Qué valor toma la altura si $x = 5$ unidades?
Halla los valores de los parámetros $a$ y $b$ para que el polinomio $P(x) = x^4 - ax^3 + bx^2 + x - 6$ sea divisible simultáneamente por $(x - 1)$ y por $(x + 2)$.…
Halla los valores de los parámetros $a$ y $b$ para que el polinomio $P(x) = x^4 - ax^3 + bx^2 + x - 6$ sea divisible simultáneamente por $(x - 1)$ y por $(x + 2)$. Pista: utiliza el Teorema del Resto para plantear un sistema de ecuaciones.
Una empresa de logística utiliza cajas de cartón cuyo volumen en centímetros cúbicos viene dado por el polinomio $V(x) = 2x^3 + 9x^2 + 7x - 6$. Si sabemos que el área de…
Una empresa de logística utiliza cajas de cartón cuyo volumen en centímetros cúbicos viene dado por el polinomio $V(x) = 2x^3 + 9x^2 + 7x - 6$. Si sabemos que el área de la base de la caja es $B(x) = 2x^2 + 5x - 3$, calcula el polinomio que representa la altura $H(x)$ de la caja.
Al dividir un polinomio $P(x)$ entre $Q(x) = x^2 - 4$, obtenemos como cociente $C(x) = x^2 + 2x - 3$ y como resto $R(x) = 5x + 1$. Reconstruye el polinomio original…
Al dividir un polinomio $P(x)$ entre $Q(x) = x^2 - 4$, obtenemos como cociente $C(x) = x^2 + 2x - 3$ y como resto $R(x) = 5x + 1$. Reconstruye el polinomio original $P(x)$ y exprésalo en su forma estándar (ordenado de mayor a menor grado).
El beneficio total de una tienda de videojuegos por la venta de un nuevo lanzamiento viene expresado por el polinomio $B(x) = x^3 + 15x^2 + 54x$. Si el beneficio por…
El beneficio total de una tienda de videojuegos por la venta de un nuevo lanzamiento viene expresado por el polinomio $B(x) = x^3 + 15x^2 + 54x$. Si el beneficio por cada videojuego vendido se representa por el binomio $(x + 6)$, realiza la división para hallar el polinomio que representa el número total de videojuegos vendidos.
Se quiere diseñar una valla publicitaria rectangular cuya superficie total está definida por $S(x) = x^4 - 16$. Si sabemos que uno de sus lados mide $L(x) = x^2 + 4$,…
Se quiere diseñar una valla publicitaria rectangular cuya superficie total está definida por $S(x) = x^4 - 16$. Si sabemos que uno de sus lados mide $L(x) = x^2 + 4$, calcula el polinomio que representa el otro lado. A continuación, indica si el área es divisible por $(x - 2)$ y justifica tu respuesta sin realizar la división larga.
Considera el polinomio $P(x) = 3x^3 - kx^2 + 12x - 4$. 1. Calcula el valor de $k$ para que $x = 2$ sea una raíz del polinomio. 2. Una vez hallado $k$, utiliza la regla…
Considera el polinomio $P(x) = 3x^3 - kx^2 + 12x - 4$.
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Calcula el valor de $k$ para que $x = 2$ sea una raíz del polinomio.
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Una vez hallado $k$, utiliza la regla de Ruffini para dividir $P(x)$ entre $(x - 2)$ y comprueba que el residuo es cero.
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¿Es el cociente obtenido un polinomio de segundo grado mónico? (Un polinomio es mónico si su coeficiente principal es 1).
Vuelta al principio: el largo del terreno del huerto mide $x + 5$ metros, porque $\dfrac{3x^2 + 15x}{3x} = x + 5$.
Simplificar fracciones algebraicas
Una fracción algebraica es un cociente de polinomios. Para simplificarla, factoriza numerador y denominador y elimina los factores comunes, igual que $\dfrac{12}{18} = \dfrac{2 \cdot 6}{3 \cdot 6}$.