Tornar a la portadaMatemàtiques · 1r Batx. Ciències · Canviar d'assignatura
Començar gratis
BATX1 tecno · Matemàtiques
Equacions · Àlgebra

Regla de Ruffini

Dividir un polinomi de grau alt per $x-a$ amb l'algorisme general funciona, però és llarg i és fàcil equivocar-se. La regla de Ruffini fa exactament el mateix treballant només amb nombres: una fila de coeficients, un valor $a$ i una taula de tres files que dona el quocient i el residu en segons.

Et convé dominar: Factorització i regla de Ruffini (4t d'ESO)
Et convé dominar: Divisió de polinomis (3r d'ESO)

Mecànica de la regla de Ruffini

S'escriuen els coeficients de $P(x)$ en fila (amb $0$ als graus que faltin) i el valor $a$ a part. El primer coeficient baixa igual; cada resultat següent s'obté multiplicant l'últim nombre de la fila de baix per $a$ i sumant el coeficient de la seva columna.

Taula de la regla de Ruffini per dividir 3x³ − 2x² + 5x − 4 entre x − 2, que mostra productes, sumes, quocient 3x² + 4x + 13 i residu 22. 3−25−4 2 6826 3413 22 quocient: 3x² + 4x + 13residu: 22
Practica★☆☆Sense començar
Divideix el polinomi $P(x) = 3x^3 - 2x^2 + 5x - 4$ entre el binomi $x - 2$ utilitzant la regla de Ruffini i indica el quocient i el residu resultants.

Divideix el polinomi $P(x) = 3x^3 - 2x^2 + 5x - 4$ entre el binomi $x - 2$ utilitzant la regla de Ruffini i indica el quocient i el residu resultants.

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Aplica la regla de Ruffini per fer la divisió de $P(x) = x^4 - 16$ entre $x + 2$. Escriu clarament el polinomi quocient i el valor del residu.

Aplica la regla de Ruffini per fer la divisió de $P(x) = x^4 - 16$ entre $x + 2$. Escriu clarament el polinomi quocient i el valor del residu.

Resoldre

Ruffini també avalua i confirma arrels

L'últim nombre de la fila de Ruffini és el residu, i el residu de dividir entre $(x-a)$ és, pel teorema del residu, $P(a)$. Així que Ruffini serveix per calcular el valor numèric d'un polinomi sense substituir terme a terme, i per comprovar si un nombre és arrel: si el residu surt $0$, ho és.

Practica★☆☆Sense començar
Comprova, utilitzant la regla de Ruffini, si $x = 3$ és una arrel del polinomi $P(x) = x^3 - 4x^2 + x + 6$.

Comprova, utilitzant la regla de Ruffini, si $x = 3$ és una arrel del polinomi $P(x) = x^3 - 4x^2 + x + 6$.

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Calcula el valor numèric del polinomi $P(x) = -2x^3 + 5x^2 - 3x + 1$ per a $x = -1$ aplicant el teorema del residu mitjançant la regla de Ruffini.

Calcula el valor numèric del polinomi $P(x) = -2x^3 + 5x^2 - 3x + 1$ per a $x = -1$ aplicant el teorema del residu mitjançant la regla de Ruffini.

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Determina, sense fer la divisió completa i utilitzant el teorema del residu o la regla de Ruffini, si el binomi $x + 1$ és un factor del polinomi…

Determina, sense fer la divisió completa i utilitzant el teorema del residu o la regla de Ruffini, si el binomi $x + 1$ és un factor del polinomi $P(x) = x^4 + x^3 - x^2 + x + 2$.

Resoldre

Factoritzar amb una arrel coneguda

Quan ja es coneix una arrel $a$, Ruffini dona directament el quocient: un factor de grau una unitat menys. Repetint el procés amb el quocient (si apareix una altra arrel evident) s'arriba a la factorització completa.

Taula de la regla de Ruffini aplicada a l'avaluació d'un polinomi en un punt per comprovar si és arrel a través del residu obtingut. P(x) = x³ − 2x² − 5x + 6, amb x=1 arrel coneguda Ruffini (a=1) → quocient x² − x − 6 = (x−3)(x+2) P(x) = (x−1)(x−3)(x+2)
Practica★☆☆Sense començar
Factoritza el polinomi $P(x) = x^3 - 2x^2 - 5x + 6$ sabent prèviament que $x = 1$ és una de les seves arrels.

Factoritza el polinomi $P(x) = x^3 - 2x^2 - 5x + 6$ sabent prèviament que $x = 1$ és una de les seves arrels.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Factoritza completament el polinomi $P(x) = 2x^3 + 3x^2 - 8x + 3$ trobant totes les seves arrels.

Factoritza completament el polinomi $P(x) = 2x^3 + 3x^2 - 8x + 3$ trobant totes les seves arrels.

Resoldre

Paràmetres desconeguts a partir d'una condició de Ruffini

Quan el polinomi té un coeficient sense determinar, una condició de divisibilitat («és divisible per $x-a$», «el residu en dividir per $x-a$ és $c$») es tradueix en una equació amb Ruffini: l'últim nombre de la fila ha de valer el que digui la condició.

Càlcul del paràmetre k amb Ruffini imposant residu igual a zero perquè la divisió sigui exacta. P(x) = x³ − kx² + 3x − 2, divisible per x − 1 Ruffini (a=1): residu = 2 − k 2 − k = 0 → k = 2
Practica★☆☆Sense començar
Determina el valor de la constant $k$ perquè el polinomi $P(x) = x^3 - kx^2 + 3x - 2$ sigui divisible exactament per $x - 1$.

Determina el valor de la constant $k$ perquè el polinomi $P(x) = x^3 - kx^2 + 3x - 2$ sigui divisible exactament per $x - 1$.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Determina els valors dels paràmetres $m$ i $n$ perquè el polinomi $P(x) = x^4 - 3x^3 + mx + n$ sigui divisible exactament per $x - 2$ i, al mateix temps, doni un residu…

Determina els valors dels paràmetres $m$ i $n$ perquè el polinomi $P(x) = x^4 - 3x^3 + mx + n$ sigui divisible exactament per $x - 2$ i, al mateix temps, doni un residu de $4$ en dividir-lo entre $x + 1$.

Resoldre
Practica★★★Sense començar
Troba els valors de $a$ i $b$ perquè el polinomi $P(x) = x^4 + ax^3 + bx^2 - 12x + 4$ sigui divisible per $(x - 2)^2$.

Troba els valors de $a$ i $b$ perquè el polinomi $P(x) = x^4 + ax^3 + bx^2 - 12x + 4$ sigui divisible per $(x - 2)^2$.

Resoldre

Ruffini en problemes de modelització

Volums, beneficis i trajectòries s'expressen com a polinomis en què convé trobar factors: un volum que és producte de dimensions, o els instants en què un benefici passa per zero.

Relació entre el volum d'una caixa i el producte de la seva altura per l'àrea de la base mitjançant divisió polinòmica. V(x) = (x−1)·A(x) · altura x−1 Ruffini divideix V(x) per (x−1)i dona A(x)
Practica★★☆Sense començar
El volum d'una caixa amb forma de prisma rectangular recte ve donat pel polinomi $V(x) = x^3 + 5x^2 + 2x - 8$. Si es sap que l'altura de la caixa és $x - 1$, determina…

El volum d'una caixa amb forma de prisma rectangular recte ve donat pel polinomi $V(x) = x^3 + 5x^2 + 2x - 8$. Si es sap que l'altura de la caixa és $x - 1$, determina el polinomi que representa l'àrea de la base $A(x)$.

A(x) = ? x - 1 V(x) = x³ + 5x² + 2x - 8
Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Els beneficis d'una empresa, en milers d'euros, es modelitzen durant els seus primers anys d'activitat mitjançant el polinomi $B(x) = -x^3 + 10x^2 - 31x + 30$, on $x$…

Els beneficis d'una empresa, en milers d'euros, es modelitzen durant els seus primers anys d'activitat mitjançant el polinomi $B(x) = -x^3 + 10x^2 - 31x + 30$, on $x$ representa el temps en anys. Troba els anys exactes en què el benefici de l'empresa va ser nul (punts d'equilibri).

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
La posició d'una partícula en moviment rectilini ve donada per l'equació $s(t) = t^3 - 7t^2 + 14t - 8$, on $t$ és el temps en segons. Determina en quins instants de…

La posició d'una partícula en moviment rectilini ve donada per l'equació $s(t) = t^3 - 7t^2 + 14t - 8$, on $t$ és el temps en segons. Determina en quins instants de temps la partícula passa per l'origen de coordenades ($s(t) = 0$).

Resoldre

Quan el divisor no és exactament $x-a$

Ruffini està pensat per dividir entre $x-a$, amb coeficient $1$ a la $x$. Per dividir entre $x-\frac12$ no hi ha problema: $a=\frac12$. Però per dividir entre un binomi com $2x-3$, cal treure primer el $2$ com a factor: $2x-3=2\left(x-\frac32\right)$, aplicar Ruffini amb $a=\frac32$, i després dividir el quocient obtingut entre $2$ per compensar.

Esquema explicatiu per adaptar Ruffini al divisor no mònic 2x − 3 dividint el quocient entre 2. 2x − 3 = 2(x − 3/2) Ruffini amb a = 3/2 → quocient de la taula quocient real = quocient de la taula ÷ 2; residu igual
Practica★★☆Sense començar
Divideix el polinomi $P(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 1$ entre el binomi $x - \frac{1}{2}$ emprant la regla de Ruffini. Expressa el resultat final indicant quocient i residu.

Divideix el polinomi $P(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 1$ entre el binomi $x - \frac{1}{2}$ emprant la regla de Ruffini. Expressa el resultat final indicant quocient i residu.

Resoldre
Practica★★★Sense començar
Fes la divisió del polinomi $P(x) = 4x^3 - 8x^2 + 7x - 3$ entre el binomi $2x - 3$ utilitzant la regla de Ruffini. Tingues en compte que has d'adaptar el divisor per…

Fes la divisió del polinomi $P(x) = 4x^3 - 8x^2 + 7x - 3$ entre el binomi $2x - 3$ utilitzant la regla de Ruffini. Tingues en compte que has d'adaptar el divisor per poder aplicar l'algorisme i, posteriorment, ajustar el quocient i el residu obtinguts.

Resoldre

Dissenyar, comprovar i comparar un algorisme

Ruffini també permet avaluar un polinomi. Per a $P(x)=a_nx^n+\cdots+a_1x+a_0$, l'esquema de Horner encadena multiplicacions i sumes. Dissenya primer com ho faries amb llapis; després compara el teu procediment amb aquest pseudocodi:

entrada: coeficientes [a_n, ..., a_0] y valor t

v ← a_n

para cada coeficiente c restante, de mayor a menor grado:

    v ← v * t + c

devolver v

Cada fletxa representa la multiplicació i suma següents:

Esquema del mètode de Horner per a l'avaluació niada d'un polinomi que mostra la reducció del nombre de multiplicacions. 2 ×2 − 3 1 ×2 + 0 2 ×2 + 5 9 residu

Per a un polinomi de grau n, Horner fa n multiplicacions i n sumes. Si el teu algorisme directe calcula cada potència des de zero per productes repetits i després multiplica pel seu coeficient, usa $n(n+1)/2$ multiplicacions i n sumes. Si reutilitza potències, el recompte canvia: declara sempre quin algorisme compares. En el cúbic anterior, els recomptes genèrics són 3 davant de 6 multiplicacions, sense simplificar termes nuls.

Modifica l'algorisme per avaluar el mateix polinomi en una llista de valors, reiniciant v per a cada valor. Escriu la modificació, executa-la a mà o en un programa i conserva una taula d'entrada, sortida esperada i sortida obtinguda. Comprova també $t=1$: el resultat ha de ser la suma dels coeficients. Explica per què, després de processar-los tots, v representa exactament el polinomi niat $((2t-3)t+0)t+5$.

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat