División de polinomios
El área de un estudio de grabación en San José 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 aprendió en la escuela, y además tiene un atajo muy rápido: la regla 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:
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: $D(x) = d(x) \cdot C(x) + R(x)$.
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).
La regla 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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Escriba los coeficientes (con $0$ en los huecos) y el número $a$ a la izquierda.
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Baje el primer coeficiente.
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Multiplíquelo por $a$, póngalo debajo del siguiente y sume.
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Repita hasta el final. El último número es el resto; los demás son los coeficientes del cociente (de un grado menos que el dividendo).
Aplique la regla de Ruffini para calcular el cociente y el residuo de la siguiente división: $$(x^3 - 5x^2 + 3x + 9) : (x - 2)$$
Aplique la regla de Ruffini para calcular el cociente y el residuo de la siguiente división:
$$(x^3 - 5x^2 + 3x + 9) : (x - 2)$$Utilice la regla de Ruffini para realizar la división del polinomio $P(x) = x^3 + 4x^2 - x - 4$ entre el binomio $d(x) = x + 1$. Indique claramente cuál es el cociente…
Utilice la regla de Ruffini para realizar la división del polinomio $P(x) = x^3 + 4x^2 - x - 4$ entre el binomio $d(x) = x + 1$. Indique claramente cuál es el cociente $C(x)$ y el residuo $R$.
Aplique la Regla de Ruffini para calcular el cociente y el residuo de la división del polinomio $P(x) = x^4 - 3x^2 + 5x - 10$ entre el binomio $(x + 3)$. Indique…
Aplique la Regla de Ruffini para calcular el cociente y el residuo de la división del polinomio $P(x) = x^4 - 3x^2 + 5x - 10$ entre el binomio $(x + 3)$. Indique claramente cuál es el valor del residuo obtenido.
Calcule el cociente y el residuo de la siguiente división utilizando la regla de Ruffini. Preste atención, ya que el divisor no tiene coeficiente principal igual a 1:…
Calcule el cociente y el residuo de la siguiente división utilizando la regla de Ruffini. Preste atención, ya que el divisor no tiene coeficiente principal igual a 1:
$$(4x^3 - 6x^2 + 8x - 5) : (2x - 1)$$Recuerde que para usar Ruffini el divisor debe ser del tipo $(x - a)$. ¿Cómo podría transformar $2x - 1$ para que tenga esa forma?
El teorema del resto
En el ejemplo anterior el resto de dividir entre $x - 2$ era $-10$. Calcule $P(2) = 8 - 20 + 6 - 4 = -10$. ¡Coincide! No es casualidad:
Así puede 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, calcule el valor del residuo de la siguiente operación utilizando el Teorema del Residuo: $$(x^4 - 3x^2 + 5x - 2) : (x -…
Sin realizar la división larga ni usar Ruffini, calcule el valor del residuo de la siguiente operación utilizando el Teorema del Residuo:
$$(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 $(x^3 + 2x^2 - x + 10) : (x - 3)$.
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.
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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Fórmulas notables (diferencia de cuadrados, trinomio cuadrado perfecto): $x^2 - 4 = (x + 2)(x - 2)$.
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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, saque factor común: $2x - 1 = 2\left(x - \tfrac12\right)$. Divida por $x - \tfrac12$ y después divida el cociente por $2$. El resto no cambia. Recuerde que un polinomio es mónico si su coeficiente principal es $1$; aquí el divisor no lo es.
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 reemplace $x$ si le piden un valor, y conteste con una oración y la unidad.
Compruebe 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. Justifique su…
Compruebe 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. Justifique su respuesta basándose en el resultado de la operación.
Compruebe si el binomio $(x + 1)$ es un factor del polinomio $P(x) = x^4 - 1$. Para ello, puede usar tanto la división larga, como Ruffini o el Teorema del Factor.…
Compruebe si el binomio $(x + 1)$ es un factor del polinomio $P(x) = x^4 - 1$. Para ello, puede usar tanto la división larga, como Ruffini o el Teorema del Factor. Explique qué significa que un binomio sea "factor" de otro polinomio en relación con el residuo de la división.
Considere el polinomio $P(x) = 3x^3 - kx^2 + 12x - 4$. 1. Calcule el valor de $k$ para que $x = 2$ sea una raíz del polinomio. 2. Una vez hallado $k$, utilice la regla…
Considere el polinomio $P(x) = 3x^3 - kx^2 + 12x - 4$.
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Calcule el valor de $k$ para que $x = 2$ sea una raíz del polinomio.
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Una vez hallado $k$, utilice la regla de Ruffini para dividir $P(x)$ entre $(x - 2)$ y compruebe 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).
Fracciones algebraicas
Una fracción algebraica es un cociente de polinomios, como $\dfrac{x^2 - 9}{x^2 + 3x}$. Se trabaja igual que con las fracciones numéricas: primero se factoriza y luego se simplifica.
Para sumar o restar se busca un denominador común, igual que en $\frac12 + \frac13$. Para multiplicar se multiplican numeradores y denominadores (conviene simplificar antes). Para dividir se multiplica por la fracción invertida.
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.
Problemas con medidas
La división de polinomios sirve para hallar la medida que falta en un rectángulo o en una caja.
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?
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.
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.
Vuelva al principio: el largo del estudio de grabación mide $x + 5$ metros, porque $\dfrac{3x^2 + 15x}{3x} = x + 5$.