Teorema del residuo
Dania, en su colegio de Tegucigalpa, tiene que averiguar el resto de dividir $P(x)=x^{2024}-3x^{2023}+2x^5-7x+4$ entre $x-3$. Nadie en su sano juicio hace esa división entera. Con una sola sustitución, $P(3)$, el problema se resuelve en un minuto. El teorema del residuo es esa sustitución, y en este apartado usted aprenderá a usarla para calcular restos, detectar factores y hallar coeficientes desconocidos.
El teorema del residuo
Calcula, sin efectuar la división, el resto de dividir el polinomio $P(x) = 3x^4 - 2x^3 + 5x - 7$ entre $x - 2$.
Calcula, sin efectuar la división, el resto de dividir el polinomio $P(x) = 3x^4 - 2x^3 + 5x - 7$ entre $x - 2$.
Calcula el valor numérico del polinomio $P(x) = -x^5 + 3x^3 - 2x^2 + x - 5$ para $x = -1$ e indica qué significado tiene este valor respecto a la división polinómica de…
Calcula el valor numérico del polinomio $P(x) = -x^5 + 3x^3 - 2x^2 + x - 5$ para $x = -1$ e indica qué significado tiene este valor respecto a la división polinómica de $P(x)$ entre $x + 1$.
La posición de un móvil en línea recta en función del tiempo $t$ (en segundos) viene dada por el polinomio $x(t) = -2t^3 + 8t^2 - 5t + 3$ (en metros). Utilice el teorema…
La posición de un móvil en línea recta en función del tiempo $t$ (en segundos) viene dada por el polinomio $x(t) = -2t^3 + 8t^2 - 5t + 3$ (en metros). Utilice el teorema del residuo para calcular la posición del móvil en el instante $t = 3$ y explique la relación conceptual entre el valor hallado y la división polinómica de $x(t)$ entre $t - 3$.
El teorema del factor: cuando el resto es cero
Si el resto $P(a)$ da $0$, la división es exacta: $(x-a)$ es un factor de $P(x)$ y $a$ es un cero (o raíz) del polinomio. Es el mismo teorema, aplicado al caso en que el resto se anula.
Observe el gráfico: la curva corta al eje $x$ justo en los ceros, y cada corte corresponde a un factor del polinomio.
Determina si el polinomio $Q(x) = x^3 + 4x^2 - x - 4$ es divisible por $x + 4$ aplicando el teorema del resto.
Determina si el polinomio $Q(x) = x^3 + 4x^2 - x - 4$ es divisible por $x + 4$ aplicando el teorema del resto.
Comprueba mediante el teorema del resto si $x = 3$ es una raíz del polinomio $P(x) = x^3 - 4x^2 + 5x - 6$.
Comprueba mediante el teorema del resto si $x = 3$ es una raíz del polinomio $P(x) = x^3 - 4x^2 + 5x - 6$.
El crecimiento de una colonia de bacterias en un medio controlado se modela con el polinomio $P(t) = t^4 - 7t^3 + 17t^2 - 17t + 6$, donde $t$ es el tiempo en días y…
El crecimiento de una colonia de bacterias en un medio controlado se modela con el polinomio $P(t) = t^4 - 7t^3 + 17t^2 - 17t + 6$, donde $t$ es el tiempo en días y $P(t)$ representa la desviación respecto a la población inicial. Demuestra, utilizando el teorema del factor, que en los días $t=1$, $t=2$ y $t=3$ la población vuelve exactamente a su nivel inicial.
Hallar un parámetro con una condición
Cuando el polinomio tiene un coeficiente desconocido y se conoce (o se exige) un resto, se sustituye igual: la condición se convierte en una ecuación con esa incógnita.
Halla el valor del parámetro $k$ para que el resto de dividir $P(x) = 2x^3 - kx^2 + 3x + 1$ entre $x - 1$ sea $4$.
Halla el valor del parámetro $k$ para que el resto de dividir $P(x) = 2x^3 - kx^2 + 3x + 1$ entre $x - 1$ sea $4$.
Sabiendo que el resto de dividir $P(x) = x^3 - 2x^2 + ax + 5$ entre $x + 2$ es $-7$, calcula el valor del coeficiente $a$.
Sabiendo que el resto de dividir $P(x) = x^3 - 2x^2 + ax + 5$ entre $x + 2$ es $-7$, calcula el valor del coeficiente $a$.
La deflexión de una viga en un punto $x$ (en metros) viene dada por el polinomio $D(x) = kx^4 - 2x^3 + 3x^2$. Sabiendo que la deflexión en $x = 2$ es de $20$ mm, halla…
La deflexión de una viga en un punto $x$ (en metros) viene dada por el polinomio $D(x) = kx^4 - 2x^3 + 3x^2$. Sabiendo que la deflexión en $x = 2$ es de $20$ mm, halla el valor de la constante $k$ apoyándote en el teorema del resto y determina cuál será la deflexión en la coordenada $x = -1$.
Varias condiciones a la vez
Con dos parámetros desconocidos hacen falta dos condiciones (dos restos, o un resto y una divisibilidad). Cada una da una ecuación y juntas forman un sistema de ecuaciones lineales, que usted resuelve por el método que prefiera (sustitución, igualación o reducción).
Halla los valores de los parámetros $m$ y $n$ para que el polinomio $P(x) = x^3 + mx^2 + nx - 10$ sea divisible por $x - 2$ y deje un resto de $-24$ al dividirlo por…
Halla los valores de los parámetros $m$ y $n$ para que el polinomio $P(x) = x^3 + mx^2 + nx - 10$ sea divisible por $x - 2$ y deje un resto de $-24$ al dividirlo por $x + 2$.
Calcula el valor de $a$ y $b$ sabiendo que el polinomio $P(x) = ax^4 + bx^3 - x^2 + 2x - 4$ es divisible simultáneamente por $(x - 1)$ y por $(x + 1)$.
Calcula el valor de $a$ y $b$ sabiendo que el polinomio $P(x) = ax^4 + bx^3 - x^2 + 2x - 4$ es divisible simultáneamente por $(x - 1)$ y por $(x + 1)$.
Encuentra la expresión desarrollada de un polinomio $P(x)$ de tercer grado tal que, al dividirlo por $x+1$, $x-2$ y $x+3$, deje en todos los casos el mismo resto igual a…
Encuentra la expresión desarrollada de un polinomio $P(x)$ de tercer grado tal que, al dividirlo por $x+1$, $x-2$ y $x+3$, deje en todos los casos el mismo resto igual a $5$, y que al dividirlo por $x-1$ deje un resto de $-7$.
Nota: Piensa en la relación entre el polinomio auxiliar $P(x) - 5$ y el teorema del factor.
Exponentes enormes
El teorema del resto no distingue entre un polinomio de grado $3$ y uno de grado $2024$: evaluar $P(a)$ cuesta lo mismo. Eso sí, conviene aprovechar las potencias de $a$ para cancelar términos antes de calcular.
El costo de producción de $q$ miles de unidades de un componente electrónico sigue la ley $C(q) = 12.50q^4 - 75q^3 + 125q^2 + 300$ (en miles de lempiras). Aplique el…
El costo de producción de $q$ miles de unidades de un componente electrónico sigue la ley $C(q) = 12.50q^4 - 75q^3 + 125q^2 + 300$ (en miles de lempiras). Aplique el teorema del residuo para determinar el costo exacto de fabricar $4000$ unidades ($q=4$).
En un sistema de seguridad criptográfico, una clave se genera evaluando un polinomio de grado muy alto. La clave corresponde exactamente al resto de dividir el polinomio…
En un sistema de seguridad criptográfico, una clave se genera evaluando un polinomio de grado muy alto. La clave corresponde exactamente al resto de dividir el polinomio $P(x) = x^{2024} - 3x^{2023} + 2x^5 - 7x + 4$ entre el binomio $x - 3$. Calcula el valor numérico de dicha clave de seguridad justificando tu respuesta.
Demuestra, aplicando el teorema del resto, que el polinomio $P(x) = x^n - a^n$ es siempre divisible por $x - a$ para cualquier número natural $n$. Utiliza este resultado…
Demuestra, aplicando el teorema del resto, que el polinomio $P(x) = x^n - a^n$ es siempre divisible por $x - a$ para cualquier número natural $n$. Utiliza este resultado para deducir razonadamente el resto de la división de $x^5 - 32$ entre $x - 2$.
El resto al dividir por un polinomio de grado 2
Si el divisor tiene grado $2$, el resto puede ser un polinomio de grado $1$, de la forma $mx+n$. Si conoce las dos raíces del divisor, evaluar $P(x)$ en cada una te da dos ecuaciones para hallar $m$ y $n$.
Halla el resto de dividir el polinomio $P(x) = (x - 2)^{200} + (x - 1)^{100} - 5$ entre el polinomio de segundo grado $Q(x) = (x - 1)(x - 2)$. Nota: Recuerda que el…
Halla el resto de dividir el polinomio $P(x) = (x - 2)^{200} + (x - 1)^{100} - 5$ entre el polinomio de segundo grado $Q(x) = (x - 1)(x - 2)$.
Nota: Recuerda que el resto de dividir por un polinomio de grado 2 es, a lo sumo, de la forma $mx + n$. Aplica el teorema del resto evaluando estratégicamente en las raíces del divisor.
Un polinomio $P(x)$ con coeficientes reales, del cual no conocemos su expresión completa ni su grado, cumple simultáneamente dos condiciones: al dividirlo entre $x - 2$…
Un polinomio $P(x)$ con coeficientes reales, del cual no conocemos su expresión completa ni su grado, cumple simultáneamente dos condiciones: al dividirlo entre $x - 2$ arroja un resto igual a $7$, y al dividirlo entre $x + 3$ arroja un resto igual a $-8$.
- a) Sin conocer el cociente de la división, deduce razonadamente la expresión algebraica del resto $R(x)$ que se obtiene al dividir $P(x)$ entre el polinomio de segundo grado $D(x) = x^2 + x - 6$, justificando el grado máximo que puede tener dicho resto.
- b) Diseña y escribe la expresión de un polinomio mónico concreto de grado $3$ que cumpla simultáneamente ambas propiedades y comprueba algebraicamente que al dividirlo entre $x^2 + x - 6$ reproduce el resto $R(x)$ deducido en el apartado anterior.
Resumen
Vuelva al principio: el resto de dividir $x^{2024}-3x^{2023}+2x^5-7x+4$ entre $x-3$ es $P(3)=469$, sin hacer ninguna división.