Scomposizione in fattori e regola di Ruffini
Un polinomio scomposto è come il progetto di un mobile: invece di un blocco unico ti dice subito da quali pezzi è fatto. Se scomponi $P(x)=2x(x+5)(x-4)^2$, vedi a colpo d'occhio che $P(x)=0$ solo per $x=0$, $x=-5$ oppure $x=4$. Una squadra di Bologna che progetta container ha un volume dato da un polinomio: per trovarne le dimensioni deve scomporlo. La regola di Ruffini è lo strumento che trasforma un polinomio qualsiasi in quel «progetto».
Raccoglimento e prodotti notevoli
Scomporre comincia sempre allo stesso modo: si raccoglie a fattor comune (totale) tutto il possibile, cioè il MCD dei coefficienti e, per ogni lettera, la potenza con l'esponente minore. Poi si guarda se ciò che resta è un prodotto notevole letto al contrario.
I prodotti notevoli al contrario:
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$A^2+2AB+B^2=(A+B)^2$ e $A^2-2AB+B^2=(A-B)^2$
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$A^2-B^2=(A+B)(A-B)$
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$A^3+B^3=(A+B)(A^2-AB+B^2)$ e $A^3-B^3=(A-B)(A^2+AB+B^2)$
Per i trinomi del tipo $x^2+sx+p$ (trinomio caratteristico) cerca due numeri la cui somma è $s$ e il cui prodotto è $p$: se sono $m$ e $n$, allora $x^2+sx+p=(x+m)(x+n)$. Il perché: $(x+m)(x+n)=x^2+(m+n)x+mn$.
Se i termini sono quattro, a volte funziona il raccoglimento parziale: $ax+ay+bx+by=a(x+y)+b(x+y)=(a+b)(x+y)$.
Raccogli a fattor comune nel seguente polinomio, semplificando al massimo l'espressione: $P(x) = 15x^5 - 10x^4 + 20x^3$
Raccogli a fattor comune nel seguente polinomio, semplificando al massimo l'espressione:
$P(x) = 15x^5 - 10x^4 + 20x^3$
Scomponi in fattori i seguenti polinomi riconoscendo in essi lo sviluppo di prodotti notevoli (quadrato di un binomio, somma per differenza): a) $A(x) = x^2 - 14x + 49$…
Scomponi in fattori i seguenti polinomi riconoscendo in essi lo sviluppo di prodotti notevoli (quadrato di un binomio, somma per differenza):
- a) $A(x) = x^2 - 14x + 49$
- b) $B(x) = 9x^2 - 16$
Per scomporre in fattori il polinomio $Q(x) = 3x^4 - 12x^2$, due compagni di classe propongono due strategie diverse: Strategia di Alba: Cercare i divisori interi del…
Per scomporre in fattori il polinomio $Q(x) = 3x^4 - 12x^2$, due compagni di classe propongono due strategie diverse:
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Strategia di Alba: Cercare i divisori interi del termine noto e applicare successivamente la regola di Ruffini.
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Strategia di Bruno: Raccogliere prima il massimo fattore comune possibile e, poi, applicare i prodotti notevoli.
- a) Spiega quale ostacolo insormontabile incontra Alba se prova ad applicare la sua strategia così come l'ha formulata.
- b) Giustifica perché la proposta di Bruno è più rapida, sicura e adatta a questo tipo di polinomi.
- c) Applica il metodo di Bruno per scomporre completamente $Q(x)$, deducendo tutte le sue radici reali e la molteplicità di ciascuna.
Un serbatoio d'acqua ha la forma di un prisma rettangolare. Il suo volume in funzione di una misura $x$ è dato dal polinomio $V(x) = x^3 + 5x^2 + 6x$. Se l'altezza del…
Un serbatoio d'acqua ha la forma di un prisma rettangolare. Il suo volume in funzione di una misura $x$ è dato dal polinomio $V(x) = x^3 + 5x^2 + 6x$. Se l'altezza del serbatoio è esattamente $x$, scomponi in fattori il polinomio per trovare le espressioni algebriche che corrispondono alle dimensioni della sua base rettangolare.
La regola di Ruffini
Per un polinomio di grado $\geq 3$ raccoglimento e prodotti notevoli spesso non bastano. Se conosci (o sospetti) uno zero $a$, la regola di Ruffini divide $P(x)$ per $(x-a)$ lavorando solo con i coefficienti e dà il quoziente, di grado inferiore di uno.
Se il divisore è $(ax-b)$ con $a\neq 1$, dividi per $\left(x-\frac{b}{a}\right)$ e poi dividi il quoziente ottenuto per $a$ (suggerimento dell'esercizio MEDIO-07).
Applica la regola di Ruffini per dividere il polinomio $P(x) = 3x^3 - 5x^2 + 2x - 7$ per il binomio $(x - 2)$. Indica chiaramente qual è il polinomio quoziente e qual è…
Applica la regola di Ruffini per dividere il polinomio $P(x) = 3x^3 - 5x^2 + 2x - 7$ per il binomio $(x - 2)$. Indica chiaramente qual è il polinomio quoziente e qual è il resto della divisione.
Sapendo che $x = 1$ è una delle radici del polinomio $P(x) = x^3 - 2x^2 - 5x + 6$, utilizza la regola di Ruffini per scomporlo in fattori e trovare le altre due radici.
Sapendo che $x = 1$ è una delle radici del polinomio $P(x) = x^3 - 2x^2 - 5x + 6$, utilizza la regola di Ruffini per scomporlo in fattori e trovare le altre due radici.
Esegui la divisione del polinomio $P(x) = 4x^3 - 8x^2 + 5x - 1$ per il binomio $(2x - 3)$. Suggerimento: Puoi usare la regola di Ruffini dividendo per…
Esegui la divisione del polinomio $P(x) = 4x^3 - 8x^2 + 5x - 1$ per il binomio $(2x - 3)$. Suggerimento: Puoi usare la regola di Ruffini dividendo per $(x - \frac{3}{2})$ e aggiustando poi il quoziente ottenuto.
Teorema del resto e teorema di Ruffini
Prima di costruire la tabella con un numero a caso, conviene controllare se vale la pena: serve il teorema del resto.
Senza eseguire la divisione, utilizza il teorema del resto per calcolare il resto che si ottiene dividendo il polinomio $P(x) = 2x^4 - x^3 + 5x - 3$ per $(x + 1)$.
Senza eseguire la divisione, utilizza il teorema del resto per calcolare il resto che si ottiene dividendo il polinomio $P(x) = 2x^4 - x^3 + 5x - 3$ per $(x + 1)$.
Utilizza il teorema del fattore per verificare se $x = 3$ è una radice del polinomio $P(x) = x^3 - 4x^2 + x + 6$. Giustifica la tua risposta mostrando i calcoli.
Utilizza il teorema del fattore per verificare se $x = 3$ è una radice del polinomio $P(x) = x^3 - 4x^2 + x + 6$. Giustifica la tua risposta mostrando i calcoli.
Matteo deve determinare se il binomio $(x + 2)$ è un fattore del polinomio $P(x) = x^3 - 3x + 2$. Per verificarlo, decide di applicare la regola di Ruffini e scrive…
Matteo deve determinare se il binomio $(x + 2)$ è un fattore del polinomio $P(x) = x^3 - 3x + 2$. Per verificarlo, decide di applicare la regola di Ruffini e scrive nella riga superiore della sua tabella soltanto i numeri $1$, $-3$ e $2$. Nella casella laterale a sinistra colloca il valore $-2$. Dopo aver operato, ottiene un resto diverso da zero e afferma: «Poiché il resto non è nullo, $(x + 2)$ non divide il polinomio e, quindi, non è un fattore».
- a) Individua i due errori commessi da Matteo (uno di procedimento nel preparare la tabella e uno nella sua conclusione).
- b) Spiega perché è indispensabile inserire uno zero al posto dei termini mancanti quando si applica questo metodo.
- c) Esegui la divisione in modo corretto utilizzando la regola di Ruffini e determina in modo motivato se $(x + 2)$ è in realtà un fattore di $P(x)$, indicando il quoziente ottenuto.
Trova il valore del parametro $k$ affinché il polinomio $P(x) = x^3 + kx^2 - 3x + 8$ dia resto $10$ quando viene diviso per $(x - 2)$.
Trova il valore del parametro $k$ affinché il polinomio $P(x) = x^3 + kx^2 - 3x + 8$ dia resto $10$ quando viene diviso per $(x - 2)$.
Candidati zeri interi
Provare numeri a caso è inefficiente. Se $P(x)$ ha coefficienti interi, i suoi zeri interi (se ci sono) sono tra i divisori del termine noto.
Si vuole scomporre in fattori il polinomio $P(x) = x^3 + 4x^2 - 11x - 30$. a) Elenca tutti i candidati radici intere a partire dai divisori del termine noto. b) Stima…
Si vuole scomporre in fattori il polinomio $P(x) = x^3 + 4x^2 - 11x - 30$.
- a) Elenca tutti i candidati radici intere a partire dai divisori del termine noto.
- b) Stima prima di calcolare: Osserva i candidati di maggior valore assoluto ($\pm 15$ e $\pm 30$). Senza applicare la regola di Ruffini, confronta mentalmente la grandezza di $x^3$ con la somma degli altri termini e spiega perché è estremamente improbabile che numeri così lontani dall'origine siano radici di questo polinomio. In quale intervallo ti aspetteresti di trovare le radici?
- c) Utilizza il teorema del resto valutando solo i candidati più vicini a zero ($\pm 1, \pm 2, \pm 3$) per trovare una prima radice senza dover tracciare inutili tabelle di Ruffini.
- d) Completa la scomposizione di $P(x)$ mediante la regola di Ruffini a partire dalla radice trovata, indica tutte le radici reali e rifletti su come la stima iniziale permetta di risparmiare calcoli infruttuosi.
Si sa che il polinomio $P(x) = 2x^3 + x^2 - 13x + 6$ ha almeno una radice intera. Verifica mediante il teorema del resto o la regola di Ruffini che $x = 2$ è una delle…
Si sa che il polinomio $P(x) = 2x^3 + x^2 - 13x + 6$ ha almeno una radice intera. Verifica mediante il teorema del resto o la regola di Ruffini che $x = 2$ è una delle sue radici. Poi scomponi completamente in fattori il polinomio per trovare le sue altre due radici (una delle quali è una frazione).
Un gruppo di ingegneri analizza la distribuzione delle tensioni in una trave di metallo, modellizzata dal polinomio $P(x) = x^4 - x^3 - 7x^2 + x + 6$. Trova tutte le…
Un gruppo di ingegneri analizza la distribuzione delle tensioni in una trave di metallo, modellizzata dal polinomio $P(x) = x^4 - x^3 - 7x^2 + x + 6$. Trova tutte le radici del polinomio per determinare i punti esatti in cui la tensione è nulla.
Scomposizione completa e zeri multipli
Scomporre «completamente» significa ripetere raccoglimento, prodotti notevoli e Ruffini finché ogni fattore è di grado $1$ (o di grado $2$ senza zeri reali). Se uno zero compare più volte, si dice multiplo.
Dato il polinomio già scomposto $P(x) = 2x(x + 5)(x - 4)^2$, indica direttamente quali sono tutte le sue radici e specifica la molteplicità di ciascuna (se sono…
Dato il polinomio già scomposto $P(x) = 2x(x + 5)(x - 4)^2$, indica direttamente quali sono tutte le sue radici e specifica la molteplicità di ciascuna (se sono semplici, doppie, ecc.).
Costruisci un polinomio di grado 3 che abbia come radici $x_1 = -2$, $x_2 = 0$ e $x_3 = 4$ e il cui coefficiente direttivo sia $1$. Esprimi il risultato finale in forma…
Costruisci un polinomio di grado 3 che abbia come radici $x_1 = -2$, $x_2 = 0$ e $x_3 = 4$ e il cui coefficiente direttivo sia $1$. Esprimi il risultato finale in forma sviluppata (eseguendo i prodotti dei fattori).
Scomponi completamente in fattori il polinomio $P(x) = 2x^4 - 2x^3 - 12x^2$. Per farlo, raccogli prima il fattore comune e poi trova le radici del polinomio risultante.
Scomponi completamente in fattori il polinomio $P(x) = 2x^4 - 2x^3 - 12x^2$. Per farlo, raccogli prima il fattore comune e poi trova le radici del polinomio risultante.
Scomponi completamente in fattori il polinomio $P(x) = x^4 - 2x^3 - 3x^2 + 4x + 4$. Tieni presente che può contenere radici multiple. Indica chiaramente quali sono le…
Scomponi completamente in fattori il polinomio $P(x) = x^4 - 2x^3 - 3x^2 + 4x + 4$. Tieni presente che può contenere radici multiple. Indica chiaramente quali sono le sue radici e la molteplicità di ciascuna.