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Polinomios · Polinomios

Expresiones algebraicas

Te conviene dominar: Expresiones algebraicas (3° de secundaria)
Te conviene dominar: Operaciones con potencias (3° de secundaria)

Una app de ejercicio en tu celular calcula las calorías quemadas con una fórmula como $C(t) = 0.15t^2 + 8t$, donde $t$ son los minutos de entrenamiento. Esa fórmula es una expresión algebraica: una receta escrita con letras que sirve para cualquier $t$ sin repetir el razonamiento cada vez. En esta página aprenderás a leerlas, escribirlas y operarlas. ¿Cuántas calorías quema alguien en 30 minutos? Lo resolveremos al final.

Lenguaje algebraico

El lenguaje común es ambiguo; el lenguaje matemático debe ser preciso. Una incógnita o variable es una letra que representa un número que aún no conocemos o que puede cambiar. Traducir un enunciado se hace por partes: primero cada operación sobre una letra, luego cómo se combinan.

Lenguaje común Expresión
La suma de $a$ y $b$ $a + b$
La diferencia de $a$ y $b$ $a - b$
El producto de $a$ y $b$ $ab$
El cociente (o razón) de $a$ entre $b$ $\dfrac{a}{b}$
El doble de $x$ $2x$
El cuadrado de $x$ $x^2$
Un número par / impar $2n$ / $2n+1$

El residuo de dividir $a$ entre $b$ también se expresa con letras: $a = bq + r$, donde $q$ es el cociente y $r$ el residuo.

Esquema de traducción de una frase del lenguaje común a una expresión algebraica. "el cubo de a"menos"el cuadrado de b" a³−b² a³ − b²
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Expresa en lenguaje algebraico el siguiente enunciado: "El cubo de un número menos el cuadrado de otro número distinto".

Expresa en lenguaje algebraico el siguiente enunciado: "El cubo de un número menos el cuadrado de otro número distinto".

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Escribe la expresión algebraica que representa el perímetro de un rectángulo cuya base mide $3x$ y su altura mide $x + 2$.

Escribe la expresión algebraica que representa el perímetro de un rectángulo cuya base mide $3x$ y su altura mide $x + 2$.

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Monomios: coeficiente, parte literal y grado

Diagrama de un monomio que señala su coeficiente, su parte literal y el cálculo del grado sumando los exponentes. −2/3 x⁴y² coeficiente parte literal grado = 4 + 2 = 6(suma de exponentes)

Según el número de términos, una expresión es un monomio (1 término), un binomio (2) o un trinomio (3); en general, un polinomio.

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Identifica el coeficiente, la parte literal y el grado del siguiente monomio: $M(x,y) = -\frac{2}{3}x^4y^2$.

Identifica el coeficiente, la parte literal y el grado del siguiente monomio: $M(x,y) = -\frac{2}{3}x^4y^2$.

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Polinomios: grado y valor numérico

No toda expresión con letras es un polinomio: los exponentes deben ser números naturales y la letra no puede estar en un denominador ni dentro de una raíz.

Ejemplos de una expresión que es polinomio y de dos que no lo son. 3x² − 5x + 2 sí es polinomio 5/x x^(1/2) no lo son: letra en denominador o exponente no natural

El valor numérico de una expresión es el resultado de sustituir las letras por números y calcular, respetando la jerarquía de operaciones.

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Calcula el valor numérico del polinomio $P(x) = 3x^2 - 5x + 2$ para $x = -2$.

Calcula el valor numérico del polinomio $P(x) = 3x^2 - 5x + 2$ para $x = -2$.

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Indica cuáles de las siguientes expresiones algebraicas son polinomios y justifica tu respuesta: $A(x) = 3x^2 - \frac{5}{x}$ $B(x) = \sqrt{2}x^3 - x$…

Indica cuáles de las siguientes expresiones algebraicas son polinomios y justifica tu respuesta:

  • $A(x) = 3x^2 - \frac{5}{x}$

  • $B(x) = \sqrt{2}x^3 - x$

  • $C(x) = 4x^{1/2} + 1$

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Operaciones con monomios

Solo se suman o restan monomios semejantes (misma parte literal), operando sus coeficientes. Para multiplicar o dividir no hace falta que sean semejantes: se opera con los coeficientes por un lado y con cada letra por otro, sumando o restando exponentes.

Comparación entre la suma de monomios semejantes y la multiplicación de monomios. suma de semejantes 3x²y − 5x²y + 8x²y = 6x²y producto (no hace falta que sean semejantes) (−3a²b³)·(4ab⁴) = −12a³b⁷ coeficientes se multiplican, exponentes se suman
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Realiza la siguiente suma y resta de monomios semejantes y simplifica el resultado: $3x^2y - 5x^2y + 8x^2y$.

Realiza la siguiente suma y resta de monomios semejantes y simplifica el resultado: $3x^2y - 5x^2y + 8x^2y$.

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Efectúa la multiplicación de los siguientes monomios: $(-3a^2b^3) \times (4ab^4)$.

Efectúa la multiplicación de los siguientes monomios: $(-3a^2b^3) \times (4ab^4)$.

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Realiza la siguiente división de monomios e indica el coeficiente, la parte literal y el grado del monomio resultante: $\frac{-24x^5y^4z}{6x^2y^3}$.

Realiza la siguiente división de monomios e indica el coeficiente, la parte literal y el grado del monomio resultante: $\frac{-24x^5y^4z}{6x^2y^3}$.

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Parámetros y condiciones

A veces el enunciado fija un valor numérico del polinomio y pide una letra desconocida (un parámetro). Se sustituye, se obtiene una ecuación y se despeja.

Si hay dos parámetros, cada condición da una ecuación y se resuelve el sistema.

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Determina el valor de $k$ para que el valor numérico del polinomio $P(x) = 2x^3 - kx + 4$ en $x = 1$ sea igual a $5$.

Determina el valor de $k$ para que el valor numérico del polinomio $P(x) = 2x^3 - kx + 4$ en $x = 1$ sea igual a $5$.

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Halla los valores de los parámetros $a$ y $b$ en el polinomio $P(x) = ax^2 + bx - 5$ sabiendo que su valor numérico para $x = 1$ es $-2$ y para $x = -1$ es $-4$.

Halla los valores de los parámetros $a$ y $b$ en el polinomio $P(x) = ax^2 + bx - 5$ sabiendo que su valor numérico para $x = 1$ es $-2$ y para $x = -1$ es $-4$.

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Suma, resta y producto de polinomios

Para sumar o restar polinomios se reducen los términos semejantes. Al restar, el signo menos cambia el signo de todos los términos del polinomio que se resta.

Para multiplicar se aplica la propiedad distributiva: cada término del primer polinomio se multiplica por cada término del segundo, y luego se reducen los semejantes. Se cumple $(a+b)(c+d) = ac + ad + bc + bd$.

Rectángulo de lados a más b y c más d dividido en cuatro rectángulos que representan los cuatro productos parciales. acbc adbd ab cd
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Se quiere construir una caja sin tapa a partir de una plancha de cartón rectangular de $40$ cm de largo por $30$ cm de ancho. Para ello, se recortan cuadrados de lado…

Se quiere construir una caja sin tapa a partir de una plancha de cartón rectangular de $40$ cm de largo por $30$ cm de ancho. Para ello, se recortan cuadrados de lado $x$ en cada una de las cuatro esquinas y se doblan las solapas hacia arriba. Escribe la expresión algebraica del volumen de la caja en función de $x$ y calcula dicho volumen si $x = 5$ cm.

x 40 cm 30 cm
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Factorizar para simplificar

Factorizar es escribir una expresión como un producto. Sirve para simplificar fracciones algebraicas: si el numerador y el denominador comparten un factor, se cancela. Estas son las factorizaciones que necesitas aquí:

El área verde de un jardín de $a$ por $b$ metros con dos caminos en cruz de ancho $x$ se calcula quitando los caminos: queda un rectángulo de $(a-x)$ por $(b-x)$ metros, repartido en cuatro partes.

Jardín rectangular de lados a y b con dos caminos de ancho x en cruz; la zona verde restante mide a menos x por b menos x. a b camino de ancho x verde
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Calcula el valor numérico de la expresión algebraica $P(x,y) = \frac{x^2 - 2xy + y^2}{x - y}$ para $x = \frac{1}{2}$ y $y = -\frac{3}{2}$. Pista: simplifica la expresión…

Calcula el valor numérico de la expresión algebraica $P(x,y) = \frac{x^2 - 2xy + y^2}{x - y}$ para $x = \frac{1}{2}$ y $y = -\frac{3}{2}$. Pista: simplifica la expresión antes de sustituir los valores.

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Dada la expresión algebraica $E(a,b) = \frac{a^3 - b^3}{a^2 + ab + b^2}$, simplifícala al máximo efectuando la división y utiliza el resultado para calcular mentalmente…

Dada la expresión algebraica $E(a,b) = \frac{a^3 - b^3}{a^2 + ab + b^2}$, simplifícala al máximo efectuando la división y utiliza el resultado para calcular mentalmente su valor numérico cuando $a = 4.5$ y $b = 1.5$.

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Un jardín rectangular tiene unas dimensiones de $a$ metros de largo por $b$ metros de ancho. Se construyen dos caminos perpendiculares de ancho $x$ paralelos a los lados…

Un jardín rectangular tiene unas dimensiones de $a$ metros de largo por $b$ metros de ancho. Se construyen dos caminos perpendiculares de ancho $x$ paralelos a los lados del jardín, formando una cruz. Escribe la expresión algebraica factorizada del área verde restante.

a b x
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Fracciones con letras y despeje

Las fracciones algebraicas se suman igual que las numéricas: se buscan denominadores iguales (el producto de los denominadores sirve) y se suman los numeradores.

$$\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} = \frac{R_2}{R_1R_2} + \frac{R_1}{R_1R_2} = \frac{R_1 + R_2}{R_1R_2}$$

Para despejar una letra que está en el denominador, se saca el inverso de ambos lados de la igualdad (si dos fracciones son iguales, sus inversos también).

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En un circuito eléctrico, la resistencia equivalente $R_{eq}$ de tres resistencias $R_1$, $R_2$ y $R_3$ conectadas en paralelo se obtiene a partir de la fórmula…

En un circuito eléctrico, la resistencia equivalente $R_{eq}$ de tres resistencias $R_1$, $R_2$ y $R_3$ conectadas en paralelo se obtiene a partir de la fórmula $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}$. Despeja $R_{eq}$ y escribe su expresión algebraica como una única fracción en función de $R_1$, $R_2$ y $R_3$.

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Expresiones algebraicas en problemas reales

Perímetros, áreas, volúmenes, tarifas, presupuestos o recetas se escriben como expresiones algebraicas cuando alguna medida no está fijada. Recuerda también: «descuento del $20\,\%$» significa pagar el $80\,\%$, es decir, multiplicar por $0.8$.

Un círculo dentro de un cuadrado: el área sombreada se obtiene restando el área del círculo a la del cuadrado. lado = 2x radio = x área sombreada = (2x)² − πx²
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Una tienda de ropa ofrece un descuento del $20\%$ en todos sus artículos. Si compras $x$ camisas que originalmente cuestan $500$ pesos cada una y $y$ pantalones que…

Una tienda de ropa ofrece un descuento del $20\%$ en todos sus artículos. Si compras $x$ camisas que originalmente cuestan $500$ pesos cada una y $y$ pantalones que cuestan $800$ pesos cada uno, escribe la expresión algebraica del costo total de la compra. Calcula el costo si compras $3$ camisas y $2$ pantalones.

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La energía cinética de un cuerpo en movimiento viene dada por la expresión $E_c = \frac{1}{2}mv^2$, donde $m$ es la masa en kilogramos y $v$ la velocidad en metros por…

La energía cinética de un cuerpo en movimiento viene dada por la expresión $E_c = \frac{1}{2}mv^2$, donde $m$ es la masa en kilogramos y $v$ la velocidad en metros por segundo. Calcula la energía cinética de un vehículo de $800$ kg que circula a $20$ m/s.

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La figura muestra un cuadrado de lado $2x$ que contiene en su interior un círculo de radio $x$. Escribe la expresión algebraica que representa el área de la región…

La figura muestra un cuadrado de lado $2x$ que contiene en su interior un círculo de radio $x$. Escribe la expresión algebraica que representa el área de la región sombreada (la zona del cuadrado exterior al círculo).

x 2x
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Una compañía telefónica cobra una cuota fija mensual de $300$ pesos, más $2.40$ pesos por cada minuto de llamada $m$ y $1$ peso por cada megabyte consumido $d$. Escribe…

Una compañía telefónica cobra una cuota fija mensual de $300$ pesos, más $2.40$ pesos por cada minuto de llamada $m$ y $1$ peso por cada megabyte consumido $d$. Escribe la expresión algebraica de la factura mensual y calcula su importe para un mes en el que se consumieron $100$ minutos y $500$ megabytes.

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Un depósito cilíndrico tiene un radio de la base $r = x$ y una altura $h = 3x$. Escribe las expresiones algebraicas que representan su volumen y su área lateral en…

Un depósito cilíndrico tiene un radio de la base $r = x$ y una altura $h = 3x$. Escribe las expresiones algebraicas que representan su volumen y su área lateral en función de $x$.

x h = 3x
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Modelos más elaborados

Con la práctica, las expresiones se vuelven más ricas: tarifas que se comparan, sumas generales, terrenos con restricciones y demostraciones con letras.

Un último consejo para terrenos con valla: si el río cubre un lado, la valla solo rodea tres. Con anchura $x$ y $L$ metros de valla, los dos lados de ancho gastan $2x$ y el largo mide $L - 2x$.

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Demuestra algebraicamente que la diferencia entre los cuadrados de dos números impares consecutivos es siempre un múltiplo de $8$. (Recuerda que un número impar se puede…

Demuestra algebraicamente que la diferencia entre los cuadrados de dos números impares consecutivos es siempre un múltiplo de $8$. (Recuerda que un número impar se puede expresar de la forma $2n+1$).

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Dos agencias de renta de autos ofrecen distintas tarifas. La agencia A cobra una cuota fija de $600$ pesos más $4$ pesos por kilómetro recorrido. La agencia B cobra…

Dos agencias de renta de autos ofrecen distintas tarifas. La agencia A cobra una cuota fija de $600$ pesos más $4$ pesos por kilómetro recorrido. La agencia B cobra $1\,000$ pesos fijos más $3$ pesos por kilómetro. Escribe la expresión algebraica que representa la diferencia de costo entre la agencia A y la agencia B para un trayecto de $k$ kilómetros, y determina para cuántos kilómetros el costo es exactamente el mismo.

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Escribe la expresión algebraica que proporciona la suma de los primeros $n$ múltiplos enteros positivos de $3$, sabiendo que la suma de los primeros $n$ números…

Escribe la expresión algebraica que proporciona la suma de los primeros $n$ múltiplos enteros positivos de $3$, sabiendo que la suma de los primeros $n$ números naturales es $\frac{n(n+1)}{2}$. Utiliza dicha expresión para calcular la suma de los primeros $50$ múltiplos de $3$.

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Un agricultor dispone de $L$ metros de valla para cercar un terreno rectangular adyacente a un río rectilíneo. Como el río actúa como barrera natural, no necesita poner…

Un agricultor dispone de $L$ metros de valla para cercar un terreno rectangular adyacente a un río rectilíneo. Como el río actúa como barrera natural, no necesita poner valla en ese lado. Si llamamos $x$ a la anchura del terreno (la dimensión perpendicular al río), escribe la expresión algebraica del área del recinto en función de $L$ y $x$. ¿Cuál es el área si dispone de $100$ metros de valla y la anchura es de $20$ metros?

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Vuelve al principio: para $t = 30$ minutos, $C(30) = 0.15(30)^2 + 8(30) = 0.15 \times 900 + 240 = 135 + 240 = 375$ calorías.

Resumen

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