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Ecuaciones · Ecuaciones

Ecuaciones racionales

Te conviene dominar: Fracciones algebraicas (10.° grado (media, bachillerato))
Te conviene dominar: Factorización y división sintética (regla de Ruffini) (10.° grado (media, bachillerato))

Tres amigos alquilan una lancha para ir a la isla Taboga por $\text{B/.}\,60$ y dividen el costo en partes iguales. Justo antes de salir se suma un cuarto amigo y a cada uno de los tres originales le toca pagar $\text{B/.}\,5$ menos. ¿Cuánta plata ponía cada uno al principio? La incógnita (la cantidad de personas) queda en un denominador: es una ecuación racional. La idea para resolverla es siempre la misma: quitar los denominadores. El riesgo también es siempre el mismo: algún valor que parece solución puede anular un denominador y hay que descartarlo. Al final de la página volvemos a este problema.

Dominio y método básico

Ecuación racional cuyos denominadores se anulan en x = 2 y x = -2, valores excluidos del dominio. x/(x−2) + 2x/(x+2) = 16/(x²−4) los denominadores valen 0 cuando x = 2 o x = −2 esos valores quedan siempre fuera del dominio
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Resuelve la siguiente ecuación racional, indicando claramente sus soluciones válidas: $\frac{3}{x} - \frac{1}{x+2} = \frac{5}{x(x+2)}$

Resuelve la siguiente ecuación racional, indicando claramente sus soluciones válidas:

$\frac{3}{x} - \frac{1}{x+2} = \frac{5}{x(x+2)}$

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Halla los valores de $x$ que verifican la siguiente igualdad: $\frac{x+3}{x-1} = \frac{x-2}{x+1}$

Halla los valores de $x$ que verifican la siguiente igualdad:

$\frac{x+3}{x-1} = \frac{x-2}{x+1}$

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Resuelve la ecuación racional reduciendo previamente a común denominador: $\frac{1}{x} + \frac{1}{2x} + \frac{1}{3x} = \frac{11}{6}$

Resuelve la ecuación racional reduciendo previamente a común denominador:

$\frac{1}{x} + \frac{1}{2x} + \frac{1}{3x} = \frac{11}{6}$

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Factorizar los denominadores

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Encuentra las soluciones de la siguiente ecuación: $\frac{4}{x-2} - \frac{3}{x+2} = \frac{1}{x^2-4}$

Encuentra las soluciones de la siguiente ecuación:

$\frac{4}{x-2} - \frac{3}{x+2} = \frac{1}{x^2-4}$

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Resuelve la ecuación racional factorizando previamente los denominadores para hallar el mínimo común múltiplo: $\frac{x}{x^2-4} + \frac{1}{x+2} = \frac{3}{x-2}$

Resuelve la ecuación racional factorizando previamente los denominadores para hallar el mínimo común múltiplo:

$\frac{x}{x^2-4} + \frac{1}{x+2} = \frac{3}{x-2}$

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Determina todas las soluciones reales de la ecuación, simplificando las fracciones algebraicas usando productos notables antes de operar:…

Determina todas las soluciones reales de la ecuación, simplificando las fracciones algebraicas usando productos notables antes de operar:

$\frac{x^3-8}{x-2} = \frac{x^3+1}{x+1} + 3$

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Soluciones extrañas

Esquema que muestra cómo se descarta una solución candidata que coincide con un valor excluido del dominio. ecuación transformada x = 3, x = −7 x = 3anula un denominadorse descarta ✗ x = −7es solución ✓
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Calcula los valores reales de $x$ para los cuales se cumple la siguiente expresión: $\frac{x^2-9}{x-3} = 6$

Calcula los valores reales de $x$ para los cuales se cumple la siguiente expresión:

$\frac{x^2-9}{x-3} = 6$

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Encuentra las soluciones de la siguiente ecuación, descartando aquellas que resulten ser falsas (soluciones extrañas):…

Encuentra las soluciones de la siguiente ecuación, descartando aquellas que resulten ser falsas (soluciones extrañas):

$\frac{2x+1}{x^2-x-6} - \frac{x}{x-3} = \frac{1}{x+2}$

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Resuelve la ecuación simplificando las fracciones algebraicas: $\frac{x+1}{x-1} - \frac{x-1}{x+1} = \frac{4}{x^2-1}$

Resuelve la ecuación simplificando las fracciones algebraicas:

$\frac{x+1}{x-1} - \frac{x-1}{x+1} = \frac{4}{x^2-1}$

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Halla los valores de $x$ que verifican la siguiente ecuación: $\frac{x^2-x}{x^2-4x+3} = \frac{2x}{x-3} - 1$

Halla los valores de $x$ que verifican la siguiente ecuación:

$\frac{x^2-x}{x^2-4x+3} = \frac{2x}{x-3} - 1$

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Problemas con ecuaciones racionales

Esquema que relaciona los problemas de trabajo conjunto, velocidad y mezclas con ecuaciones racionales. trabajo conjunto1/A + 1/B = 1/juntos velocidadtiempo = distancia / velocidad la incógnita queda en un denominadoral plantear el tiempo o el reparto

Pasos generales: (1) elige la incógnita y di qué representa; (2) expresa las demás cantidades con ella; (3) plantea la igualdad; (4) resuelve y descarta soluciones que no tengan sentido (tiempos o longitudes negativos, valores prohibidos); (5) responde con unidades.

Cables cruzados: de dónde sale $\frac1h=\frac1{h_1}+\frac1{h_2}$

Dos postes verticales de alturas $h_1$ y $h_2$ están a una distancia $d$. Se tiende un cable desde la punta de cada poste hasta la base del otro, y los cables se cruzan a una altura $h$. Esa relación no es un dato mágico: sale de la semejanza de triángulos.

Dos postes de alturas h1 y h2 con dos cables que unen la punta de cada uno con la base del otro y se cruzan a una altura h. h₁ h₂ h d

Volvamos a la lancha. Con $n$ amigos originales: $\dfrac{60}{n}-\dfrac{60}{n+1}=5$. Dividiendo por $5$: $\dfrac{12}{n}-\dfrac{12}{n+1}=1\Rightarrow 12=n(n+1)\Rightarrow n^2+n-12=0\Rightarrow n=3$ (la otra raíz, $-4$, no sirve). Cada uno ponía $\text{B/.}\,20$ y ahora pone $\text{B/.}\,15$.

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Dos impresoras 3D trabajando juntas tardan $6$ horas en fabricar un lote completo de piezas para un proyecto de ingeniería. Si trabajaran por separado, la impresora A…

Dos impresoras 3D trabajando juntas tardan $6$ horas en fabricar un lote completo de piezas para un proyecto de ingeniería. Si trabajaran por separado, la impresora A tardaría $5$ horas menos que la impresora B en completar el mismo lote. Plantea una ecuación racional y determina cuánto tiempo tardaría la impresora A trabajando sola.

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Un tren de mercancías debe recorrer una distancia de $300\text{ km}$. Si aumentara su velocidad media en $10\text{ km/h}$, tardaría $1$ hora menos en realizar el…

Un tren de mercancías debe recorrer una distancia de $300\text{ km}$. Si aumentara su velocidad media en $10\text{ km/h}$, tardaría $1$ hora menos en realizar el trayecto completo. Plantea una ecuación racional y calcula la velocidad media a la que circula el tren inicialmente.

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Un grupo de estudiantes alquila un bus para una excursión por un precio total de $400\text{ \$}$. A última hora se unen $5…

Un grupo de estudiantes alquila un bus para una excursión por un precio total de $400\text{ \$}$. A última hora se unen $5$ estudiantes más al viaje, lo que hace que cada uno de los que iban a ir inicialmente pague $4\text{ \$}$ menos. Plantea una ecuación racional para calcular cuántos estudiantes formaban el grupo original.

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Un diseñador gráfico está creando un cartel rectangular cuya área debe ser exactamente de $600\text{ cm}^2$. Si aumentara la base del cartel en $10\text{ cm}$ y redujera…

Un diseñador gráfico está creando un cartel rectangular cuya área debe ser exactamente de $600\text{ cm}^2$. Si aumentara la base del cartel en $10\text{ cm}$ y redujera la altura en $5\text{ cm}$, el área total seguiría siendo la misma. Plantea una ecuación racional y determina las dimensiones originales del cartel.

x 600/x Area = 600 A x + 10 600/x − 5 Area = 600 B
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En un circuito electrónico se conectan dos resistencias en paralelo. La resistencia equivalente del conjunto, $R_{eq}$, se calcula mediante la fórmula…

En un circuito electrónico se conectan dos resistencias en paralelo. La resistencia equivalente del conjunto, $R_{eq}$, se calcula mediante la fórmula $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$. Se sabe que el valor de la resistencia $R_2$ es $5\ \Omega$ mayor que el de $R_1$, y que la resistencia equivalente del circuito es de $6\ \Omega$. Plantea y resuelve una ecuación racional para hallar el valor de ambas resistencias.

A B R₁ = x R₂ = x+5 Eq. 6Ω
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Un barco a motor realiza un trayecto por un río, recorriendo $24\text{ km}$ a favor de la corriente y luego regresando al punto de partida a contracorriente. El tiempo…

Un barco a motor realiza un trayecto por un río, recorriendo $24\text{ km}$ a favor de la corriente y luego regresando al punto de partida a contracorriente. El tiempo total de navegación ha sido de $5\text{ horas}$. Si la velocidad de la corriente del río es de $2\text{ km/h}$, plantea una ecuación racional para calcular la velocidad del barco en aguas tranquilas.

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En un laboratorio se tienen $50\text{ L}$ de una disolución salina con una concentración inicial de $0.04\text{ kg/L}$. Se desea evaporar agua de la mezcla a un ritmo…

En un laboratorio se tienen $50\text{ L}$ de una disolución salina con una concentración inicial de $0.04\text{ kg/L}$. Se desea evaporar agua de la mezcla a un ritmo constante para aumentar su concentración (la cantidad de sal permanece invariable). Si se evaporan $x\text{ L}$ de agua, la nueva concentración debe ser de $0.1\text{ kg/L}$. Plantea la ecuación racional correspondiente y calcula la cantidad de agua que debe evaporarse.

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Dos postes verticales de alturas $x$ y $x+2$ metros están separados por una cierta distancia en un terreno llano. Se tienden dos cables rectilíneos y tensos desde la…

Dos postes verticales de alturas $x$ y $x+2$ metros están separados por una cierta distancia en un terreno llano. Se tienden dos cables rectilíneos y tensos desde la parte superior de cada poste hasta la base del poste opuesto. El punto donde se cruzan los cables se encuentra a una altura de $2.4\text{ m}$ del suelo. Sabiendo que la altura del cruce $h$ cumple la relación geométrica $\frac{1}{h} = \frac{1}{h_1} + \frac{1}{h_2}$ (donde $h_1$ y $h_2$ son las alturas de los postes), plantea una ecuación racional y calcula la altura de ambos postes.

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Parámetros, identidades y cambio de variable

Discusión de una ecuación racional con parámetro: si a vale 1 hay infinitas soluciones y si no, ninguna. tras simplificar:2x² + 2a = 2x² + 2 a = 1identidad:infinitas soluciones a ≠ 1ninguna solución

Al simplificar puede pasar que desaparezca la incógnita. Hay dos posibilidades: la igualdad que queda es siempre cierta (identidad: toda $x$ del dominio es solución) o es falsa (la ecuación no tiene solución).

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Determina el número real $x$ que satisface la igualdad entre estas dos fracciones algebraicas: $\frac{x-1}{x} = \frac{x}{x+3}$

Determina el número real $x$ que satisface la igualdad entre estas dos fracciones algebraicas:

$\frac{x-1}{x} = \frac{x}{x+3}$

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Resuelve la siguiente ecuación racional: $\frac{2}{x+3} + \frac{x}{x-3} = 1$

Resuelve la siguiente ecuación racional:

$\frac{2}{x+3} + \frac{x}{x-3} = 1$

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Dada la ecuación racional con parámetro $a$: $\frac{x+a}{x-1} + \frac{x-a}{x+1} = \frac{2x^2+2}{x^2-1}$ Determina para qué valores del parámetro $a$ la ecuación tiene…

Dada la ecuación racional con parámetro $a$:

$\frac{x+a}{x-1} + \frac{x-a}{x+1} = \frac{2x^2+2}{x^2-1}$

Determina para qué valores del parámetro $a$ la ecuación tiene infinitas soluciones, y para qué valores no tiene ninguna solución.

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Resuelve la siguiente ecuación racional, factorizando previamente los denominadores para operar con el mínimo común múltiplo:…

Resuelve la siguiente ecuación racional, factorizando previamente los denominadores para operar con el mínimo común múltiplo:

$\frac{1}{x^2-5x+6} + \frac{1}{x^2-7x+12} = \frac{2}{x^2-6x+8}$

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Resuelve la siguiente ecuación racional realizando el cambio de variable $t = \frac{x^2+1}{x}$: $\frac{x^2+1}{x} + \frac{6x}{x^2+1} = 5$

Resuelve la siguiente ecuación racional realizando el cambio de variable $t = \frac{x^2+1}{x}$:

$\frac{x^2+1}{x} + \frac{6x}{x^2+1} = 5$

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Resumen

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