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1° bach · Matemáticas
Polinomios · Polinomios

Fracciones algebraicas

Te conviene dominar: Productos notables (8.° grado (Tercer Ciclo de Educación Básica))
Te conviene dominar: Operaciones con fracciones (7.° grado (Tercer Ciclo de Educación Básica))

En una casa de Santa Tecla, la llave de agua caliente llena la tina en $x$ horas y la de agua fría en $x+3$ horas. ¿Qué parte de la tina llenan juntas en una hora? La respuesta es $\frac{1}{x} + \frac{1}{x+3}$. Esa suma, con la incógnita en el denominador, es una fracción algebraica: se maneja igual que una fracción numérica, pero con polinomios arriba y abajo.

Qué es una fracción algebraica

Comparación entre una fracción numérica y una fracción algebraica formada por polinomios en el numerador y denominador. 34 ↔ x² − 9x + 3 numerador y denominador son polinomios

Dos fracciones son equivalentes si sus productos cruzados son iguales: $\frac{A}{B}=\frac{C}{D}$ cuando $A\cdot D = B\cdot C$. Y el valor numérico se obtiene sustituyendo la variable por un número, siempre que el denominador no se anule.

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Comprueba, realizando los productos cruzados, si las fracciones algebraicas $\frac{x-3}{x+1}$ y $\frac{x^2-9}{x^2+4x+3}$ son equivalentes.

Comprueba, realizando los productos cruzados, si las fracciones algebraicas $\frac{x-3}{x+1}$ y $\frac{x^2-9}{x^2+4x+3}$ son equivalentes.

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Calcula el valor numérico de la fracción algebraica $\frac{x^2 - 3x + 2}{x^2 + 1}$ para $x = -2$.

Calcula el valor numérico de la fracción algebraica $\frac{x^2 - 3x + 2}{x^2 + 1}$ para $x = -2$.

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Simplificar factorizando

Para simplificar, se factoriza el numerador y el denominador y se cancelan los factores que se repiten arriba y abajo. Es lo mismo que con fracciones numéricas: $\frac{12}{18} = \frac{2\cdot2\cdot3}{2\cdot3\cdot3} = \frac{2}{3}$.

Simplificación de una fracción algebraica mediante la cancelación del factor común x más 3 en numerador y denominador. (x+3)(x−3) x(x+3) = (x−3) x se tacha el factor común (x+3)

Las herramientas para factorizar son las del apartado de factorización: factor común, diferencia de cuadrados $a^2-b^2=(a+b)(a-b)$, trinomio cuadrado perfecto $a^2\pm2ab+b^2=(a\pm b)^2$, trinomio $x^2+(a+b)x+ab$, método de la tijera para $ax^2+bx+c$ y factorización por asociación.

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Simplifica la siguiente fracción algebraica extrayendo factor común en el numerador y en el denominador: $\frac{4x^3 - 2x^2}{6x^2 - 2x}$

Simplifica la siguiente fracción algebraica extrayendo factor común en el numerador y en el denominador: $\frac{4x^3 - 2x^2}{6x^2 - 2x}$

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Simplificá la siguiente fracción algebraica aplicando los productos notables: $\frac{x^2 - 25}{x^2 - 10x + 25}$

Simplificá la siguiente fracción algebraica aplicando los productos notables: $\frac{x^2 - 25}{x^2 - 10x + 25}$

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Simplifica la siguiente fracción algebraica factorizando previamente el numerador y el denominador: $\frac{x^3 - 4x^2 + 4x}{x^3 - 2x^2 - 4x + 8}$

Simplifica la siguiente fracción algebraica factorizando previamente el numerador y el denominador: $\frac{x^3 - 4x^2 + 4x}{x^3 - 2x^2 - 4x + 8}$

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Suma y diferencia de cubos

A veces aparecen $a^3-b^3$ o $a^3+b^3$. Se factorizan así:

Otro camino: sustituir $x=5$ en el numerador e igualarlo a cero también da $k$, porque un polinomio es divisible entre $x-a$ cuando vale $0$ en $x=a$ (teorema del factor, ya lo viste en factorización).

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Determina el valor del parámetro $k$ para que la fracción algebraica $\frac{x^2 - kx + 10}{x-5}$ se pueda simplificar (es decir, que el numerador sea divisible entre el…

Determina el valor del parámetro $k$ para que la fracción algebraica $\frac{x^2 - kx + 10}{x-5}$ se pueda simplificar (es decir, que el numerador sea divisible entre el denominador). Una vez hallado $k$, escribe la expresión simplificada.

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Demuestra, operando y simplificando las fracciones algebraicas, que la siguiente expresión es igual a $2ab$: $\frac{a^3-b^3}{a-b} - \frac{a^3+b^3}{a+b}$

Demuestra, operando y simplificando las fracciones algebraicas, que la siguiente expresión es igual a $2ab$: $\frac{a^3-b^3}{a-b} - \frac{a^3+b^3}{a+b}$

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El dominio: valores que anulan el denominador

Una fracción no existe si su denominador vale $0$. Esas restricciones se leen en el denominador original, antes de simplificar, y se mantienen aunque algún factor desaparezca al simplificar.

Multiplicar y dividir fracciones algebraicas

Igual que con números: para multiplicar, numerador por numerador y denominador por denominador; para dividir, se multiplica por la fracción inversa. Conviene factorizar antes de multiplicar, para simplificar por el camino.

Fórmulas para multiplicar fracciones en línea y para dividir multiplicando por la fracción inversa. multiplicarA/B · C/D = (A·C)/(B·D) dividirA/B : C/D = A/B · D/C (se invierte la segunda)
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Multiplica las siguientes fracciones algebraicas y da el resultado lo más simplificado posible: $\frac{x}{x+2} \times \frac{x^2-4}{x^2}$

Multiplica las siguientes fracciones algebraicas y da el resultado lo más simplificado posible: $\frac{x}{x+2} \times \frac{x^2-4}{x^2}$

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Efectúa la división de fracciones algebraicas y simplifica: $\frac{2x+2}{x-1} : \frac{4x+4}{x^2-1}$

Efectúa la división de fracciones algebraicas y simplifica: $\frac{2x+2}{x-1} : \frac{4x+4}{x^2-1}$

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Halla el polinomio $P(x)$ que hace que la siguiente igualdad entre fracciones algebraicas sea cierta: $\frac{x^2-9}{P(x)} = \frac{x-3}{x^2+2x}$

Halla el polinomio $P(x)$ que hace que la siguiente igualdad entre fracciones algebraicas sea cierta: $\frac{x^2-9}{P(x)} = \frac{x-3}{x^2+2x}$

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Sumar y restar fracciones algebraicas

Si los denominadores son iguales, se suman los numeradores y se deja el denominador. Si no, hace falta un denominador común, buscado factorizando cada denominador: el mínimo común múltiplo toma cada factor con su mayor exponente, sin repetirlo.

Determinación del mínimo común múltiplo de los denominadores para realizar la suma y resta de fracciones algebraicas. 2/(x−1) + x/(x+1) = común: x²−1
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Realiza la siguiente suma de fracciones algebraicas y simplifica el resultado: $\frac{3x+2}{x-2} + \frac{-x-6}{x-2}$

Realiza la siguiente suma de fracciones algebraicas y simplifica el resultado: $\frac{3x+2}{x-2} + \frac{-x-6}{x-2}$

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Efectúa la siguiente operación y simplifica el resultado: $\frac{x^2+5x}{x+3} - \frac{x^2-9}{x+3}$

Efectúa la siguiente operación y simplifica el resultado: $\frac{x^2+5x}{x+3} - \frac{x^2-9}{x+3}$

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Practica★★☆Sin empezar
Realiza las siguientes operaciones reduciendo a común denominador y simplifica el resultado: $\frac{2}{x-1} + \frac{x}{x+1} - \frac{2x}{x^2-1}$

Realiza las siguientes operaciones reduciendo a común denominador y simplifica el resultado: $\frac{2}{x-1} + \frac{x}{x+1} - \frac{2x}{x^2-1}$

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Efectúa y simplifica todo lo posible la siguiente expresión: $\frac{x^2-1}{x^2+2x+1} \times \left( \frac{2x}{x-1} - \frac{x+1}{x} \right)$

Efectúa y simplifica todo lo posible la siguiente expresión: $\frac{x^2-1}{x^2+2x+1} \times \left( \frac{2x}{x-1} - \frac{x+1}{x} \right)$

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Operaciones combinadas y fracciones compuestas

A veces hay varias operaciones juntas, o fracciones dentro de otras fracciones (un «castillo de fracciones»). Se resuelve de adentro hacia afuera: primero se reduce cada fracción interna a una sola, y luego se dividen o multiplican.

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Realiza la siguiente operación combinada con fracciones algebraicas y simplifica el resultado: $\left( \frac{1}{x} - \frac{2}{x+2} \right) : \frac{x-2}{x^2+2x}$

Realiza la siguiente operación combinada con fracciones algebraicas y simplifica el resultado: $\left( \frac{1}{x} - \frac{2}{x+2} \right) : \frac{x-2}{x^2+2x}$

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Efectúa la siguiente resta de fracciones algebraicas y simplifica al máximo: $\frac{x^2+x}{x^2-1} - \frac{x}{x-1}$

Efectúa la siguiente resta de fracciones algebraicas y simplifica al máximo: $\frac{x^2+x}{x^2-1} - \frac{x}{x-1}$

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Simplifica la siguiente expresión algebraica en forma de "castillo de fracciones": $1 + \frac{1}{1 + \frac{1}{x-1}}$

Simplifica la siguiente expresión algebraica en forma de "castillo de fracciones": $1 + \frac{1}{1 + \frac{1}{x-1}}$

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Problemas con fracciones algebraicas

Muchas situaciones llevan a fracciones algebraicas: rapidez ($t=d/v$), trabajo de llaves, costos y razones entre áreas. El método es siempre el mismo: escribí cada cantidad con una expresión, planteá la fracción y simplificá.

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La base de un panel solar rectangular mide $x+5$ metros y su altura mide $x-5$ metros. El lado de un panel solar cuadrado mide $x$ metros. Escribe la fracción algebraica…

La base de un panel solar rectangular mide $x+5$ metros y su altura mide $x-5$ metros. El lado de un panel solar cuadrado mide $x$ metros. Escribe la fracción algebraica que representa el cociente entre el área del panel rectangular y el área del panel cuadrado. Calcula el valor numérico de esta fracción si $x = 10$ metros.

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Un chorro de agua caliente tarda $x$ horas en llenar una tina, mientras que el chorro de agua fría tarda $x+3$ horas. Escribí una fracción algebraica simplificada que…

Un chorro de agua caliente tarda $x$ horas en llenar una tina, mientras que el chorro de agua fría tarda $x+3$ horas. Escribí una fracción algebraica simplificada que represente la parte de la tina que se llena en una hora si se abren ambos chorros a la vez.

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El costo total en dólares de fabricar $x$ bicicletas viene dado por el polinomio $C(x) = 3x^2 + 150x$. Los ingresos totales en dólares por vender esas $x$ bicicletas se…

El costo total en dólares de fabricar $x$ bicicletas viene dado por el polinomio $C(x) = 3x^2 + 150x$. Los ingresos totales en dólares por vender esas $x$ bicicletas se expresan mediante el polinomio $I(x) = 5x^2 + 200x$. Escribí la fracción algebraica irreducible que representa la razón entre los ingresos y los costos.

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Un tren recorre una distancia de $120$ km a una velocidad constante de $v$ km/h. En el trayecto de vuelta, debido a la lluvia, su velocidad disminuye en $10$ km/h.…

Un tren recorre una distancia de $120$ km a una velocidad constante de $v$ km/h. En el trayecto de vuelta, debido a la lluvia, su velocidad disminuye en $10$ km/h. Escribe la fracción algebraica que representa el tiempo total del viaje de ida y vuelta en función de $v$, reduciendo a una sola fracción.

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Se quiere construir una caja sin tapa a partir de una lámina rectangular de cartón de dimensiones $x+6$ y $x+4$ centímetros, recortando cuadrados de $2$ cm de lado en…

Se quiere construir una caja sin tapa a partir de una lámina rectangular de cartón de dimensiones $x+6$ y $x+4$ centímetros, recortando cuadrados de $2$ cm de lado en las cuatro esquinas y doblando las solapas. Escribe la fracción algebraica irreducible que representa la razón entre el volumen de la caja y el área de su base.

x + 6 x + 4 2
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En un laboratorio de química se mezclan $x$ litros de una disolución A, cuyo costo es de $\frac{20}{x}$ dólares por litro, con $x+4$ litros de una disolución B, cuyo…

En un laboratorio de química se mezclan $x$ litros de una disolución A, cuyo costo es de $\frac{20}{x}$ dólares por litro, con $x+4$ litros de una disolución B, cuyo costo es de $\frac{30}{x+4}$ dólares por litro. Escribí la fracción algebraica que representa el precio por litro de la disolución resultante, simplificando la expresión al máximo.

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Un atleta corre en una pista circular. Durante la primera mitad del recorrido corre a una velocidad de $v$ m/s, y durante la segunda mitad corre a una velocidad de $v-2$…

Un atleta corre en una pista circular. Durante la primera mitad del recorrido corre a una velocidad de $v$ m/s, y durante la segunda mitad corre a una velocidad de $v-2$ m/s. Sabiendo que la velocidad media de todo el recorrido se calcula como el espacio total dividido entre el tiempo total, demuestra mediante fracciones algebraicas que la velocidad media es $\frac{2v(v-2)}{2v-2}$ m/s.

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Volvé al principio: la parte de la tina que llenan juntas las dos llaves en una hora es $\dfrac{2x+3}{x^2+3x}$.

Resumen

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