Ejercicios: Fracciones algebraicas

Simplifica la siguiente fracción algebraica utilizando las identidades notables para descomponer el numerador:

Indica para qué valor de $x$ la expresión original no tiene sentido matemático.

Extrae factor común en el numerador y el denominador para simplificar al máximo la siguiente expresión:

Un error muy común entre los estudiantes es "tachar" términos que están sumando. Observa la siguiente ilustración y razona, sin realizar cálculos complejos, por qué la igualdad planteada es falsa:

¿Qué condición debería cumplirse para que la simplificación fuera correcta?

Calcula la suma de las siguientes fracciones algebraicas. Al tener el mismo denominador, recuerda que solo debes operar con los numeradores:

Realiza el siguiente producto de fracciones algebraicas y simplifica el resultado antes de multiplicar los términos si es posible:

Resuelve la siguiente división de fracciones algebraicas transformándola en un producto cruzado y simplificando el resultado final:

El área de un cartel publicitario rectangular viene dada por la expresión polinómica $A(x) = x^2 - 1$. Si sabemos que la base del cartel mide $x + 1$, encuentra la expresión algebraica simplificada que representa la altura $h$.

Una empresa de mensajería calcula el coste de envío de $x$ paquetes mediante la fórmula $C(x) = 2x^2 + 10x$ euros. Escribe la fracción algebraica que representa el coste medio por paquete y simplifícala al máximo.

Nota: El coste medio se calcula dividiendo el coste total $C(x)$ entre el número de paquetes $x$.

Un equipo de ingenieros aeroespaciales está analizando la resistencia de un nuevo material compuesto. La relación entre la deformación y la carga aplicada viene dada por la siguiente fracción algebraica:

Factoriza el numerador y el denominador para simplificar la expresión al máximo y facilitar los cálculos posteriores del equipo.

En un estudio sobre la propagación de una noticia en redes sociales, se ha determinado que el tiempo de respuesta de los usuarios (en segundos) depende de dos variables combinadas en la siguiente operación:

Realiza la operación reduciendo a común denominador y simplifica el resultado para obtener una única fracción algebraica que modele este comportamiento.

Una empresa de logística urbana utiliza drones para repartir paquetes. El área de la base de las cajas de transporte es rectangular y sus dimensiones, en decímetros, vienen dadas por las expresiones que se muestran en la imagen. Calcula la expresión simplificada que representa el área total de la base de la caja multiplicando ambas dimensiones.

Las dimensiones son $Largo = \frac{x^2 - 1}{x}$ y $Ancho = \frac{x+2}{x-1}$. Calcula el área del rectángulo simplificando el producto de ambas fracciones.

Un analista financiero está comparando la rentabilidad de dos fondos de inversión. La diferencia de rentabilidad entre ambos se expresa mediante el cociente de dos fracciones algebraicas:

Resuelve la división y simplifica el resultado final para que el analista pueda presentar un informe más claro a sus clientes.

En el diseño de un nuevo parque inteligente, los arquitectos quieren que la proporción entre la zona de césped y la zona de juegos siga una regla específica. Para que el proyecto sea aprobado, la siguiente fracción algebraica debe poder simplificarse:

Calcula el valor de la constante $k$ para que el numerador sea divisible por el denominador y realiza la simplificación.

Un grupo de estudiantes de 1º de Bachillerato está realizando un experimento de química sobre la velocidad de reacción. Han obtenido una expresión compleja que necesitan simplificar antes de introducir los datos en su software de simulación:

Opera siguiendo la jerarquía de las operaciones y simplifica el resultado final.

Se está diseñando un microchip donde el flujo de datos por un canal se rige por la suma de dos inversos de capacidad. La expresión resultante es:

Simplifica esta "fracción de fracciones" (fracción compleja) para obtener una única expresión algebraica lineal o cuadrática que defina el flujo total.

Dos ciclistas recorren la misma distancia $d$. El primero lo hace a una velocidad media de $x$ km/h y el segundo a una velocidad media de $x+5$ km/h. La diferencia de tiempo (en horas) que tardan en completar el recorrido viene dada por la expresión:

Si la distancia es constante $d = 100$ km, opera la resta de fracciones algebraicas y obtén una única expresión que relacione la diferencia de tiempo con la velocidad $x$.

Simplifica al máximo la siguiente expresión algebraica, factorizando previamente todos los polinomios mediante identidades notables y la regla de Ruffini:

Determina los valores de los parámetros reales $A$ y $B$ para que la siguiente igualdad entre fracciones sea válida para cualquier valor de $x$ que no anule los denominadores:

En el departamento de marketing de una empresa de cosméticos, han determinado que el coste total de una campaña publicitaria en redes sociales viene dado por la expresión $C(x) = \frac{2x^2 + 10x}{x - 1}$, donde $x$ es el número de días que dura la campaña ($x > 1$). Por otro lado, el número de clientes nuevos alcanzados se estima mediante $N(x) = \frac{x^2 + 5x}{x^2 - 1}$.

Obtén y simplifica la expresión de la "Inversión por Cliente" ($IC$), definida como el cociente entre el coste total y el número de clientes alcanzados: $IC(x) = \frac{C(x)}{N(x)}$.

Realiza la siguiente operación combinada y simplifica el resultado hasta obtener una fracción irreducible:

Demuestra, mediante el desarrollo y simplificación de la parte izquierda de la igualdad, que la siguiente expresión es una identidad (el resultado es constante):

Las "fracciones continuas" son expresiones donde los denominadores contienen a su vez otras fracciones. Simplifica la siguiente estructura para convertirla en una única fracción algebraica racional:

Se desea diseñar un depósito de almacenamiento de grano con forma de prisma rectangular. La relación entre el volumen $V$ y el área de la base $B$ define la altura $h = \frac{V}{B}$.

Si el volumen del depósito viene dado por $V(x) = x^3 - 7x + 6$ y el área de la base por $B(x) = x^2 + x - 2$, expresa la altura $h$ como un polinomio simplificado. ¿Para qué valor de $x$ la altura del depósito sería de $5$ metros?

Halla el valor de los coeficientes $a$ y $b$ sabiendo que el polinomio $P(x) = x^3 + ax^2 + bx - 12$ es divisible por $(x - 2)$ y que al simplificar la fracción algebraica $\frac{P(x)}{x^2 - x - 6}$ se obtiene un polinomio de primer grado. Una vez hallados $a$ y $b$, realiza dicha simplificación.