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Nivelación · Matemáticas para ADE y Economía
Números y álgebra instrumental · Álgebra instrumental

Fracciones algebraicas

Un coste total $C(q)=q^2+12q+80$ no dice mucho por sí solo; lo que le interesa a una empresa es el coste por unidad, $C(q)/q$, y eso es una fracción con variable en el denominador. Al manipular estas expresiones aparece una trampa clásica: tachar un factor y creer que la expresión resultante es «lo mismo» que la original, incluso en los valores donde la original no existe. En este apartado aprenderás a operar con fracciones algebraicas y a responder siempre a la pregunta: ¿para qué valores tiene sentido lo que he escrito?

Qué es una fracción algebraica y su dominio

Dividir entre cero no tiene sentido: si $a\neq0$, no existe ningún número $c$ tal que $0\cdot c=a$, y $0/0$ queda indeterminado. Por eso cada denominador impone una restricción, y se calcula antes de manipular nada.

Recta real con los valores -3 y 3 marcados como excluidos para la fracción (x+2)/(x²−9). −3 0 3 valores excluidos: x² − 9 = 0
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Determina los valores de $x$ para los que no está definida $\frac{x+2}{x^2-9}$.

Determina los valores de $x$ para los que no está definida $\frac{x+2}{x^2-9}$.

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Practica★☆☆Sin empezar
Suma $\frac{2}{x}+\frac{5}{x}$ e indica el dominio.

Suma $\frac{2}{x}+\frac{5}{x}$ e indica el dominio.

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Simplificar sin perder restricciones

Esquema con el flujo: factorizar, anotar exclusiones, cancelar factores comunes. 1. Factorizar 2. Anotar exclusiones 3. Cancelar
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Simplifica $\frac{6x^2}{9x}$ e indica el valor excluido en la expresión original.

Simplifica $\frac{6x^2}{9x}$ e indica el valor excluido en la expresión original.

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Practica★☆☆Sin empezar
Simplifica $\frac{x^2-16}{x-4}$ conservando las restricciones originales.

Simplifica $\frac{x^2-16}{x-4}$ conservando las restricciones originales.

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Simplifica $\frac{x^2-5x+6}{x^2-4}$ e indica todos los valores excluidos.

Simplifica $\frac{x^2-5x+6}{x^2-4}$ e indica todos los valores excluidos.

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Suma y resta de fracciones algebraicas

Dos barras divididas en tercios y sextos que muestran por qué x/3 más x/6 es igual a x/2. x/3 3 sextos = x/2
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Reduce $\frac{x}{3}+\frac{x}{6}$ a una sola fracción.

Reduce $\frac{x}{3}+\frac{x}{6}$ a una sola fracción.

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Practica★☆☆Sin empezar
Escribe $2+\frac3x$ como una sola fracción e indica la restricción.

Escribe $2+\frac3x$ como una sola fracción e indica la restricción.

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Practica★★☆Sin empezar
Reduce a una sola fracción $\frac{3}{x-1}-\frac{2}{x+1}$ e indica el dominio.

Reduce a una sola fracción $\frac{3}{x-1}-\frac{2}{x+1}$ e indica el dominio.

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Producto, cociente y fracciones apiladas

Recta real con los valores -1 y 2 excluidos en el cociente (x²−4)/(x+1) dividido entre (x−2)/(x+1): uno por denominador y otro por el divisor. −1 2 denominador divisor nulo

Una fracción apilada se resuelve reduciendo numerador y denominador a una sola fracción y dividiendo.

Practica★★☆Sin empezar
Calcula $\frac{x^2-1}{x+3}\cdot\frac{x+3}{x-1}$ e indica por qué la expresión simplificada no autoriza a recuperar todos los puntos excluidos.

Calcula $\frac{x^2-1}{x+3}\cdot\frac{x+3}{x-1}$ e indica por qué la expresión simplificada no autoriza a recuperar todos los puntos excluidos.

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Practica★★☆Sin empezar
Simplifica $\frac{x^2-4}{x+1}\div\frac{x-2}{x+1}$ y registra las restricciones tanto de denominadores como del divisor.

Simplifica $\frac{x^2-4}{x+1}\div\frac{x-2}{x+1}$ y registra las restricciones tanto de denominadores como del divisor.

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Practica★★★Sin empezar
Simplifica $\frac{\frac{1}{x}+\frac{1}{y}}{\frac{1}{x}-\frac{1}{y}}$ e indica las restricciones sobre $x$ e $y$.

Simplifica $\frac{\frac{1}{x}+\frac{1}{y}}{\frac{1}{x}-\frac{1}{y}}$ e indica las restricciones sobre $x$ e $y$.

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Igualdad de funciones y descomposición en fracciones simples

Dos expresiones pueden coincidir en casi todos los puntos y aun así ser funciones distintas, porque una función incluye su dominio.

Recta de ecuación y igual a x más 3 con un hueco en el punto de abscisa 3 correspondiente a la función (x²−9)/(x−3). hueco en x = 3 y = x + 3

Descomposición en fracciones simples

A veces conviene el camino inverso: separar una fracción en suma de fracciones sencillas, algo que usarás al integrar.

¿Por qué sustituir $x=1$ y $x=-2$? Porque cada uno anula un paréntesis y deja solo una incógnita; la igualdad de numeradores vale para todo $x$ permitido, y los polinomios iguales lo son también en esos valores.

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Compara $f(x)=\frac{x^2-9}{x-3}$ y $g(x)=x+3$. Decide si son la misma función real con sus dominios naturales; indica dónde coinciden y cómo ampliar $f$ para igualarla a…

Compara $f(x)=\frac{x^2-9}{x-3}$ y $g(x)=x+3$. Decide si son la misma función real con sus dominios naturales; indica dónde coinciden y cómo ampliar $f$ para igualarla a $g$.

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Encuentra $A$ y $B$ tales que $\frac{5x+1}{(x-1)(x+2)}=\frac{A}{x-1}+\frac{B}{x+2}$ para todo valor permitido. Comprueba la identidad.

Encuentra $A$ y $B$ tales que $\frac{5x+1}{(x-1)(x+2)}=\frac{A}{x-1}+\frac{B}{x+2}$ para todo valor permitido. Comprueba la identidad.

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Una fracción $\frac{x^2+ax+b}{x-2}$ se simplifica a $x+3$ para $x\ne2$. Determina $a,b$ y explica qué valor añadiría una extensión al punto excluido.

Una fracción $\frac{x^2+ax+b}{x-2}$ se simplifica a $x+3$ para $x\ne2$. Determina $a,b$ y explica qué valor añadiría una extensión al punto excluido.

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Aplicaciones: coste medio y geometría

Practica★★☆Sin empezar
El coste total de $q>0$ unidades es $C(q)=q^2+12q+80$. Expresa el coste medio $C(q)/q$ como suma de términos e interpreta el término que disminuye al aumentar $q$.

El coste total de $q>0$ unidades es $C(q)=q^2+12q+80$. Expresa el coste medio $C(q)/q$ como suma de términos e interpreta el término que disminuye al aumentar $q$.

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Practica★★☆Sin empezar
Una zona rectangular de carga tiene área $x^2+7x+12$ metros cuadrados y anchura $x+3$ metros, con $x>0$. Halla su longitud simplificando una fracción algebraica. Los…

Una zona rectangular de carga tiene área $x^2+7x+12$ metros cuadrados y anchura $x+3$ metros, con $x>0$. Halla su longitud simplificando una fracción algebraica.

Los datos del enunciado se muestran en el siguiente esquema.

Zona de carga Área = x² + 7x + 12 m² x + 3 m ? m
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Un cálculo cancela $x$ en $\frac{x+6}{x}$ y obtiene $7$. Identifica el error y determina exactamente para qué valores admisibles coincide por casualidad con el valor…

Un cálculo cancela $x$ en $\frac{x+6}{x}$ y obtiene $7$. Identifica el error y determina exactamente para qué valores admisibles coincide por casualidad con el valor verdadero.

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Vuelve al principio: el coste medio $C(q)/q$ se obtiene dividiendo término a término, y toda cancelación exige $q\neq0$, que el contexto ($q>0$) ya garantiza.

Resumen

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