Ecuaciones racionales
Un grupo de estudiantes de un liceo de Canelones alquila un ómnibus para una excursión a Colonia del Sacramento. Si se suman más compañeros, la cuota de cada uno baja, y el número de estudiantes queda en un denominador. Una ecuación racional tiene la incógnita en algún denominador. La idea para resolverla es siempre la misma: quitar los denominadores multiplicando por su mínimo común múltiplo. 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 vamos a resolver el problema del ómnibus.
Dominio y el método básico
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:
$\frac{3}{x} - \frac{1}{x+2} = \frac{5}{x(x+2)}$
Determina la solución de la ecuación, prestando atención a los valores que anulan los denominadores: $\frac{2x}{x+1} + \frac{1}{x-1} = 2$
Determina la solución de la ecuación, prestando atención a los valores que anulan los denominadores:
$\frac{2x}{x+1} + \frac{1}{x-1} = 2$
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:
$\frac{1}{x} + \frac{1}{2x} + \frac{1}{3x} = \frac{11}{6}$
Factorizar los denominadores antes del mcm
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:
$\frac{x+3}{x-1} = \frac{x-2}{x+1}$
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:
$\frac{4}{x-2} - \frac{3}{x+2} = \frac{1}{x^2-4}$
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:
$\frac{x}{x^2-4} + \frac{1}{x+2} = \frac{3}{x-2}$
Simplificar y soluciones extrañas
A veces conviene simplificar antes de operar, usando productos notables. Fijate que $\dfrac{x^2-9}{x-3}=x+3$ solo si $x\ne3$: el valor prohibido sigue siendo prohibido aunque la fracción se simplifique.
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:
$\frac{x^2-9}{x-3} = 6$
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:
$\frac{x-1}{x} = \frac{x}{x+3}$
Resuelve la siguiente ecuación racional: $\frac{2}{x+3} + \frac{x}{x-3} = 1$
Resuelve la siguiente ecuación racional:
$\frac{2}{x+3} + \frac{x}{x-3} = 1$
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):
$\frac{2x+1}{x^2-x-6} - \frac{x}{x-3} = \frac{1}{x+2}$
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:
$\frac{x+1}{x-1} - \frac{x-1}{x+1} = \frac{4}{x^2-1}$
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:
$\frac{x^2-x}{x^2-4x+3} = \frac{2x}{x-3} - 1$
Problemas con ecuaciones racionales
Trabajo conjunto
Velocidad y corriente
Si un barco navega en un río, la corriente lo ayuda o lo frena. Con $v$ la velocidad del barco en aguas tranquilas y $c$ la de la corriente:
-
a favor de la corriente la velocidad efectiva es $v+c$;
-
en contra de la corriente es $v-c$.
En cada tramo, el tiempo es $t=\dfrac{d}{\text{velocidad efectiva}}$.
Reparto de costos
Mezclas y concentraciones
La concentración es la cantidad de sustancia disuelta dividida por el volumen: $C=\dfrac{\text{cantidad de sal}}{\text{volumen}}$ (por ejemplo, en kg/L). Al evaporar agua, el volumen baja pero la cantidad de sal no cambia: eso permite plantear la ecuación.
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.
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.
Un grupo de estudiantes alquila un ómnibus para una excursión por un precio total de $16\,000\text{ \$}$. A última hora se anotan $5…
Un grupo de estudiantes alquila un ómnibus para una excursión por un precio total de $16\,000\text{ \$}$. A última hora se anotan $5$ estudiantes más al viaje, lo que hace que cada uno de los que iban a ir inicialmente pague $160\text{ \$}$ menos. Planteá una ecuación racional para calcular cuántos estudiantes formaban el grupo original.
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.
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.
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.
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.
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.
Parámetro y ecuaciones avanzadas
Dos técnicas más para casos difíciles: el cambio de variable (si una misma expresión se repite, llamala $t$; por ejemplo $t=\dfrac{x^2+1}{x}$ convierte $t+\dfrac{6}{t}=5$ en $t^2-5t+6=0$, y después se vuelve a $x$) y la discusión con parámetro.
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:
$\frac{1}{x^2-5x+6} + \frac{1}{x^2-7x+12} = \frac{2}{x^2-6x+8}$
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 $t = \frac{x^2+1}{x}$:
$\frac{x^2+1}{x} + \frac{6x}{x^2+1} = 5$
Determiná todas las soluciones reales de la ecuación, simplificando las fracciones algebraicas usando productos notables antes de operar:…
Determiná todas las soluciones reales de la ecuación, simplificando las fracciones algebraicas usando productos notables antes de operar:
$\frac{x^3-8}{x-2} = \frac{x^3+1}{x+1} + 3$
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.