Polinomios
En la feria de ciencias del liceo, Valentina y Mateo lanzan un cohete de agua desde una plataforma. La altura en metros, pasados $t$ segundos, es $h(t) = -5t^2 + 25t + 2$. Con una sola fórmula sabés la altura en cualquier instante. Eso es un polinomio en acción, y en esta página vas a aprender a leerlo, a calcular con él y a operarlo.
Los monomios, ladrillos del polinomio
Un monomio es el producto de un número (el coeficiente) por una o más variables elevadas a exponentes naturales (la parte literal). El grado de un monomio es la suma de los exponentes de su parte literal.
| Monomio | Coeficiente | Parte literal | Grado |
|---|---|---|---|
| $-7x^4$ | $-7$ | $x^4$ | 4 |
| $\frac{2}{3}ab^2$ | $\frac{2}{3}$ | $ab^2$ | 3 |
| $9$ | $9$ | (ninguna) | 0 |
Dos monomios son semejantes si tienen exactamente la misma parte literal. Solo los semejantes se pueden sumar o restar, y se suman sus coeficientes: $3x^2 + 5x^2 = 8x^2$.
Copia y completa la siguiente tabla en tu cuaderno para identificar los elementos fundamentales de estos monomios: | Monomio | Coeficiente | Parte Literal | Grado | |…
Copia y completa la siguiente tabla en tu cuaderno para identificar los elementos fundamentales de estos monomios:
| Monomio | Coeficiente | Parte Literal | Grado |
|---|---|---|---|
| $-7x^4$ | |||
| $\frac{2}{3}ab^2$ | |||
| $xyz$ | |||
| $5$ |
Para poder sumar o restar monomios, estos deben ser semejantes. Selecciona de la siguiente lista cuáles son semejantes al monomio $5x^2y$: $5xy^2$ $-x^2y$ $2x^2$…
Para poder sumar o restar monomios, estos deben ser semejantes. Selecciona de la siguiente lista cuáles son semejantes al monomio $5x^2y$:
-
$5xy^2$
-
$-x^2y$
-
$2x^2$
-
$\frac{1}{2}x^2y$
-
$5x^2y^2$
Qué es un polinomio
$$P(x) = -5x^4 + \frac{2}{3}x^2 - x + 9$$-
Grado del polinomio: el mayor grado de sus términos (aquí, $4$).
-
Coeficiente principal: el del término de mayor grado ($-5$).
-
Término independiente: el que no lleva $x$ ($9$).
Según la cantidad de términos, un polinomio puede ser un monomio (1 término), un binomio (2) o un trinomio (3).
Analiza el siguiente polinomio y responde a las preguntas: $P(x) = -2x^3 + 5x^2 - 8$ a) ¿Cuál es el grado del polinomio? b) ¿Cómo se llama el término que no tiene…
Analiza el siguiente polinomio y responde a las preguntas:
$P(x) = -2x^3 + 5x^2 - 8$
- a) ¿Cuál es el grado del polinomio?
- b) ¿Cómo se llama el término que no tiene variable (el $-8$)?
- c) ¿Cuántos términos tiene? Según el número de términos, ¿es un monomio, binomio o trinomio?
- d) ¿Cuál es el coeficiente del término de mayor grado?
Ordenar y completar un polinomio
Un polinomio está completo si tiene todos los grados desde el mayor hasta el término independiente. Si falta alguno, es incompleto. Para operar en columnas conviene completarlo con coeficiente $0$ en los grados que faltan.
Valor numérico de un polinomio
El valor numérico de $P(x)$ para $x = a$ se escribe $P(a)$: se sustituye $x$ por $a$ (entre paréntesis) y se opera respetando la jerarquía de las operaciones. Por eso se llama «valor»: es el número que da el polinomio en ese punto.
Probá en el gráfico de la altura del cohete: movete por el eje horizontal y mirá cómo cambia $h$ con $t$.
Un repartidor de pizzas cobra un sueldo fijo de $600$ pesos por cada tarde de trabajo, más un extra de $120$ pesos por cada pedido entregado a domicilio. La expresión…
Un repartidor de pizzas cobra un sueldo fijo de $600$ pesos por cada tarde de trabajo, más un extra de $120$ pesos por cada pedido entregado a domicilio. La expresión que calcula su ganancia es $G = 600 + 120x$, donde $x$ es el número de pedidos.
Calculá el valor numérico de su ganancia (lo que cobrará en total) si una tarde logra repartir $8$ pedidos.
Dado el siguiente polinomio: $P(x) = -5x^4 + \frac{2}{3}x^2 - x + 9$ Indica razonadamente los siguientes elementos: a) El grado del polinomio. b) El coeficiente del…
Dado el siguiente polinomio:
$P(x) = -5x^4 + \frac{2}{3}x^2 - x + 9$
Indica razonadamente los siguientes elementos:
- a) El grado del polinomio.
- b) El coeficiente del término de grado 2.
- c) El término independiente.
- d) El valor numérico de $P(x)$ para $x = -1$.
Se lanza un pequeño cohete de agua desde una plataforma. La altura $h$ (en metros) a la que se encuentra el cohete en función del tiempo $t$ (en segundos) viene dada por…
Se lanza un pequeño cohete de agua desde una plataforma. La altura $h$ (en metros) a la que se encuentra el cohete en función del tiempo $t$ (en segundos) viene dada por el polinomio:
$h(t) = -5t^2 + 25t + 2$
- a) ¿A qué altura se encuentra la plataforma de lanzamiento? (Pista: calcula $h(0)$).
- b) ¿A qué altura estará el cohete a los 2 segundos de ser lanzado?
- c) ¿Estará el cohete más alto a los 3 segundos o a los 4 segundos? Justifica tu respuesta calculando los valores numéricos correspondientes.
Raíces de un polinomio
Si $P(a) = 0$, se dice que $a$ es una raíz del polinomio. En el gráfico, las raíces son los puntos donde la curva corta al eje horizontal.
Dado el polinomio $P(x) = x^3 - kx^2 + 5x - 6$, determina el valor del coeficiente $k$ sabiendo que el valor numérico del polinomio para $x = 2$ es igual a cero ($x = 2$…
Dado el polinomio $P(x) = x^3 - kx^2 + 5x - 6$, determina el valor del coeficiente $k$ sabiendo que el valor numérico del polinomio para $x = 2$ es igual a cero ($x = 2$ es una raíz del polinomio). Una vez hallado $k$, calcula el valor numérico de $P(x)$ para $x = -1$.
Polinomios en problemas
Muchas situaciones (precios, tarifas, patrones, trayectorias) se describen con una expresión algebraica. El método es siempre el mismo: elegí qué representa la variable, escribí la expresión, reducila y, si hace falta, calculá su valor numérico.
Ahora cerramos el gancho del cohete. La plataforma está en $t = 0$: $h(0) = -5 \cdot 0 + 25 \cdot 0 + 2 = 2$ metros. A los $2$ segundos, $h(2) = -5 \cdot 4 + 25 \cdot 2 + 2 = -20 + 50 + 2 = 32$ metros.
En el mundo de los videojuegos, el sistema de puntuación de un nuevo título de plataformas funciona de la siguiente manera: por cada moneda de oro recogida recibes una…
En el mundo de los videojuegos, el sistema de puntuación de un nuevo título de plataformas funciona de la siguiente manera: por cada moneda de oro recogida recibes una cantidad de puntos desconocida $x$, pero por cada enemigo derrotado recibes el triple de puntos que por una moneda. Al finalizar el nivel, siempre te dan un bono fijo de $50$ puntos de experiencia.
Escribe la expresión algebraica que representa la puntuación total de un jugador que ha conseguido $12$ monedas y ha derrotado a $4$ enemigos.
En una tienda de tecnología, el precio de un smartphone de gama media es $x$ pesos. Un smartphone de gama alta cuesta el doble que el de gama media más 6.000 pesos, y…
En una tienda de tecnología, el precio de un smartphone de gama media es $x$ pesos. Un smartphone de gama alta cuesta el doble que el de gama media más 6.000 pesos, y una tablet cuesta 3.200 pesos menos que el smartphone de gama media.
- a) Escribí la expresión algebraica que representa el costo total de comprar dos smartphones de gama media, uno de gama alta y tres tablets.
- b) Reducí la expresión obtenida para que sea un polinomio en su forma más sencilla.
- c) Si el precio del smartphone básico es $x = 8\,000$ pesos, ¿cuánto dinero costará el pedido total?
Una empresa de mensajería cobra por enviar paquetes según la siguiente tarifa: un costo fijo de gestión $G$ pesos, más un precio por cada kilogramo de peso $x$, y un…
Una empresa de mensajería cobra por enviar paquetes según la siguiente tarifa: un costo fijo de gestión $G$ pesos, más un precio por cada kilogramo de peso $x$, y un suplemento de "distancia premium" que equivale al cuadrado del peso del paquete dividido entre 4.
-
Escribí el polinomio $C(x)$ que representa el costo total del envío de un paquete de $x$ kilogramos.
-
Si los gastos de gestión son $G = 5$ pesos y queremos enviar un paquete de $8$ kg, ¿cuál será el costo total?
-
Si la empresa decide duplicar el costo por kilogramo y mantener el resto de parámetros, escribí el nuevo polinomio $C_2(x)$.
Sumar y restar polinomios
Sumar polinomios es agrupar los términos semejantes y sumar sus coeficientes. Para restar, se suma el opuesto: el signo menos delante de un paréntesis cambia el signo de todos sus términos.
Esto sirve para perímetros: el perímetro de un rectángulo de lados $a$ y $b$ es $2a + 2b$, y si los lados son expresiones, se suman las expresiones y se reduce.
Dados los siguientes polinomios, realiza la suma $A(x) + B(x)$ y reduce los términos semejantes: $A(x) = 4x^2 - 5x + 3$ $B(x) = x^2 + 2x - 7$
Dados los siguientes polinomios, realiza la suma $A(x) + B(x)$ y reduce los términos semejantes:
$A(x) = 4x^2 - 5x + 3$
$B(x) = x^2 + 2x - 7$
Halla la expresión algebraica simplificada que representa el perímetro del siguiente marco rectangular para fotografías:
Halla la expresión algebraica simplificada que representa el perímetro del siguiente marco rectangular para fotografías:
Realiza las siguientes operaciones con polinomios y reduce el resultado final: a) $(4x^3 - 5x^2 + x - 7) + (x^3 + 2x^2 - 10)$ b) $(3x^2 - 6x + 2) - (x^2 - 4x - 5)$ c)…
Realiza las siguientes operaciones con polinomios y reduce el resultado final:
- a) $(4x^3 - 5x^2 + x - 7) + (x^3 + 2x^2 - 10)$
- b) $(3x^2 - 6x + 2) - (x^2 - 4x - 5)$
- c) $2 \cdot (x^3 - 3x + 1) + 4 \cdot (x^2 - 2)$
Multiplicar polinomios
Para multiplicar se usa la propiedad distributiva: cada término de un factor se multiplica por cada término del otro. Después se reducen los semejantes. La idea sale de las áreas: un rectángulo de lados $x + 3$ y $x + 2$ se parte en cuatro rectángulos.
Caso particular, monomio por polinomio: $3x(2x^2 - x + 5) = 6x^3 - 3x^2 + 15x$. Los coeficientes se multiplican y los exponentes de $x$ se suman.
Para áreas con huecos: el área sombreada es el área total menos el área del hueco, restando polinomios con paréntesis.
Multiplica los siguientes polinomios utilizando la propiedad distributiva y simplifica los términos semejantes: a) $P(x) = (2x - 3) \cdot (x^2 + 4x - 5)$ b)…
Multiplica los siguientes polinomios utilizando la propiedad distributiva y simplifica los términos semejantes:
- a) $P(x) = (2x - 3) \cdot (x^2 + 4x - 5)$
- b) $Q(x) = (x^2 + 1) \cdot (3x^2 - 2x + 4)$
Calcula el área de la zona sombreada de la siguiente figura. Expresa el resultado como un polinomio reducido en función de $x$.
Calcula el área de la zona sombreada de la siguiente figura. Expresa el resultado como un polinomio reducido en función de $x$.
Un parque tiene forma de rectángulo. Originalmente, su base mide $x$ metros y su altura mide $5$ metros menos que la base. La intendencia decide ampliar el parque…
Un parque tiene forma de rectángulo. Originalmente, su base mide $x$ metros y su altura mide $5$ metros menos que la base. La intendencia decide ampliar el parque aumentando la base en $3$ metros y la altura en $2$ metros.
-
Escribí el polinomio $A_1(x)$ del área del parque original.
-
Escribí el polinomio $A_2(x)$ del área del parque ampliado.
-
Hallá el polinomio que representa el incremento de área $I(x) = A_2(x) - A_1(x)$ y simplificalo.
Para practicar operaciones combinadas con paréntesis y productos:
Realiza la siguiente operación combinada con polinomios y reduce los términos semejantes: $$ [ (x + 2)^2 \cdot (x - 2) ] - (x - 1) \cdot (x^2 + x + 1) $$
Realiza la siguiente operación combinada con polinomios y reduce los términos semejantes:
$$ [ (x + 2)^2 \cdot (x - 2) ] - (x - 1) \cdot (x^2 + x + 1) $$Productos notables
Hay productos que aparecen tanto que conviene reconocerlos. Salen de la distributiva:
¿Por qué aparece el $2ab$? Porque $(a + b)^2 = (a + b)(a + b) = a^2 + ab + ba + b^2$, y los dos términos del medio son semejantes. En el dibujo del cuadrado de lado $a + b$ son los dos rectángulos.
Los productos notables nos permiten calcular rápidamente algunas potencias. Utilizá la fórmula del cuadrado de una suma $(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$ para desarrollar la…
Los productos notables nos permiten calcular rápidamente algunas potencias. Utilizá la fórmula del cuadrado de una suma $(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$ para desarrollar la siguiente expresión:
$(x + 2)^2$
Aplicá las fórmulas de los productos notables para desarrollar las siguientes expresiones: a) $(3x + 4)^2$ b) $(2x^2 - 5)^2$ c) $(x + 7) \cdot (x - 7)$ d)…
Aplicá las fórmulas de los productos notables para desarrollar las siguientes expresiones:
- a) $(3x + 4)^2$
- b) $(2x^2 - 5)^2$
- c) $(x + 7) \cdot (x - 7)$
- d) $(\frac{1}{2}x + 6) \cdot (\frac{1}{2}x - 6)$
Factor común y factorización
Extraer factor común es el camino inverso de la distributiva: si todos los términos comparten un factor, se escribe una sola vez y se deja entre paréntesis lo que queda.
Los productos notables también se leen al revés: $x^2 - 9 = (x + 3)(x - 3)$ y $x^2 + 6x + 9 = (x + 3)^2$. A veces hay que sacar primero el factor común y después reconocer el notable:
$$5x^3 - 20x = 5x(x^2 - 4) = 5x(x + 2)(x - 2)$$Esto también simplifica fracciones: si el numerador y el denominador comparten un factor, se simplifica. Siempre se puede comprobar el resultado volviendo a multiplicar.
Extraer factor común es el paso inverso a la propiedad distributiva. Utiliza esta técnica para simplificar las siguientes expresiones algebraicas: a)…
Extraer factor común es el paso inverso a la propiedad distributiva. Utiliza esta técnica para simplificar las siguientes expresiones algebraicas:
- a) $12x^5 - 8x^3 + 4x^2$
- b) $5a^2b - 15ab^2 + 10ab$
- c) $\frac{1}{3}x^4 - \frac{2}{3}x^2$
Opera y simplifica al máximo la siguiente expresión algebraica utilizando las igualdades notables y la extracción de factor común: $$ \frac{(2x + 3)^2 - (2x - 3)^2}{12x}…
Opera y simplifica al máximo la siguiente expresión algebraica utilizando las igualdades notables y la extracción de factor común:
$$ \frac{(2x + 3)^2 - (2x - 3)^2}{12x} $$Indica si el resultado final es un número constante o depende del valor de $x$.
Extrae factor común y utiliza las igualdades notables para descomponer en factores los siguientes polinomios (factorización). Recuerda las igualdades notables:…
Extrae factor común y utiliza las igualdades notables para descomponer en factores los siguientes polinomios (factorización).
Recuerda las igualdades notables: $a^2 + 2ab + b^2 = (a+b)^2$, $a^2 - 2ab + b^2 = (a-b)^2$ y $a^2 - b^2 = (a+b)(a-b)$.
- a) $Q(x) = 3x^3 - 12x$
- b) $R(x) = x^4 - 10x^3 + 25x^2$
- c) $S(x) = 2x^2 + 20x + 50$
Patrones y polinomios
Un polinomio también sirve para generalizar un patrón: la variable $n$ es el número de figura y el polinomio da cuántos elementos tiene. Si una figura crece de a $2$ elementos por nivel y la primera tiene $1$, el término general es $2n - 1$. Cuando la cantidad crece cada vez más rápido, aparecen términos de grado $2$, como $n^2$ (un cuadrado de $n$ por $n$ baldosas).
Un diseñador de videojuegos está creando un patrón de baldosas para el suelo de una mazmorra. En el nivel 1 usa una baldosa central, y en cada nivel siguiente rodea el…
Un diseñador de videojuegos está creando un patrón de baldosas para el suelo de una mazmorra. En el nivel 1 usa una baldosa central, y en cada nivel siguiente rodea el patrón anterior con una nueva capa de baldosas de distinto color. El número total de baldosas en el nivel $n$ sigue una secuencia lógica.
Observa la figura que representa los tres primeros niveles y:
-
Encuentra el polinomio $P(n)$ que expresa el número total de baldosas necesarias para construir hasta el nivel $n$.
-
Calcula cuántas baldosas tendrá un suelo de nivel $n = 12$.
Calcula el área de la zona sombreada en la siguiente figura, expresando el resultado como un polinomio reducido en función de $x$. La figura exterior es un cuadrado de…
Calcula el área de la zona sombreada en la siguiente figura, expresando el resultado como un polinomio reducido en función de $x$. La figura exterior es un cuadrado de lado $3x + 2$ y el hueco interior es un rectángulo de base $x + 4$ y altura $x - 1$.