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Expresiones Algebraicas • Una expresión algebraica es una expresión en la que se relacionan valores indeterminados con constantes y cifras, todas ellas ligadas por un número finito de operaciones de suma, resta, producto, cociente, potencia y raíz. • Ejemplos a ) x 2 2 xy b) 2 x y 2 x 3 x. y 2 x c) 2 x 1 1 Expresiones Algebraicas 2 Expresiones Algebraicas comunes • • • • • • • • El doble o duplo de un número: 2x El triple de un número: 3x El cuádruplo de un número: 4x La mitad de un número: x/2 Un tercio de un número: x/3 Un cuarto de un número: x/4 Un número es proporcional a 2, 3, 4...: 2x, 3x, 4x... Un número al cuadrado: x² 3 Expresiones Algebraicas comunes • • • • • • • Un número al cubo: x³ Un número par: 2x Un número impar: 2x + 1 Dos números consecutivos: x y x + 1 Dos números consecutivos pares: 2x y 2x + 2 Dos números consecutivos impares: 2x + 1 y 2x + 3 Descomponer 24 en dos partes: x y 24 − x 4 Expresiones Algebraicas comunes • • • • La suma de dos números es 24: x y 24 − x La diferencia de dos números es 24: x y 24 + x El producto de dos números es 24: x y 24/x El cociente de dos números es 24: x y 24 · x 5 Tipos de Expresiones Algebraicas Expresiones Algebraicas Racionales Enteras Irracionales Fraccionarias 6 Expresión Algebraica Racional • Es racional cuando las variables no están afectadas por la radicación • Ejemplo x x. y 3 2 2 y 1 2 2 7 Expresión Algebraica Irracional • Es irracional cuando las variables están afectadas por la radicación • Ejemplo x 2x y 8 Expr.Algebraica Racional Entera • Una expresión algebraicas es racional entera cuando la indeterminada está afectada sólo por operaciones de suma, resta, multiplicación y potencia natural. • Ejemplo x 3x y y 2 4 5 9 Expresión Algebraica Racional Fraccionaria • Una expresión algebraicas racional es fraccionaria cuando la indeterminada aparece en algún denominador. • Ejemplo 1 2 x y 3 x 10 Polinomios • Son las expresiones algebraicas más usadas. • Sean a0, a1, a2, …, an números reales y n un número natural, llamaremos polinomio en indeterminada x a toda expresión algebraica entera de la forma: a0 + a1 x + a2 x2 + … + an xn 11 Ejemplos de polinomios 1 2 a) x 3 2 3 b) 3 x x 3 2 c ) 1 3 x 3 d ) 2 3x 5 x A los polinomios en indeterminada x los simbolizaremos con letras mayúsculas indicando la indeterminada entre paréntesis: P(x) ; Q(x) ; T(x). 12 Términos • Monomio : polinomio con un solo término. • Binomio : polinomio con dos términos. • Trinomio : polinomio con tres términos. • Cada monomio aixi se llama término. • El polinomio será de grado n si el término de mayor grado es anxn con an0. • A a0 se lo llama término independiente. • A an se lo llama término principal. 13 Ejemplos El polinomio 0 + 0x + 0x2 + … +0xn se llama polinomio nulo. Lo simbolizaremos por Op(x). No se le asigna grado. 14 15 16 17 Ejercicio • Indicar cuáles de las siguientes expresiones algebraicas son polinomios. En este último caso indicar su grado. 1 3 a) x 2 x 1 3 b) ( x 2)( x 3) 3x 1 c) 2 4 d) x 2 5 2 1 e) x 3 x x 2 x 2x 3 f) x 1 2 18 Polinomios iguales • Dos polinomios son iguales si y sólo si los coeficientes de los términos de igual grado lo son. • Ejercicio: Determinar a, b y c para que P(x)=Q(x) a ) P ( x ) 2 5 x 3 ; Q ( x ) a ( a b) x 3 b) P( x) 5 ( 2 1) x 5 2 x 2 Q( x) a (b 1) x (c 2b) x 2 19 Suma de Polinomios • Para sumar dos polinomios se agrupan los términos del mismo grado y se suman sus coeficientes. • Ejemplo: Sumar los siguientes polinomios P(x) = -2x4 + 5x3 – 3x + 1 Q(x) = 3x3 – 6x2 – 5x - 2 20 Propiedades de la Suma • • • • Asociativa Conmutativa Existencia de elemento neutro Existencia de elemento opuesto 21 Resta de Polinomios • Para restar el polinomio Q(x) del polinomio P(x) se debe sumar a P(x) el opuesto de Q(x). P(x) – Q(x) = P(x) + [ - Q(x) ] • Ejemplo: Restar los siguientes polinomios P(x) = -2x4 + 5x3 – 3x + 1 Q(x) = 3x3 – 6x2 – 5x - 2 22 Multiplicación de Polinomios • Para multiplicar dos polinomios se multiplica cada monomio de uno de ellos por cada uno de los términos del otro y luego se suman los términos de igual grado. • Ejemplo: Multiplicar los siguientes polinomios P(x) = -2x4 + 5x3 – 3x + 1 Q(x) = 3x3 – 6x2 – 5x – 2 P(x).Q(x) = P(x) 3x3 + P(x) (-6x2 ) + P(x) (-5x ) + P(x)(-2) 23 Propiedades del Producto • Asociativa • Conmutativa • Existencia de elemento neutro. 24 Algunos productos importantes • (x+a)2 =(x+a)(x+a)= x2 + 2ax + a2 • (x-a)2 =(x-a)(x-a)= x2 - 2ax + a2 • (x+a)3 = x3 + 3ax2 + 3a2x + a3 • (x-a)3 = x3 - 3ax2 + 3a2x - a3 • (x+a)(x-a)= x2 –ax +ax-a2 = x2-a2 25 Ejercicio • Escribir los desarrollos de a) (2 3 x) 2 d ) ( 2 3 x ) 3 b) ( x x ) 2 3 2 2 3 1 4 c) x x 3 3 e) ( x x ) 4 3 2 1 3 2 2 f ) x x 3 2 3 26 Ejercicio: Expresar los siguientes trinomios cuadrados perfectos como el cuadrado de un binomio y a los cuatrinomios cubos perfectos como el cubo de un binomio. a) 4 x 4 x 1 d ) x 3 6 x 2 12 x 8 b) x 14 x 49 e) 8 x 12 x 6 x 1 c) 25 x 30 x 9 3 5 1 6 f ) 8x 6 x x x 2 8 2 2 2 3 2 3 4 27 Ejercicio: La expresión x2 - a2 es una diferencia de cuadrados. Escribir las siguientes diferencias como producto de binomios. a ) x 100 2 1 b) x 36 4 c) x 4 2 d ) x 64 8 28 División de polinomios • Existe una estrecha analogía entre el cociente de polinomios y la división de números enteros. • Recordemos algunas definiciones de la división entre números enteros. 29 División entre números enteros • En el conjunto de números enteros, si D es el dividendo y d0 es el divisor, existen y son únicos dos enteros c (cociente) y (r (resto) tales que D=d.C+r 0 ≤ r < |d| • Si r=0 se dice que D es divisible por d. 30 División entre números enteros • Ejemplo: Realizar las siguientes divisiones enteras: • 29 dividido 6 será: c= 4 y r=5 pues 29 = 6 . 4 + 5 y 0 ≤ 5 < 6 • 29 dividido -6 será: c= -4 y r=5 pues 29 = (-6) . (-4) + 5 y 0 ≤ 5 < |-6| ¿Podría haber sido c = -5 y r = -1? 31 División de polinomios • Dados los polinomios D(x) = 6x3 – 17x2+15x-8 d(x) = 3x – 4 determinar, si es posible, dos polinomios c(x) y r(x) tales que D(x) = d(x). C(x) + r(x) de modo que el grado de r(x) sea menor que el grado de d(x) o bien r(x)=Op(x) 32 Ejemplo 6x3 – 17x2 + 15x – 8 -6x3 + 8x2 3 0x - 3x – 4 2x2 - 3x + 1 9x2+ 15x 9x2- 12x 0x2+ 3x - 8 -3x + 4 0x - 4 6x3-17x2+15x-8 = (3x-4)(2x2-3x+1)-4 33 Ejercicios a) D(x) = 4x5 + 2x3 – 24x2 + 18x d(x) = x2 – 3x b) D(x) = 16x8 + 24x6 + 9x4 d(x) = 4x5 + 4x4 + 3x3 + 3x2 c) D(x) = 2x4 – 6x3 + 7x2 – 3x +2 d(x) = x-2 34 División de Polinomios • Dados los polinomios D(x) y d(x); d(x)Op(x), diremos que d(x) divide a D(x) si y sólo si existe un polinomio c(x) tal que D(x) = d(x) . c(x) 35 Ejercicios • Dados los polinomios P(x) y Q(x) indica si alguno de ellos es divisible por el otro a) P(x) = x4 -2x3 +x2 -5x + 1 Q(x) = x3 + x2 + x + 1 b) P(x) = x4 +2x3 +4x2 + 8x +16 Q(x) = x5 - 32 36 División de un polinomio por otro de la forma (x-a) 3x3 – 2x2 – 5x – 9 - 3x3 + 6x2 4x2 – 5x - 4x2 + 8x 3x – 9 -3x + 6 -3 x–2 3x2 + 4x + 3 Regla de Ruffini 3 -2 -5 -9 6 8 6 2 3 4 3 -3 3x3 – 2x2 – 5x – 9 = ( x – 2)(3x2 + 4x + 3) + (-3) 37 División de un polinomio por otro de la forma (x-a) • División de P(x) = 3x3 – 2x2 – 5x – 9 por (x-2) realizada por la Regla de Ruffini 3 2 3 -2 6 4 -5 8 3 -9 6 -3 1º operación : 3.2 -2 = 4 2º operación : (3.2 -2).2 - 5 = 3 3º operación : [3(2) 2 – 2 . 2 - 5].2 -9 =-3 Por lo tanto 3.(2)2 -2.(2)2 -5.2 -9 = -3 38 Raíces de un polinomio • Un número real a es raíz de un polinomio P(x) si y solo si P(a) = 0 • Ejercicio: Verifique que x=1 es raíz del polinomio P(x) = 3x2 + 2x – 5 39 Raíces de un Polinomio • Si un polinomio tiene coeficientes enteros y a es una raíz entera del polinomio entonces a divide al término independiente. • Ejercicio: Calcular las raíces de P(x) = 2x3 - 2x2 - 16x + 24 40 Ejercicio: Calcular las raíces de P(x) = 2x3 - 2x2 - 16x + 24 • Si P(x) tiene alguna raíz entera, ésta debe ser divisor de 24. • Probar que 1 y -1 no son raíces de P(x) Ver x=2 también es raíz de 2x2 + 2x -12 2x2 + 2x -12 = (x-2)(2x+6) 2x3 – 2x2 – 16x + 24 = ( x – 2)(2x2 + 2x -12) 41 Ejercicio • Calcular las raíces de P(x) = x4 - x3 - 6x2 + 4x + 8 P(x) = (x-2)2 (x+1) (x+2) 42