MANUAL SUI SEMINARIO UNIVERSITARIO INGRESO DIRECCIÓN INGRESO UTN – FRLP – Seminario Universitario de ingreso UNIDAD II: ALGEBRA Manipulando letras y números CLASE 6 POLINOMIOS 1 "Los números perfectos*, como los hombres perfectos, son muy raros" Descartes (1596 -1650) Averiguá que son los números perfectos. Dirección de Ingreso DIRECCIÓN INGRESO Página |1 MANUAL SUI DEFINICION Un monomio es una expresión de la forma ππ₯π, donde π es un número real y π es un entero no negativo. Si dos se relacionan con suma o resta se tiene un binomio, si son tres es un trinomio. En general una suma, y resta, de monomios se llama polinomio. Toda expresión que contengan números y variables son expresiones algebraicas. Algunas que cumplen lo anterior es monomio. 3π₯ 2 Es monomio π₯ 2 − 4π¦ 2 Es binomio, aunque tenga más de una variable 2π₯ −2 − 3π₯ −3 No es polinomio, es una expresión algebraica, por tener exponente negativo 2 3 2√π₯ + 3 √π₯ No es polinomio, es una expresión algebraica, por tener exponentes fraccionarios (las raíces) log 2 π₯ 2 No es polinomio, es una expresión algebraica, por tener logaritmo 3 2√π₯ + 4π₯ 2 − 4π₯π¦ + π¦ 2 Pareciera no serlo, pero si separamos el primer término del resto, este es un polinomio 3 2√π₯ + (4π₯ 2 − 4π₯π¦ + π¦ 2 ) Acá separamos el polinomio de la expresión algebraica Observe que el grado de un polinomio es la potencia más alta de la variable que aparece en el polinomio. 2|Página UTN-FRLP UTN – FRLP – Seminario Universitario de ingreso Otro concepto más, el de COEFICIENTE PRINCIPAL. Es el correspondiente al término de mayor grado. Del cuadro de la página anterior, respectivamente, son: 2, 1, 1, 5, 9 y el 6. ¿Por qué el 6 del cuadro anterior es un monomio? 6 = 6π₯ 0 Si no fuera un monomio, el término constante, no sería parte de la expresión un polinomio. Tampoco el 5π₯ + 1 sería binomio o sea dos monomios. Recordá que cualquier número, incluido variables, elevada a potencia 0 es igual a 1. En resumen: 1) Identifica cada término, los separados por sumas y restas. 2) Si ves uno decís monomio, si son dos, binomio. También hay trinomios, cuatrinomios o polinomios. 3) Buscá el término de grado mayor para determinar el grado del polinomio. 4) El coeficiente del término de mayor grado es el coeficiente principal 5) Buscá el que no veas variables o una elevada a 0, o sea es constante. Ese es el término constante. Si hay más de un número sumarlos o restarlos. VALOR NUMERICO DE UN POLINOMIO Veamos el polinomio siguiente: π(π₯) = 3π₯ 2 + 7π₯ − 15 Vemos que le damos un nombre “P” y encerramos entre paréntesis a la variable. Si reemplazamos por valores obtenemos diferentes resultados: DIRECCIÓN INGRESO π₯=1 π(1) = 3(1)2 + 7(1) − 15 = −5 π₯=0 π(0) = 3(0)2 + 7(0) − 15 = −15 π₯ = −1 π(−1) = 3(−1)2 + 7(−1) − 15 = −19 Página |3 MANUAL SUI TIPOS DE POLINOMIOS POLINOMIOS IGUALES Se define polinomios iguales cuando: 1) En ambos están presentes los mismos términos tanto en grado como coeficiente 2) El término constante es el mismo π(π₯) = 3π₯ 2 + 7π₯ − 15 π(π§) = 3π§ 2 + 7π§ − 15 Si bien las variables son diferentes, ante los mismos valores se obtiene el mismo resultado. POLINOMIO SEMEJANTE Similar, mismos términos en grado y coeficiente, pero el término independiente no. π(π₯) = 3π₯ 2 + 7π₯ − 15 π(π§) = 3π₯ 2 + 7π₯ + 5 POLINOMIO NULO El polinomio nulo tiene todos sus coeficientes nulos. π(π₯) = 0π₯ 2 + 0π₯ − 0 Ya dijimos que el término independiente también es un monomio por tener una variable elevada a cero. π(π₯) = 0 POLINOMIO HETEROGÉNEO Los términos de un polinomio heterogéneo son de distinto grado. π(π₯) = 2π₯ 3 + 3π₯ 2 − 3 POLINOMIO HOMOGÉNEO Los términos de un polinomio homogéneo pueden tener variables de distinto grado, pero la suma de ellos en cada término es igual. π(π₯) = 2π₯ 3 + 3π₯ 2 π¦ − 3π₯π¦ 2 − π¦ 3 Recordar que un x o y elevado a exponente 0 es igual a 1 por lo que podríamos decir que tanto en el primer como en el último término están presentes: π(π₯) = 2π₯ 3 π¦ 0 + 3π₯ 2 π¦ − 3π₯π¦ 2 − π₯ 0 π¦ 3 Ahora sí, los exponentes de cada término suman 3. 4|Página UTN-FRLP UTN – FRLP – Seminario Universitario de ingreso POLINOMIO COMPLETO Están presentes todos los términos desde el mayor grado al término independiente. π(π₯) = 2π₯ 3 + 3π₯ 2 − 3π₯ + 2 SUMA Y RESTA Sumamos y restamos polinomios usando las propiedades de números reales. La idea es combinar términos semejantes (esto es, términos con las mismas variables elevados a las mismas potencias) usando la Propiedad Distributiva. Por ejemplo, π(π₯) = 5π₯ 3 − 2π₯ 2 + 7π₯ + 11 π(π₯) = 2π₯ 3 − 3π₯ + 9 1° PASO π·(π) + πΈ(π) π(π₯) + π(π₯) π·(π) − πΈ(π) 3 2 3 = 5π₯ − 2π₯ + 7π₯ + 11 + (2π₯ − 3π₯ + 9) = 5π₯ 3 − 2π₯ 2 + 7π₯ + 11 + 2π₯ 3 − 3π₯ + 9 = 5π₯ 3 + 2π₯ 3 − 2π₯ 2 + 7π₯ − 3π₯ + (11 + 9) 3 2 = (5 + 2)π₯ − 2π₯ + (7 − 3)π₯ + 20 = 7π₯ 3 − 2π₯ 2 + 4π₯ + 20 = 5π₯ 3 − 2π₯ 2 + 7π₯ + 11 − (2π₯ 3 − 3π₯ + 9) = 5π₯ 3 − 2π₯ 2 + 7π₯ + 11 − 2π₯ 3 + 3π₯ − 9 = 5π₯ 3 − 2π₯ 3 − 2π₯ 2 + 7π₯ + 3π₯ + (11 − 9) = (5 − 2)π₯ 3 − 2π₯ 2 + (7 + 3)π₯ + 2 = 3π₯ 3 − 2π₯ 2 + 10π₯ + 20 El segundo polinomio encerrarlo entre paréntesis (cuando es suma no es necesario) 2° PASO Sacar paréntesis. Cuando es resta cambiar todos los signos. Acá muchos se equivocan. 3° PASO Agrupar por términos del mismo grado respetando los signos. Acá también hay que prestar atención. 4° PASO Sacar el factor común π(π₯) + π(π₯) 5° PASO Resolver cada paréntesis “Hay que recordar que cuando delante de un paréntesis hay un signo menos, CAMBIA TODOS LOS SIGNOS QUE HAY DENTRO” MULTIPLICACION DE POLINOMIOS Cuando multiplicamos trinomios u otros polinomios con más términos, usamos la Propiedad Distributiva. Primero empecemos viendo que pasa si multiplicas dos monomios. Recordá que cuando multiplicas dos potencias de la misma base, LOS EXPONENTES SE SUMAN. (5π₯ 3 ). (3π₯ 2 ) → (5.3). (π₯ 3 . π₯ 2 ) → 15π₯ (3+2) → 15π₯ 5 DIRECCIÓN INGRESO Página |5 MANUAL SUI Ahora aplicamos la propiedad distributiva. Es fundamental que lo hagas ordenado ya que muchos se equivocan por distracción o por apuro. 1° PASO Ejemplo: Cada término del primer polinomio multiplica a todo el segundo polinomio. Ojo, respetar los signos (π₯ − 2). (2π₯ 2 − 3π₯ + 5) = 2° PASO = π₯. (2π₯ 2 − 3π₯ + 5) − 2. (2π₯ 2 − 3π₯ + 5) = 2π₯ 3 − 3π₯ 2 + 5π₯ − 4π₯ 2 + 6π₯ − 10 = 2π₯ 3 − 3π₯ 2 − 4π₯ 2 + 5π₯ + 6π₯ − 10 = 2π₯ 3 + (−3 − 4)π₯ 2 + (5 + 6)π₯ − 10 Aplicar la propiedad distributiva respetando la regla de los signos. Si el término que premultiplica el paréntesis es negativo, cambia todos los signos internos 3° PASO Ordenar el polinomio agrupando los términos del mismo grado 4° PASO = 2π₯ 3 − 7π₯ 2 − 11π₯ − 10 Sacar factor común y resolver cada paréntesis. Si el interior queda negativo, cambia el signo del término que queda POTENCIAS DE POLINOMIOS Como toda potencia es la multiplicación de la base tantas veces como indica el exponente. Lo más comunes son potencias de binomios. Ejemplo 1: Binomio al cuadrado, suma (π₯ + π¦)2 = (π₯ + π¦). (π₯ + π¦) = π₯(π₯ + π¦) + π¦(π₯ + π¦) = π₯ 2 + π₯π¦ + π¦π₯ + π¦ 2 = π₯ 2 + 2π₯π¦ + π¦ 2 Ejemplo 2: Binomio al cuadrado, resta (π₯ − π¦)2 = (π₯ − π¦). (π₯ − π¦) = π₯(π₯ − π¦) − π¦(π₯ − π¦) = π₯ 2 − π₯π¦ − π¦π₯ + π¦ 2 = π₯ 2 − 2π₯π¦ + π¦ 2 Resumen del binomio al cuadrado (π₯ ± π¦)2 = π₯ 2 ± 2π₯π¦ + π¦ 2 1° PASO Reconocer cada término del binomio 2° PASO En la construcción incluir cada coeficiente. Hacer: Ejemplos de aplicación: Cuadrado del primer término (2π₯ + 3π¦)2 = (2π₯)2 + 2.2π₯. 3π¦ + (3π¦)2 (2π₯ + 3π¦)2 = 4π₯ 2 + 12π₯π¦ + 9π¦ 2 2 2 2 2 2 2 2 (π₯ − √2) = π₯ 2 − 2. π₯. √2 + (√2) 2 (π₯ − √2) = π₯ 2 − 2√2π₯ + 2 6|Página Doble producto del primer y segundo término Cuadrado del segundo término 3° PASO El segundo término resultante, el doble producto…, tiene el mismo signo del binomio inicial UTN-FRLP UTN – FRLP – Seminario Universitario de ingreso Ejemplo 3: Binomio al cubo, suma (π₯ + π¦)3 = (π₯ + π¦). (π₯ + π¦). (π₯ + π¦) (π₯ + π¦)3 = π₯(π₯ 2 + 2π₯π¦ + π¦ 2 ) + π¦(π₯ 2 + 2π₯π¦ + π¦ 2 ) Para resolver este triple producto usamos lo que aprendimos del cuadrado del binomio. Hacemos la propiedad distributiva sobre el binomio cuadrado. (π₯ + π¦)3 = π₯ 3 + 2π₯ 2 π¦ + π₯π¦ 2 + π¦π₯ 2 + 2π₯π¦ 2 + π¦ 3 Si hacemos el binomio elevado al cuadrado usamos el cubo y así sucesivamente (π₯ + π¦)3 = π₯(π₯ + π¦)(π₯ + π¦) + π¦(π₯ + π¦)(π₯ + π¦) (π₯ + π¦)3 = π₯ 3 + 3π₯ 2 π¦ + 3π₯π¦ 2 + π¦ 3 Ejemplo 3: Binomio al cubo, suma (π₯ − π¦)3 = (π₯ − π¦). (π₯ − π¦). (π₯ − π¦) (π₯ − π¦)3 = π₯(π₯ − π¦)(π₯ − π¦) − π¦(π₯ − π¦)(π₯ − π¦) (π₯ − π¦)3 = π₯(π₯ 2 − 2π₯π¦ + π¦ 2 ) − π¦(π₯ 2 − 2π₯π¦ + π¦ 2 ) Ojo con los signos (π₯ + π¦)3 = π₯ 3 − 2π₯ 2 π¦ + π₯π¦ 2 − π¦π₯ 2 + 2π₯π¦ 2 − π¦ 3 (π₯ + π¦)3 = π₯ 3 − 3π₯ 2 π¦ + 3π₯π¦ 2 − π¦ 3 Resumen del binomio al cuadrado ARMADO Cubo del primer término (π₯ ± π¦)3 = π₯ 3 ± 3π₯ 2 π¦ + 3π₯π¦ 2 ± π¦ 3 Triple producto del cuadrado del primero por el segundo Triple producto del primero por el cuadrado del segundo Cubo del segundo término SIGNOS Los signos son alternados empezando positivo Ejemplos de aplicación: (2π₯ + 3π¦)3 = (2π₯)3 + 3. (2π₯)2 . 3π¦ + +3.2π₯. (3π¦)2 + (3π¦)3 (2π₯ + 3π¦)2 = 8π₯ 3 + 36π₯ 2 π¦ + 54π₯π¦ 2 + 27π¦ 3 2 3 2 2 2 2 2 2 (π₯ − √2) = π₯ 3 − 3. (π₯)2 . 3√2 + +3. π₯. (√2) − (√2)3 2 2 (π₯ − √2) = π₯ 3 − 9√2π₯ 2 + 6π₯ − √8 DIVISION DIVISIBILIDAD Cuando multiplicamos polinomios obtenemos otro polinomio. Es claro que si dividimos polinomios podemos obtener otros polinomios. DIRECCIÓN INGRESO Página |7 MANUAL SUI Cuando vimos conjuntos numéricos aprendimos que un entero se halla compuesto por un conjunto de factores primos. También que esos factores, y combinaciones de ellos, son divisores de ese entero o mejor dicho, ese entero es divisible por ellos. 4 = 2.2 π₯ 2 + 2π₯π¦ + π¦ 2 = (π₯ + π¦). (π₯ + π¦) 8 = 2.2.2 π₯ 3 + 3π₯ 2 π¦ + 3π₯π¦ 2 + π¦ 3 = (π₯ + π¦). (π₯ + π¦). (π₯ + π¦) Cada binomio no se puede separar en otros polinomios. Se dice que son FACTORES PRIMOS del polinomio. s decir, en el segundo caso el polinomio es DIVISIBLE por esos factores al cubo, al cuadrado o el factor mismo sin elevar al igual que el 8 es divisible por 2, por 4 o por el 8 mismo. Claro, además del 1. USO DE LOS DIVISORES PARA DIVIDIR Sin entrar en un tema de una clase posterior, que es el de factorización, vemos para que sirve conocer los factores de un polinomio, para simplificar expresiones: π₯ 3 + 3π₯ 2 π¦ + 3π₯π¦ 2 + π¦ 3 π₯ 2 + 2π₯π¦ + π¦ 2 = (π₯ + π¦). (π₯ + π¦). (π₯ + π¦) (π₯ + π¦). (π₯ + π¦) π₯ 3 + 3π₯ 2 π¦ + 3π₯π¦ 2 + π¦ 3 π₯ 2 + 2π₯π¦ + π¦ 2 = π₯+π¦ Significado: π(π₯, π¦) = π₯ 3 + 3π₯ 2 π¦ + 3π₯π¦ 2 + π¦ 3 π(π₯, π¦) = π₯ 2 + 2π₯π¦ + π¦ 2 π = π, π = π π(2,3) = 23 + 3. 22 . 3 + 3.2. 32 + 33 = 125 π(2,3) = 22 + 2.2.3 + 32 = 25 π₯ 3 + 3π₯ 2 π¦ + 3π₯π¦ 2 + π¦ 3 =π₯+π¦ π₯ 2 + 2π₯π¦ + π¦ 2 125 =2+3 25 125 =5 25 Como verás, es más fácil simplificar la división de polinomios y reemplazar en el resultado, que resolver el valor numérico de cada uno por separado y luego hacer la división. 8|Página UTN-FRLP UTN – FRLP – Seminario Universitario de ingreso RESTO DE UNA DIVISIÓN Vimos en los números fraccionarios, que a veces una división de enteros no es exacta. Puede resultar un entero, si el denominador es divisible o puede obtenerse una fracción: 36 = 18 2 35 1 = 17 + 2 2 17 1 = 34 2 En una división de polinomios podemos obtener: -Un polinomio -Un polinomio más un resto DIVISION DE UN POLINOMIO POR UN ENTERO Se aplica la propiedad distributiva: 4π₯ 2 − 9π₯ + 28 4 2 9 28 9 = π₯ − π₯+ = 2π₯ 2 − π₯ + 14 2 2 2 2 2 DIVISION LARGA Cuando no podemos dividir los polinomios en factores y proceder a la simplificación, o si esta no permite reducir satisfactoriamente la fracción, procedemos a la división larga. Esta equivale a la división de enteros de varias cifras. Antes vamos a aprender una pequeña técnica, completar polinomio. La idea es colocar los términos de los grados faltantes sin alterarlo. Es sencillo, agregarle monomios nulos o sea con coeficiente 0. π(π₯) = π₯ 5 + 2π₯ 3 − π₯ − 8 π(π₯) = π₯ 2 − 2π₯ + 1 π(π₯) = π₯ 5 + 0π₯ 4 + 2π₯ 3 + 0π₯ 2 − π₯ − 8 Ahora vamos a dividir P/Q 1° PASO: Armamos la división completando cada polinomio π₯ 5 + 0π₯ 4 + 2π₯ 3 + 0π₯ 2 − π₯ − 8 DIRECCIÓN INGRESO π₯ 2 − 2π₯ + 1 Página |9 MANUAL SUI 2° PASO: El primer término del COCIENTE tiene que ser tal que al multiplicar el primer término del DIVISOR anule el primer término del DIVIDENDO mediante una resta. π₯ 5 + 0π₯ 4 + 2π₯ 3 + 0π₯ 2 − π₯ − 8 π₯ 2 − 2π₯ + 1 π₯3 3° PASO: Ese término hallado multiplica al DIVISIOR siguiendo la propiedad distributiva. No te olvides de encerrarlo en paréntesis para marcar bien que es una resta y no confundir los signos π₯ 5 + 0π₯ 4 + 2π₯ 3 + 0π₯ 2 − π₯ − 8 −(π₯ 5 − 2π₯ 4 + π₯ 3 ) π₯ 2 − 2π₯ + 1 π₯3 4° PASO: hacemos la resta término a término. Si no hay nada que restar, se mantiene el término del dividendo. Ver como queda un polinomio reducido en un grado. π₯ 5 + 0π₯ 4 + 2π₯ 3 + 0π₯ 2 − π₯ − 8 −(π₯ 5 − 2π₯ 4 + π₯ 3 ) 0π₯ 5 + 2π₯ 4 + π₯ 3 + 0π₯ 2 − π₯ − 8 π₯ 2 − 2π₯ + 1 π₯3 3° PASO: Seguimos hasta agotar los términos del DIVIDENDO π₯ 5 + 0π₯ 4 + 2π₯ 3 + 0π₯ 2 − π₯ − 8 π₯ 2 − 2π₯ + 1 π₯ 3 + 2π₯ 2 + 5π₯ + 8 −(π₯ 5 − 2π₯ 4 + π₯ 3 ) πππ + 2π₯ 4 + π₯ 3 + 0π₯ 2 − π₯ − 8 −(2π₯ 4 − 4π₯ 3 + 2π₯ 2 ) 0π₯ 5 + πππ + 5 π₯ 3 − 2π₯ 2 − π₯ − 8 −(5π₯ 3 − 10π₯ 2 + 5π₯) 0π₯ 5 + 0π₯ 4 + π ππ + 8π₯ 2 − 6π₯ − 8 −(8π₯ 2 − 16π₯ − 8) 0π₯ 5 + 0π₯ 4 + 0 π₯ 3 − πππ + 10π₯ − 16 Ya no podemos seguir porque llegamos al término independiente en el COCIENTE. Al resto se suele expresar con la letra R: π (π₯) = 10π₯ − 16 Al cociente con la letra C: πΆ(π₯) = π₯ 3 + 2π₯ 2 + 5π₯ + 8 10 | P á g i n a UTN-FRLP UTN – FRLP – Seminario Universitario de ingreso El polinomio dividido queda expresado como: π(π₯) π(π₯) = π₯ 5 + 2π₯ 3 − π₯ − 8 π₯ 2 − 2π₯ + 1 π(π₯) = πΆππΆπΌπΈπππΈ π₯ π·πΌππΌπππ + π πΈπππ π(π₯) = πΆ(π₯) π₯ π(π₯) + π (π₯) π(π₯) = (π₯ 3 + 2π₯ 2 + 5π₯ + 8). (π₯ 2 − 2π₯ + 1) + (10π₯ − 16) Otra forma de expresarlos es (debes saber ambas): π(π₯) = πΆ(π₯) π₯ π(π₯) + π (π₯) π(π₯) π(π₯) = πΆ(π₯) + π(π₯) π(π₯) = (π₯ 3 + 2π₯ 2 + 5π₯ + 8) + π·πΌππΌπ·πΈππ·π π·πΌππΌπππ = πΆππΆπΌπΈπππΈ + π (π₯) π(π₯) (10π₯ − 16) (π₯ 2 − 2π₯ + 1) π πΈπππ π·πΌππΌπππ Comprobación: Utilizando un valor para x. En general con 1 y 0 es más fácil de comprobar: π₯=1 π₯ 5 + 2π₯ 3 − π₯ − 8 π₯ 2 − 2π₯ + 1 15 + 2. 13 − 1 − 8 12 − 2.1 + 1 −6 0 = = (10π₯ − 16) (π₯ 2 − 2π₯ + 1) (10.1 − 16) (13 + 2. 12 + 5.1 + 8) + 2 (1 − 2.1 + 1) (π₯ 3 + 2π₯ 2 + 5π₯ + 8) + = ππ ππ’πππ π πππ’ππ πππ ππ’π ππ π π ππ’πππ πππ£ππππ πππ 0 = (π₯ 3 + 2π₯ 2 + 5π₯ + 8) + π₯=0 π₯ 5 + 2π₯ 3 − π₯ − 8 π₯ 2 − 2π₯ + 1 5 0 + 2. 03 − 0 − 8 02 − 2.0 + 1 −8 1 −8 = = = (10π₯ − 16) (π₯ 2 − 2π₯ + 1) (10.0 − 16) (03 + 2. 02 + 5.0 + 8) + 2 (0 − 2.0 + 1) −16 8+( ) 1 −8 Como vemos ambos lados de la ecuación llegamos al mismo valor, estamos razonablemente seguros de que lo hicimos bien. DIRECCIÓN INGRESO P á g i n a | 11 MANUAL SUI “Las divisiones de polinomios requieren concentración, es fácil de equivocarse en algún signo. No te olvides de comprobarla haciendo: DIVIDENDO/DIVISOR = COCIENTE + RESTO/DIVISOR TEOREMA DEL RESTO Si un polinomio se divide por (x - a), entonces el valor numérico del polinomio en “a” es el RESTO. Ojo, es x menos a. Es decir, si digo que a = 2, entonces se divide por (x menos 2). Hallemos el resto de la siguiente división: π(π₯) π₯ 3 − 3π₯ 2 + π₯ + 5 = π(π₯) π₯−2 π₯ 3 − 3π₯ 2 + π₯ + 5 −(π₯ 3 − 2π₯ 2 ) 0π₯ 3 − π₯ 2 + π₯ + 5 −(−π₯ 2 + 2π₯) πππ − π₯ + 5 −(−π₯ + 2) 3 π₯−2 π₯2 − π₯ − 1 Usando el TEOREMA DEL RESTO es mucho más fácil. Si dividimos por (x - 2) entonces el resto será el valor numérico de P en 2. π(π₯) = π₯ 3 − 3π₯ 2 + π₯ + 5 π(2) = 23 − 3. 22 + 2 + 5 π(2) = 8 − 12 + 2 + 5 π(2) = 3 FACTORIZACION DE POLINOMIOS Lo dejamos para otra clase. Lo mencionamos aquí porque el TEOREMA DEL RESTO nos ayuda a encontrar los factores de un polinomio. Recordemos que, si un entero tiene un divisor, su división no produce restos. Ejemplo: el 3 es divisor del 6 porque 6/3 no da resto. 4 no lo es porque da resto 2. Entonces si un factor de la forma (x – a) es FACTOR PRIMO de un polinomio, su valor numérico en “a” es 0. Es decir, su resto es 0. Ejemplo: (π₯ + 2)2 = π₯ 2 + 4π₯ + 4 12 | P á g i n a → π₯ 2 + 4π₯ + 4 = (π₯ + 2)(π₯ + 2) UTN-FRLP UTN – FRLP – Seminario Universitario de ingreso Hemos separado al polinomio de grado 2 en dos factores. Pareciera ser FACTORES PRIMOS. De esta manera si aplicamos el teorema del resto debería decirnos QUE NO HAY RESTOS. π(π₯) = π₯ 2 + 4π₯ + 4 π(−2) = (−2)2 + 4. (−2) + 4 π(−2) = 4 − 8 + 4 π(−2) = 0 Ya sabíamos que (x – 2) era factor primo por la simple razón que armamos el polinomio partiendo de él y sin introducir restos. Pero si no lo hubiéramos hecho y nos preguntan si lo es, la aplicación del Teorema del Resto nos dará la respuesta: Ejemplo: ¿Es (π₯ − 2) un FACTOR PRIMO de π₯ 3 − 4π₯ 2 + 3π₯ + 2? π(π₯) = π₯ 3 − 4π₯ 2 + 3π₯ + 2 π(2) = π(π₯) = 23 − 4. 22 + 3.2 + 2 π(2) = 8 − 16 + 6 + 2 π(2) = 0 Si, es factor primo. DESPRENDIMIENTO DEL TEOREMA DEL RESTO Si nos dicen que construyamos un polinomio con factores primos (x – 2), (x + 1) y (x – 3) nos están diciendo que el polinomio resultante es la multiplicación de ellos entre sí. Como no nos dicen “únicamente estos factores…” no cambia si le agregamos más factores, en este caso multiplicamos por cualquier número real que simbolizamos con la letra “a”: π(π₯) = π(π₯ − 2). (π₯ + 1). (π₯ − 3) Si hacemos a = 1 y realizamos la multiplicación nos arroja: π(π₯) = π₯ 3 − 4π₯ 2 + π₯ + 6 Corroborarlo en clase con el teorema del resto, si el polinomio resultante efectivamente tiene los factores primos propuestos. DIRECCIÓN INGRESO P á g i n a | 13 MANUAL SUI DIVISION SINTETICA o REGLA DE RUFFINI Es para encontrar restos de polinomios de un grado alto usando el teorema del resto. No reemplaza las variables haciendo que hagamos la potencia de cada una, utiliza solo los coeficientes. Las reglas son sencillas: Queremos encontrar el resto de dividir π(π₯) = 3π₯ 5 − 38π₯ 3 + 5π₯ 2 − 1 por (π₯ – 4) 1° PASO: Completamos el polinomio a dividir π(π₯) = 3π₯ 5 − 38π₯ 3 + 5π₯ 2 − 1 π(π₯) = 3π₯ 5 + 0π₯ 4 − 38π₯ 3 + 5π₯ 2 + 0π₯ − 1 2° PASO: Identificamos los coeficientes del polinomio a dividir y los ponemos en una fila. Dejar un espacio entre ellos 3 0 -38 5 0 -1 3° PASO: Trazamos dos rayas en cruz. A la izquierda ponemos el opuesto del término independiente del divisor. Es -4 por eso ponemos 4. O sea, a = 4: 3 0 -38 5 0 -1 0 -1 4 4° PASO: Bajamos el primer coeficiente debajo de la raya 3 0 -38 5 4 3 5° PASO: Lo multiplicamos por el valor de la izquierda y lo colocamos debajo del siguiente coeficiente 3 4 0 12 -38 5 0 -1 0 12 12 -38 5 0 -1 3 6° PASO: Sumamos por columna 3 4 3 14 | P á g i n a UTN-FRLP UTN – FRLP – Seminario Universitario de ingreso 7° PASO: Repetimos multiplicación y suma por cada columna hasta el final 3 4 3 0 12 12 -38 48 10 5 40 45 0 180 180 -1 720 719 ¿Cómo interpretar el resultado? Nos arrojó los siguientes números: 3, 12, 10, 45, 180 y 719. El último es el resto, los primeros LOS COEFICIENTES DEL POLINOMIO RESULTANTE o sea el cociente. Eso si, se empieza un grado menos que el original. Esto es importante. ¿Ahora entendés porque le llamamos división corta con relación a la primera que vimos? Comprobamos 3π₯ 5 − 38π₯ 3 + 5π₯ 2 − 1 = (πππ + ππππ + ππππ + πππ + πππ). (π₯ − 4) + (πππ) 3π₯ 5 − 38π₯ 3 + 5π₯ 2 − 1 = π₯. (3π₯ 4 + 12π₯ 3 + 10π₯ 2 + 45π₯ + 180) − 4(3π₯ 4 + 12π₯ 3 + 10π₯ 2 + 45π₯ + 180) + 719 3π₯ 5 − 38π₯ 3 + 5π₯ 2 − 1 = 3π₯ 5 + 12π₯ 4 + 10π₯ 3 + 45π₯ 2 + 180π₯ − 12π₯ 4 − 48π₯ 3 − 40π₯ 2 − 180π₯ − 720 + 719 3π₯ 5 − 38π₯ 3 + 5π₯ 2 − 1 = 3π₯ 5 + 12π₯ 4 − 12π₯ 4 + 10π₯ 3 − 48π₯ 3 + 45π₯ 2 − 40π₯ 2 + 180π₯ − 180π₯ − 720 + 719 3π₯ 5 − 38π₯ 3 + 5π₯ 2 − 1 = 3π₯ 5 − 38π₯ 3 + 5π₯ 2 − 1 Esta regla nos permite llegar a dos conclusiones: 1. El valor numérico del polinomio analizado para x = a es el último coeficiente hallado si aplicamos la regla para “a” 2. S el último coeficiente hallado es 0 cuando aplicamos la regla para el valor “a”, entonces (x – a) es un factor primo. Al polinomio resultante le podemos a su vez aplicar la regle de Ruffini para encontrar otro factor primo Por el punto 1 sabemos que el valor numérico en x = 4 es 719. Por el punto 2 sabemos que (x – 4) NO ES FACTOR PRIMO de ese polinomio. Ejemplo que demuestra que (π₯ + 11) es un factor primo de π₯ 3 + 8π₯ 2 − 29π₯ + 44. 1 -11 1 8 -11 -3 -29 33 4 44 -44 0 Además, nos queda un polinomio π₯ 2 − 3π₯ + 4 Mas adelante usaremos esta regla para factorizar polinomios. Por ahora observá que si el valor que estas utilizando (-11) si o si debe ser divisor del término independiente (44) ¿Por qué? Porque al multiplicar por otro divisor debe dar un valor igual y opuesto: 4.(-11) = - 44. ¿Será que los factores primos se obtienen CON LOS DIVISORES DEL TERMINO INDEPENDIENTE? ¿La factorización de este nos ayudará? Hummm, lo dejamos para la próxima. DIRECCIÓN INGRESO P á g i n a | 15 MANUAL SUI EJERCICIOS PARA PRACTICAR EN CASA 6.1) a) Realiza la operación h) (3π₯ + 2π¦)2 . (3π₯ − 2π¦)2 (7π₯ 3 + 2π₯ 2 − 11π₯) + (−3π₯ 3 − 2π₯ 2 + 5π₯ − 3) 6.4) b) π₯ 2 + 3π₯ + 2 π₯+1 π₯ 2 + 6π₯ − 7 π₯−1 2π₯ 2 + 7π₯ + 5 2π₯ + 5 3π₯ 2 + π₯ − 4 π₯−1 (6π₯ 3 − 2π₯ 2 + π₯ − 2) − (8π₯ 2 − π₯ − 2) 6.2) Realice la operación a) (2π₯ + 5). (3π₯ − 7) b) (5π₯ + 7π¦). (3π₯ + 2π¦) c) (2π’ + 3). (π’ − 4) + 4π’(π’ − 2) 6.5) Realizar los ejercicios del punto anterior que puedan hacerse por Ruffini 6.6) Usar el Teorema del resto para determinar el valor numérico de los polinomios siguientes d) (3π₯ + 5). (2π₯ 2 + 9π₯ − 5 ) e) (π‘ 2 + 2π‘ − 5). (3π‘ 2 − π‘ + 2 ) f) (π₯ + 1). (2π₯ 2 − 2). (π₯ 3 + 5 ) 6.3) Expresar como polinomio a) (3π₯ 3 − 4π₯ 2 + π₯ − 7) + (π₯ 4 − 2π₯ 3 + 3π₯ 2 + 5) b) (π₯ + 4). (π₯ + 3) − (2π₯ − 1). (π₯ − 5) c) (3π¦ 3 2 − 2π¦ + π¦ + 4). (π¦ 2 a) π(π₯) = 6π₯ 2 + π₯ − 35 π₯=8 b) π(π₯) = 2π₯ 2 + 3π₯ − 2 π₯ = 13 6.7) − 3) d) (π − π). (π3 + π2 π + ππ 2 + π 3 ) e) (3π − 5π). (2π + 7π) f) (13π2 + 4π). (13π2 − 4π) Realizar división larga a) b) Aplicando el Teorema del Resto determinar el resto de las siguientes divisiones 6π₯ 3 +37π₯ 2 +30π₯−25 π₯−1 6π’2 −13π’−12 π₯+2 3 g) (2π + π) 16 | P á g i n a UTN-FRLP UTN – FRLP – Seminario Universitario de ingreso TP 6 (A RESOLVER EN CLASE) 1) ¿Cuáles de las siguientes expresiones algebraicas son polinomios? 4) Hallar el cociente y el resto: a) π₯ 2 − √π₯ + 2 b) (π₯ 4 − 3π₯ 3 + 2π₯ 2 − 5) ÷ (−π₯ + 1) 1 a) (4π₯ 3 − 2π₯ 2 + 5π₯ − 3) ÷ (π₯ 2 − 2) c) (−2π₯ 4 + 3π₯ 3 + 3) ÷ (2π₯ 2 − 2) 1 b) 3π₯ 3 − π₯ 2 + 2 π₯ 4 − π₯ d) (−π₯ 4 + 2π₯ 2 − π₯ + 2) ÷ (π₯ 3 + 2) 3 c) π₯ 3 − 2π₯ 4 + 5 π₯ 5 + 16π₯ 2 d) 3 π₯ 3 + √2π₯ − 1 5) Usar la regla de Ruffini, verificar con el Teorema del Resto 2) Hallar el valor numérico a) π(π₯) = 3π₯ 3 + 2π₯ 2 − π₯ − 2 π(π₯) = π₯ + 2 a) π(π₯) = 5π₯ 3 − 2π₯ + π₯ 5 π(−1) =? b) π(π₯) = π₯ 7 + π₯ 5 − π₯ 3 − π₯ π(π₯) = π₯ − 1 1 c) π(π₯) = 64π₯ 6 + 2 π(π₯) = π₯ − 1 b) π»(π₯) = 21 − 4π₯ + 2π₯ − π₯ π»(0) =? d) π(π₯) = −π₯ 5 + π₯ 3 π(π₯) = π₯ + c) πΊ(π₯) = 4π₯ 3 + 2π₯ − 5π₯ 2 1 πΊ ( ) =? 2 6) Calcular la k para que el polinomio P(x) sea divisible por Q(x) 5 2 a) π(π₯) = π₯ 8 − ππ₯ 4 + 1 3) Dados los siguientes polinomios, calcular según se indica: π(π₯) = 4π₯ 3 + 2π₯ 2 − 5π + 3 π (π₯) = −4π₯ 3 + 4π₯ − π₯ 4 π(π₯) = 3π₯ 2 − 8π₯ a) π(π₯) + 2π (π₯) = b) π (π₯) − π(π₯) = c) π (π₯) + π(π₯) − π(π₯) = d) π (π₯). π(π₯)2 = e) π (π₯) − π(π₯). π(π₯) = DIRECCIÓN INGRESO 1 2 π(π₯) = π₯ + 1 b) π(π₯) = π₯ 4 − 3π₯ 3 + ππ₯ − 1 π(π₯) = π₯ + 2 7) Determinar h en P(x) de tal modo que al dividirlo por Q(x) de resto 140 y 30 respectivamente a) π(π₯) = −3 + 2π₯ 2 + βπ₯ b) π(π₯) = 3π₯ 3 − βπ₯ 2 − 2 π(π₯) = π₯ − 5 π(π₯) = π₯ + 2 8) Siendo P(x) calcular el valor de “a” sabiendo que x = -1 es raíz de P(x) π(π₯) = 3π₯ 5 − ππ₯ + 6π₯ 2 P á g i n a | 17 MANUAL SUI RESULTADOS EJERCICIOS PARA CASA 6.1) Realiza la operación a) = 4π₯ 3 + 6π₯ − 3 c) π₯ + 1 b) = 6π₯ 3 − 10π₯ 2 + 2π₯ d) 3π₯ + 4 6.2) 6.5) Realizar los ejercicios del punto anterior que puedan hacerse por Ruffini 6.6) Usar el Teorema del resto para determinar el valor numérico de los polinomios siguientes Realiza la operación a) = 6π₯ 2 + π₯ − 35 b) = 15π₯ 2 + 31π₯π¦ + 14π¦ 2 2 c) = 6π’ − 13π’ − 12 d) = 6π₯ 3 + 37π₯ 2 + 30π₯ − 25 4 3 2 6 5 4 a) π(8) = 357 e) = 3π‘ + 5π‘ − 15π‘ + 9π‘ − 10 3 f) = 2π₯ + 2π₯ − 2π₯ + 8π₯ + 10π₯ −10π₯ − 10 b) π(13) = 375 2 6.7) 6.3) Expresar como polinomio a) = π₯ 4 + π₯ 3 − π₯ 2 + π₯ − 2 b) = −π₯ 2 + 18π₯ + 7 Aplicando el Teorema del Resto determinar el resto de las siguientes divisiones a) π ππ π‘π = 48 b) π ππ π‘π = 38 c) = 3π¦ 5 − 2π¦ 4 − 8π¦ 3 + 10π¦ 2 − 3π¦ − 12 d) = π4 − π 4 e) = 6π2 + 11ππ − 35π 2 f) = 169π4 − 16π2 g) = 8π3 + 12π2 π + 6ππ 2 + π 3 h) = 81π₯ 4 − 72π₯ 2 π¦ 2 + 16π¦ 4 6.4) Realizar la división larga a) π₯ + 2 b) π₯ + 7 18 | P á g i n a UTN-FRLP