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CURSO DE MATEMÁTICA BÁSICA: ÁLGEBRA - PDF
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Ricardo Blázquez Herrero
1 CURSO DE MATEMÁTICA BÁSICA: ÁLGEBRA DESARROLLA EN FORMA RESUMIDA CADA UNIDAD CON: I. GUIONES DE CONFERENCIAS II. FICHAS DE ESTUDIO III. LABORATORIOS DE EJERCICIOS Trata las unidades siguientes: UNIDAD 6: UNIDAD 7: UNIDAD 8: UNIDAD 9: LOS POLINOMIOS ECUACIONES E INECUACIONES POLINÓMICAS EXPRESIONES RACIONALES ALGEBRAICAS EXPRESIONES IRRACIONALES ALGEBRAICAS
2 141 CURSO DE MATEMÁTICA BÁSICA: ÁLGEBRA UNIDAD 6: LOS POLINOMIOS Las matemáticas son el alfabeto con que Dios creó el Universo Galileo. GUION DE CONFERENCIA No. 8 POLINOMIOS GENERALIDADES OPERACIONES Contenidos y Láminas No. 6.1 a 6.3 FICHAS DE ESTUDIO DE LOS POLINOMIOS I OBJETIVOS II ACTIVIDADES DE PREPARACIÓN III ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN LABORATORIOS CUESTIONARIO No. 8 RESPUESTAS
3 14 UNIDAD 6: GUION DE CONFERENCIA No. 8 LOS POLINOMIOS TEMA: POLINOMIOS GENERALIDADES OPERACIONES CONTENIDO: * Polinomios y sus características * Operaciones con Polinomios. * División Euclídea en los Polinomios. DESARROLLO. RECURSO 1. POLINOMIOS. * Epresión algebraica: + Características: variable, constante y símbolos operatorios. + Clasificación de las epresiones algebraicas * Polinomios: + Monomios y sus características. + Polinomios y sus características. Lámina 6.1. Operaciones con Polinomios. * Suma. Propiedades de la suma. * Multiplicación. Propiedades de la multiplicación. * Productos notables. Lámina División Euclídea en los Polinomios. * Factorización de Polinomios. * Algoritmos de la División. * División sintética. Lámina 6.3
4 143 LÁMINA DE PRESENTACIÓN CONFERENCIA No. 8 UNIDAD 6: LOS POLINOMIOS CONTENIDO: * Polinomios y sus características * Operaciones con Polinomios. * División Euclídea en los Polinomios.
5 144 LÁMINA EXPRESION ALGEBRAICA: Combinación de números y letras ligados con signos de operaciones algebraicas. Ejemplos: A = π r5, 5/(1 + 3 ), z = + y Observaciones: los números son las constantes,, π; las letras son las variables, indeterminadas o incógnitas, r,, y; y las operaciones algebraicas están representadas por: +, -, H,,. No son epresiones algebraicas: 3, log (sen /6) En las epresiones algebraicas racionales o irracionales, la más simple es la llamada monomio, como π r5.. MONOMIO: es la epresión algebraica de la forma a6, donde a ε R es el coeficiente, y 6 es la parte literal en la indeterminada con eponente n ε N, que indica el grado del monomio igual a n. 3 5 es un monomio de grado 5, pero 5y 3 también es un monomio de grado 5. es un monomio de grado 0. Toda constante no cero tiene grado cero. 3. MONOMIOS SEMEJANTES: cuando tienen la misma parte literal. 3 4, - (/3) 4 son monomios o términos semejantes y pueden reducirse a un solo monomio: (/3) 4 = (7/3) 4 4. POLINOMIOS: suma de monomios. Cada monomio es un término del polinomio. BINOMIO: TRINOMIO: La representación normal o canónica de un polinomio en sobre R, se simboliza por: p() = a n n + a n-1 n a + a 1 + a 0, donde a n, a n-1,..., a 0 εr, a n 0. Generalidades: El gr[p()] = n. a n n es el término principal y a n es el coeficiente principal. Si a n = 1, entonces el polinomio es mónico. a 0 es el término independiente o constante y su grado es cero. Si p() = , entonces gr[p()] = 3, coeficiente principal a n = - 5, p() no es mónico, a = -3, a 1 = 0, a 0 = 6. El polinomio está en forma canónica. Un polinomio se dice que está en forma canónica o normal si: 1o. está ordenado decreciente con respecto a los eponentes de sus términos. o. se reducen los términos semejantes y se omiten los términos con coeficiente cero. Cuando estos se escriben se dice polinomio completo. Nota: En los polinomios no eiste la relación de orden > ó <, pero si es importante el grado del polinomio. Dos polinomios son iguales si tienen los mismos términos.
6 145 LÁMINA SUMA DE POLINOMIOS: se reducen sus términos o monomios semejantes y se copian los demás términos. Para la resta de polinomios se cambian los signos de los términos del sustraendo y se suman al sustraendo. Ejemplos: Si p() = , g() = , entonces: p() = p() = g() = g() = p()+g() = p() - g() = gr[p() ± g()] Má. gr [p(), g()]. PROPIEDADES: Las mismas de los enteros, como las de cierre, asociativa, conmutativa. El elemento neutro es el polinomio cero, p() = 0 (sin grado): p() + 0 = 0 + p() = p() 3. MULTIPLICACION DE POLINOMIOS. Empecemos por la multiplicación de monomios: a n H b m = ab n+m Multiplicación de polinomios: cada término del primer factor se multiplica por todos los términos del segundo factor y al final se reducen los términos semejantes: (3 5-6 )( 3 - ) = gr [p() g()] = gr [p()] + gr [g()] PROPIEDADES: Cierre, asociativa, conmutativa. Elemento neutro: polinomio p() = 1, de grado cero. Los polinomios de grado mayor que cero no tienen inverso. Sólo los polinomios de grado cero, es decir los números reales no nulos, tienen inverso. Los reales son las unidades de los polinomios como 1 y -1 son las unidades de los enteros. Propiedad distributiva: 35( 4-5) = PRODUCTOS NOTABLES: a(b + c) = ab + ac (a + b)(c + d) = ac + (ad + bc) + bd (a + b)(a - b) = a5 - b5 (a + b)(a + b) = (a + b)5 = a5 + ab + b5 (a - b)(a - b) = (a - b)5 = a5 - ab + b5 (a + b)(a + b)5= (a + b) 3 = a 3 + 3a b + 3ab + b 3 (a - b)(a - b)5= (a - b) 3 = a 3-3a b + 3ab - b 3 (a + b)(a5 - ab + b5) = a 3 + b 3 (a - b)(a5 + ab + b5) = a 3 - b 3
7 146 LÁMINA DIVISIÓN DE POLINOMIOS. Para dividir polinomios se emplea el algoritmo de Euclides y se tiene que dados el dividendo D() y el divisor d(), se obtiene el cociente q() y el residuo r() tales que: D() = d() q() + r() tal que r() = 0 ó gr [r()] < gr [d()] 1. Si r() = 0, entonces la división es eacta.. Si r() 0, entonces la división es ineacta. En algunos casos se puede saber cuando un polinomio es divisor o factor de otro. Tampoco es fácil declarar un polinomio como primo o compuesto, pero no hay duda de que un polinomio de primer grado es primo como también una suma de cuadrados , son primos. Las reglas para factorizar polinomios no son tan prácticas como las dadas en los enteros. Aquí se usa mucho el "tanteo" y la habilidad se desarrolla haciendo muchos ejercicios. ab + ac = a(b + c) a5 - b5 = (a + b)(a - b) a5 + ab + b5 = (a + b)5 a5 - ab + b5 = (a - b)5 a 3 + 3a b + 3ab + b 3 = (a + b) 3 a 3-3a b + 3ab - b 3 = (a - b) 3 a 3 + b 3 = (a + b)(a5 - ab + b5) a 3 - b 3 = (a - b)(a5 + ab + b5) Ejemplo: Factorice 1. 3m5 + m = m(3m + 1). 3m + 1 = 3(m + 1/3) y5 + y 4 = 4 + 5y5 + y 4-5y5 = (5 + y5) - 5y5 = [5 + y5 + y] [5 + y5 - y]. ALGORITMO DE LA DIVISIÓN DE POLINOMIOS: Tanto el dividendo como el divisor deben estar ordenados y se procede en forma semejante a la división de enteros; el residuo debe tener grado menor que el del divisor. Ejemplo: Dividir D() = entre d() = / 5 + 5/ 5/ - 15/4-15/ / / /4-15/4 67/4-3/4 residuo Entonces D() = d()[(5/) - 15/4 ] + [(67/4) - 3/4]
8 DIVISIÓN SINTÉTICA (o regla de Ruffini): Es el método para abreviar la división de un polinomio entre otro de primer grado y mónico. Dividir D() = entre d() = - 3, entonces residuo q() = , r = Se puede dividir entre un divisor no mónico, dividiendo el divisor y el cociente por su coeficiente entre + 3, entonces / - 3/ / q() = - + 3/, r = -13/
9 148 FICHA DE ESTUDIO No.6 UNIDAD 6: EL CONJUNTO DE LOS POLINOMIOS Lámina 6.1 Epresión Algebraica: Polinomio NOMBRE FECHA I OBJETIVOS: Al concluir esta guía podrás: 1. Determinar epresiones algebraicas y sus elementos.. Determinar monomios semejantes y efectuar reducciones de los mismos. 3. Comprender lo que es un polinomio, sus características y sus elementos. II ACTIVIDADES DE PREPARACION. 1. Estudia en un Teto lo siguiente: * Epresión algebraica: variable y constante. * Definición de monomio e identificación de sus términos o elementos. * Monomios semejantes y la reducción de monomios semejantes. * Definición de polinomio y su forma normal o canónica. * Definiciones del grado y elementos de un polinomio.. Desarrolla los ejercicios en tu cuaderno. III ACTIVIDADES DE EVALUACION. 1. Escribe cada proposición como una epresión algebraica utilizando el signo igual y las variables apropiadas: a) La suma de tres números pares consecutivos es igual a 66. b) Cierto número menos 6 es igual a 5 veces otro número que es igual a 7 más el primero. c) El cuadrado de la suma de dos números es igual al cuadrado del primer número, más el doble producto del primero multiplicado por el segundo, más el cuadrado del segundo número.
10 149. Escriba las siguientes epresiones como una proposición, donde a y b son números reales: a) (a - b)5 = a5 - ab + b5 b) a5 - b5 = (a + b)(a - b) c) (a + b) 3 = a 3 + 3a5b + 3ab5 + b 3 3. Con las siguientes epresiones: a) 1 b) c) log d) 1 e) f) y 3 Contesta: i) )Cuáles son epresiones algebraicas y cuáles no lo son? ii) )Cuáles son constantes y cuáles son variables de las epresiones algebraicas? iii) )Cuáles son monomios? iv) )Cuáles son polinomios? v) Epresa los polinomios en forma normal o canónica. vi) Indica el grado de cada polinomio. vii) Indica los polinomios mónicos. viii) Indica el coeficiente principal y el término independiente de cada polinomio. 4. )Por qué los números reales se consideran como polinomios? 5. )Cuál es el grado del polinomio cero? 6. Encuentra el valor de k si = 3 + (k - 1) Define los conjuntos Q[] y Z[] de polinomios.
11 150 Lámina 6. (A) Operaciones con polinomios NOMBRE FECHA I OBJETIVOS: Al concluir esta guía podrás: 1. Efectuar operaciones con polinomios.. Identificar la estructura operatoria de los polinomios. II ACTIVIDADES DE PREPARACION. 1. Estudia en un Teto lo siguiente: * La suma de polinomios y el grado de una suma. * Las propiedades de la suma y la definición de resta de polinomio. * Multiplicación de polinomios y el grado del producto. * Propiedades de la multiplicación. * Determinar los reales no ceros como las unidades de los polinomios.. Desarrolla los ejercicios en tu cuaderno. III ACTIVIDADES DE EVALUACION. 1. Opera y reduce términos semejantes: a) 3 - [y - ( - y)] - [ - (y - )] b) 6-5 {a + [3b - (a -1)] + (a -b) - 1} c) 3 - { - [ + 4( - 3)] - 5} d) - a 3 (ab 3 ) e) (ab) 4 (-a 3 b) - (-3a ) 3 (a b 3 )
12 151. Con los polinomios siguientes: P() = - 1 Q() = R() = 4-1 Efectúa las operaciones indicadas: a) P() + [Q() + R()] + c) P()[-R()] 3. Compara las propiedades de la suma de polinomios con las propiedades de la suma de enteros. 4. Compara las propiedades de la multiplicación de polinomios con las propiedades de la multiplicación de enteros. 5. Con los mismos polinomios del ejercicio, verifica que: + R()] = + 6. Multiplica [(3 -)/4 - ( - 1)/6] por 1 y reduce términos semejantes. 7. Efectúa a) (3 - ) = b) (a + 1/3) 3 = 8. La altura de un rectángulo mide 5 metros menos que su base. Si es la base del rectángulo, escribe: a) una epresión algebraica que represente el perímetro p del rectángulo y simplifica la epresión; y b) otra epresión que represente su área A. 9. Un conjunto de monedas está formado por monedas de 5, 10 y 0 centavos. Hay 5 monedas de 10 centavos menos que las monedas de 5 centavos, monedas más de 0 centavos que las de 10. Si es el número de monedas de 5 centavos, escriba una epresión que represente el valor en centavos de las monedas. Simplifique la epresión.
13 15 Lámina 6. (B) Productos Notables y Factorización NOMBRE FECHA I OBJETIVOS: Al concluir esta guía podrás: 1. Utilizar algunas reglas para obtener el producto de ciertos factores por simple inspección.. Utilizar el proceso inverso para obtener los factores de algunas epresiones. II ACTIVIDADES DE PREPARACION. 1. Estudia en un Teto lo siguiente: * La propiedad distributiva y el factor común. * Reglas para multiplicar binomios de primer grado. * Factorización de trinomios cuadrados por "tanteo". * Teorema del Binomio, en especial al cuadrado y al cubo. * Factorización de trinomios cuadrados perfectos. * Factorización de diferencia de cuadrados y de suma y diferencia de cubos y otros casos particulares.. Desarrolla los ejercicios en tu cuaderno. III ACTIVIDADES DE EVALUACION. 1. Si a(b +c) = ab + ac, pruebe que a(b + c + d) = ab + ac + ad. Efectúe por simple inspección: a) 3 ( - 1) b) - ( ) 3. A partir de la fórmula ab + ac = a(b + c), factorice: a) 6-15 b) 5( - 1) - ( - 1) c) y - 6 y d) (y - 10y) - (3y - 15)
14 Efectúa la multiplicación y factorizando, comprueba que: (a + + d) = ac + (ad + bc) + bd 5. Escribe la fórmula del ejercicio anterior, si a = c = 1 6. Efectúa por simple inspección: a) ( - )( + 3) b) ( - 5)(3-1) 7. Analiza los trinomios de segundo grado de acuerdo a la fórmula de los factores: a) + b + c b) a + b + c 8. Factoriza: a) b) c) + 18y + 7y d) - 11y - 4y e) f) g) 3 y + 11y + 6 h) 4 y - 1y Encuentra todo entero b, tal que la epresión + b + 1 sea factorizable. 10. Aplica la fórmula del binomio al cuadrado, para obtener el resultado de: a) (a + 5b) = b) (a - ) = 11. Analiza las características del trinomio cuadrado perfecto.
15 Obtén por simple inspección el resultado de: a) (3a +)(3a -) = b) (3/4 - m)(3/4 + m) = 13. Factoriza completamente: a) 4-9 b) y 4-16 c) y d) Encuentre, por simple inspección, el producto de: a) ( + 3) 3 b) ( - y) 3 c) (3 + )( ) d) ( )( - 5) 15. Factoriza: a) b) c) y 6 d) 64 3 y 6 + 8
16 155 Lámina 6.3 División de Polinomios NOMBRE FECHA I OBJETIVOS: Al concluir esta guía podrás: 1. Determinar el cociente y el residuo en la división Euclídea de polinomios.. Aplicar el algoritmo de la división sintética. II ACTIVIDADES DE PREPARACION. 1. Estudia en un Teto lo siguiente: * División de dos monomios y repaso de las propiedades de los eponentes. * Definición de división Euclídea de dos polinomios y sus términos. * Propiedades de los factores de un polinomio y definición de unidades y polinomios primos. * El algoritmo de la división de polinomios. * Regla para la división sintética.. Desarrolla los ejercicios en tu cuaderno. III ACTIVIDADES DE EVALUACION. 1. A partir de los ejercicios 3, 8, 13 y 16 de la ficha de estudio anterior, indica los polinomios que son factores o divisores del polinomio dado.. Compara los conceptos de factor y de múltiplo con lo estudiado en los enteros. 3. Utiliza la notación D() =
17 )Cuándo sucede que D() = + r() donde r() 0? 5. )Por qué todo número real no cero es factor de un polinomio? Escribe p() = como producto de a) por otro polinomio b) 3 por otro polinomio 6. Efectúa la división y epresa el resultado en la forma D() = + r() a) 6b entre -b b) 3 y 4 entre y 4 c) ( - 5) 3 entre ( - 5) d) 3-5 entre e) entre - 4 f) entre Aplica el algoritmo de la división sintética para obtener: a) entre - 4 b) entre - 5/ 8. )Cómo se relaciona el cociente del ejercicio 6 f) con el cociente del ejercicio 7 b)? )Cómo son sus residuos? 9.)Cómo se relaciona el cociente de D() entre a + b y el cociente de D() entre + b/a? 10. Utiliza la división sintética para dar el cociente y el residuo de entre a) - 1 b) 3 + 4
18 157 LABORATORIO: CUESTIONARIO No. 8 UNIDAD 6 Eamen de Fichas sobre Láminas 6.1 a 6.4 CALIFICACIÓN: POLINOMIOS Conferencia No. 8 DESARROLLO I Escriba su respuesta en el espacio dado (3% c/u) CORRECCION 1. Si el polinomio p() = , entonces a) la forma canónica de p() = b) el gr [p()] = c) el coeficiente a 3 = d) el coeficiente a 4 = e) p() está definido sobre f) el término principal es g) el término independiente es. El grado del término 3 y 3 z es 3. Si q(y) = 3y 4 + 5, su coeficiente principal es y su indeterminada es II Operaciones con polinomios (10% c/u) 1. Si p() = y q() = 1, entonces a) p() - q() = b) p() q() =
19 158 III Productos Notables. Dé el resultado por simple inspección (5% c/u) a) ( - 0.5)5 = b) ( )( ) = c) ( - 3)(5 + 4) = d) ( + ) ( ) = e) ( + ) 3 = IV Factorice las siguientes epresiones (5% c/u): a) = b) = c) = d) = e) =
20 159 RESPUESTAS UNIDAD 6: LOS POLINOMIOS. Lámina a) = 66 b) 6 = 5y, donde y = 7 + c) ( + y) = + y + y.. a) El cuadrado de la diferencia de dos números es igual al cuadrado del primer número menos el doble producto del primero por el segundo número más el cuadrado del segundo. b) La diferencia de los cuadrados de dos números es igual al producto de la suma de los números por su diferencia. c) El cubo de la suma de dos números es igual al cubo del primer número más el triple del producto del cuadrado del primer número por el segundo, más el triple del producto del primero por el cuadrado del segundo número más el cubo del segundo número. 3. i) Ecepto c), las demás son algebraicas ii) Todos los números son constantes y las letras son variables iii) f) iv) b), e), f) v) b) ( 3 + 1) e) vi) b) e) 4 f) 5 vii) e) f) viii) b) 4, - ( 3 + 1) e) 1, 1 f) 1, Son polinomios de grado cero, ecepto el cero. 5. El cero se define como un polinomio sin grado. 6. k = - 7. Q[] : conjunto de polinomios con coeficientes racionales y Z[]: polinomios con coeficientes enteros. Lámina 6. (A) 1. a) y b) 1 + 5a 0b c) d) 4a 5 b 6 e) 43a 10 b 6. a) b) c) Tienen las mismas propiedades: Asociativa, conmutativa, elemento neutro: 0, opuesto o negativos de los coeficientes. 4. Igual para la multiplicación. 5. Propiedad distributiva de la multiplicación respecto de la adición a) b) 8a 3 + 4a + /3 a + 1/7. 7. a) p = 4 10 b) A = S = Lámina 6. (B) 1. Propiedad distributiva.. a) b) a) 3 ( 5) b) ( 1) (5 1) c) 3 (3 - y y ) d) (y 5) (y 3). 4. Efectúe. 5. ( + b) ( + d) = + (b + d) + bd 6. a) + 6 b) Infórmate en un Teto. 8. a) ( + 9) ( 1) b) ( 8) ( + 4) c) ( + 1y) ( + 6y) d) ( 14y) ( + 3y) e) 6( + 1) ( + 3) f) 3( 7) ( 1) g) (3y + ) (y + 3) h) (4y + 3) (y 6). 9. b = 13, 8 ó a) 4a + 0ab + 5b b) 4a 1 - a Tiene tres términos, dos de ellos son positivos y cuadrados perfectos (por lo general se escriben en el primer y tercer lugar) y el otro término es el doble producto de las raíces de los cuadrados. 1. a) 9a b) 16-4m 13. a) ( + 3 ( 3) b) (y + 4) (y - 4) c) ( 5 + y) ( 5 y) d) no es factorizable o sea que es primo. 14. a) b) y + 1 y - 8y 3 c) d) a) ( + 1) 3 b) (3 ) 3 c) (3 4y ) (9 + 1y + 16y 4 ) d) (4y + ) (16 y 4-8y + 4).
21 160 Lámina ,., 3., Son de análisis. 4. Cuando d() y q() no son factores de D(). 5. a) ( ) b) 3( ) 6. a) (-b) (-3) b) ( y 4 ) ( 1 ) c) ( 5) ( 5) d) ( 3-5 ) e) ( 4) ( + + 4) + 4 f) ( 5) ( ) a) ( 4) ( + + 4) + 4 b) ( - 5 ) ( ) El cociente de 6f) es la mitad del 7b). Los residuos son iguales. 9. El cociente de D() entre a + b es igual al cociente de D() entre + b/a divido por a. 10. a) ( 1 ) ( ) + 8 b) 3( ) ( ) Respuestas Cuestionario No. 8 I. 1. a) p() = (3 - ) b) 5 c) 1 d) 0 e) R f) 3 5 g) (3 - ) , y II. a) b) 3, residuo 7 5. III. a) b) c) d) e) IV. a) ( - 1 ) b) ( + 1) ( ) c) (3 + ) ( 5) d) ( 1) ( + 1) e) es primo.
22 161 CURSO DE MATEMÁTICA BÁSICA: ÁLGEBRA UNIDAD 7: ECUACIONES E INECUACIONES POLINÓMICAS El hombre sabio eclipsará la fama si propone problemas algebraicos, y más aún, si los resuelve. Brahmagupta. GUION DE CONFERENCIA No. 9 VALOR NUMERICO ECUACIONES FACTORES Y CEROS DE UN POLINOMIO RESOLUCION DE ECUACIONES E INECUACIONES Contenidos y Láminas No. 7.1 a 7.8 FICHAS DE ESTUDIO DE LOS POLINOMIOS I OBJETIVOS II ACTIVIDADES DE PREPARACIÓN III ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN LABORATORIOS CUESTIONARIO No. 9 RESPUESTAS
23 16 UNIDAD 7: GUION DE CONFERENCIA No. 9 ECUACIONES E INECUACIONES POLINOMICAS TEMA: VALOR NUMERICO ECUACIONES FACTORES Y CEROS DE UN POLINOMIO RESOLUCION DE ECUACIONES E INE- CUACIONES CONTENIDO: * Valor Numérico de un Polinomio * Ecuaciones Polinómicas y equivalentes * Ecuaciones de grado Cero. Primer grado * Ecuaciones de Segundo grado. * Factores de un polinomio y sus ceros. * Ecuaciones de grado mayor que dos. * Inecuaciones polinómicas. DESARROLLO. 1. VALOR NUMERICO DE UN POLINOMIO. * Teorema del residuo. * Ecuaciones polinómicas. Generalidades. + Soluciones o raíces de una ecuación. + Ecuaciones equivalentes. + Propiedades de Uniformidad y principios de transposición. ECUACIONES DE GRADO CERO Y DE PRIMER GRADO. * Grado de una Ecuación. Identidades y Contradicciones * Ecuaciones de Primer Grado. + Resolución y aplicaciones. 3. ECUACIONES DE SEGUNDO GRADO. * Métodos de resolución. * Aplicaciones. 4. FACTORES DE UN POLINOMIO Y SUS CEROS. * Teorema del Factor. * Factores polinómicos primos. + Máimo común divisor. + Mínimo común múltiplo. * Ecuaciones de grado mayor que dos. 5. INECUACIONES POLINOMICAS. * Inecuaciones equivalentes. + Propiedades de monotonía y principios de transposición. * Resolución de Inecuaciones de Primer Grado. 6. RESOLUCION DE INECUACIONES DE GRADO MAYOR O IGUAL A DOS. * Aplicaciones. RECURSO Lámina 7.1 Lámina 7. Lámina 7.3 y 7.4 Lámina 7.5 y 7.6 Lámina 7.7 Lámina 7.8
24 163 LÁMINA DE PRESENTACIÓN CONFERENCIA No. 9 UNIDAD 7: ECUACIONES E INECUACIONES POLINÓMICAS CONTENIDO: * Valor Numérico de un Polinomio * Ecuaciones Polinómicas y equivalentes * Ecuaciones de grado Cero. Primer grado * Ecuaciones de Segundo grado. * Factores de un polinomio y sus ceros. * Ecuaciones de grado mayor que dos. * Inecuaciones polinómicas.
25 164 LÁMINA VALOR NUMERICO: Si p() = es un polinomio en la indeterminada, entonces cuando se sustituye la por -3 y se efectúan las operaciones indicadas en p() se tiene p(-3) = 3 (-3)5 + (-3) - 5 = = 16 y se dice que 16 es el valor numérico de p() cuando = - 3 p(0.4) = 3(0.4)5 + (0.4) - 5 = valor numérico de p() en =0.4. TEOREMA DEL RESIDUO: El valor numérico de p() para = c es p(c), tal que p(c) es igual al residuo de dividir p() entre -c. Porque p() = q() ( - c) + r, por el algoritmo de la división, y p(c) = q(c) (c - c) + r, de donde p(c) = r. Si p() = entonces el valor numérico para: = -3 es p(-3) = 16 igual al residuo de dividir p() entre + 3. = 0.4 es p(0.4) = -3.7 igual al residuo de dividir p() entre = P(-3) = P(0.4) El valor numérico de un polinomio p() en = c, se puede obtener: 1. Sustituyendo la por el valor c y efectuando las operaciones.. Hallando el residuo de dividir p() entre - c. 3. ECUACION POLINOMICA. Una ecuación es el problema planteado al revés: dado el v.n. del polinomio buscar el valor de o incógnita de la ecuación. Si se sabe que = 16, entonces un valor de la es -3, pero también se cumple cuando = 7/3. Conclusión: La igualdad = 16 es una ecuación polinómica de Segundo Grado y sus soluciones o raíces son - 3 y 7/3. 4. PROPIEDAD DE UNIFORMIDAD O PRINCIPIO DE TRANSPOSICION: La ecuación = 16 equivale a = 0 por la propiedad de uniformidad de la suma o bien por transposición de 16 al primer miembro con el signo contrario. La ecuación = 0 equivale a 5 + /3-7 = 0 por la propiedad de uniformidad de la multiplicación. Conclusión: La ecuación polinómica hereda el grado del polinomio y se dice que está en forma canónica o normal si el polinomio está ordenado e igualado a cero, o sea p() = 0.
26 165 LÁMINA ECUACIONES EQUIVALENTES: Dos ecuaciones son equivalentes si tienen el mismo conjunto de soluciones o conjunto solución. Ejemplos: Las ecuaciones + 5 = 11 y 3 - = 7 son equivalentes, porque = 3 es la raíz o solución de ambas ecuaciones. En cambio, 5 + = 0 y + 1 = 0 no son equivalentes. El conjunto solución de la primera es S 1 = {0, -1} y para la segunda S = {-1}. Toda ecuación es equivalente a su forma canónica.. CONJUNTO SOLUCIÓN DE UNA ECUACIÓN. Una ecuación de segundo grado tiene a lo más dos soluciones o raíces. Una ecuación de primer grado tiene a una raíz o solución. En general, una ecuación de grado n tiene a lo más n-raíces reales. El conjunto solución de ( + 1)5 = es el conjunto de los reales, S = R. Esta epresión se llama una identidad por cumplirse para todo número que sustituya a. Al escribir su forma canónica resulta 0 = 0. En cambio el conjunto solución de = ( + 1)( - 1) es el vacío, no eiste ningún número que cumpla esa relación y al escribirla en forma canónica se tiene = 5-1, o sea = 0 que no puede ser y de ahí su nombre de contradicción. Tanto en las identidades como en las contradicciones al escribirlas en forma canónica desaparece la incógnita, por lo que se consideran ecuaciones de grado cero. 3. ECUACIONES DE PRIMER GRADO. Su forma canónica es a + b = 0 y su solución -b/a se obtiene aplicando la propiedad uniforme o el principio de transposición: Propiedad Uniforme: a + b + (-b) = 0 + (-b) a = -b (1/a) a = (1/a) (-b) = - b/a Propiedad de transposición a + b = 0 a = -b = -b/a Ejemplo: Para resolver la ecuación ( + 5) = ( + 3)( - ) se efectúan las operaciones = se transponen los términos = -6 y se reducen los términos semejantes 4 = -6 de donde = -3/ Aplicación: El total de la factura incluido el 7% de impuesto fue por L ) Cuál es el precio de costo del artículo?
27 166 Planteamiento: Sea el precio de costo, entonces = Resolución: = = = Comprobación: Costo L % Impto. L 0.57 Total L LÁMINA ECUACION DE SEGUNDO GRADO. Su forma canónica es a5 + b + c = 0, donde a 0 La ecuación puede ser: i) Completa, si b, c no son ceros: = 0 ii) Incompleta si b = 0 ó c = 0: 5-5 = 0, 35 - = 0. METODOS DE RESOLUCION DE ECUACIONES DE SEGUNDO GRADO. Una ecuación de segundo grado tiene a lo mas dos soluciones o raíces, o bien una sola solución de multiplicidad dos o ninguna solución real. Para resolver una ecuación de segundo grado se emplean varios métodos: * Por factorización, en el caso de que sea posible: a5 + b + c = 0, entonces a( - r 1 )( - r ) = 0 aplicando la recíproca de la propiedad absorbente del cero, se tiene que - r 1 = 0 ó - r = 0, de donde = r 1, = r, o sea S = {r 1, r } Ejemplo: Completa = 0 entonces ( + )( + 1) = 0 + = 0, + 1 = 0 = - ó = - 1 Incompletas: = = 0 ( + 3) = 0 ( + )( -) = 0 = 0, = -3 = -, = Cuando b = 0, a5 + c = 0, para poder factorizar, c debe ser negativa. * Por completación de cuadrados. Resolver por completación de cuadrados: = 0 Transponiendo se tiene: = 10 Convirtiendo el 1er. miembro en cuadrado: /4 = /4 Reduciendo ( + 3/)5 = 49/4 Etrayendo raíz cuadrada + 3/ = ± 7/ Resolviendo las ecuaciones = - 3/ ± 7/ Entonces, S = {, - 5}
28 167 LÁMINA 7.4 * Por la fórmula de la cuadrática. La ecuación a5 + b + c = 0, se resuelve con la fórmula que se obtiene completando el cuadrado así: b ± = b 4ac a Transponiendo y dividiendo por a: 5 + b/a = - c/a Completando el cuadrado 5 + b/a + b5/4a5 = - c/a + b5/4a5 Operando ( + b/a)5 = (b5-4ac)/4a5 Etrayendo raíz + b/a = ± (b5-4ac) 1/ /a De donde = [-b ± (b5-4ac) 1/ ]/a Ejemplo: Resuelva con la cuadrática la ecuación = 0, donde a = 3, b = - 10 y c = - 8, entonces ( 10 ) ± ( 10 ) 4 (3)( 8 ) 10 ± ± 14 = = = (3) de donde 1 = = 4, = = Luego el conjunto solución, S = {4, -/3}. En la fórmula de la cuadrática al radicando se le llama discriminante y se representa por = b5-4ac. Si > 0, entonces hay dos soluciones reales diferentes. Si = 0, entonces hay una solución real de multiplicidad dos. Si < 0, entonces no hay soluciones reales. 3. APLICACIONES: El grifo A tarda en llenar una pila horas más que el grifo B. Los dos grifos juntos llenan la pila en horas y 4 minutos. )En cuánto tiempo la llena cada grifo por separado? Planteamiento Sea horas que tarda B ( + ) horas tarda A. En 1 hora, B hace 1/ de pila A hace 1/( + ) de pila. En una hora, juntos hacen 1/ + 1/( + ) Entonces, = 1 Resolución = (+ ).4 Entonces.4( + ) = ( + ) Se reduce a = 0 que tiene las raíces = 4, = -6/5 La solución es = 4 h. Comprobación B la llena en 4 hrs. A la llena en 6 hrs. Juntos en 1 hora hacen 1/4 + 1/6 = 5/1 de pila. La pila la llenan en 1/5 de hora o sea en.4 h igual a :4 h.
29 168 LAMINA FACTORES DE UN POLINOMIO. Dado un polinomio p(), en algunos casos, es posible escribirlo como producto de factores de primer grado (factores lineales). El polinomio p() = se escribe como p() = ( + 3)( - )( + 1) entonces + 3, -, + 1 son sus factores de 1er. grado. además = -3/, =, = -1 son los ceros de p() porque p(-3/) = 0, p() = 0, p(-1) = 0 NOTA: Teorema del Residuo: "El valor p(c) es el residuo de dividir p() entre ( - c)." TEOREMA DEL FACTOR: " - c es un factor de p() si al dividir p() por - c su residuo es cero, o sea si p(c) = 0". Si p() = a( - c 1 )( - c )... ( - c n ), entonces ( - c 1 ), ( - c ),..., ( - c n ) son factores de p(), y c 1, c, c 3,..., c n son sus ceros. Un polinomio de grado no cero es primo si no se puede epresar como el producto de dos polinomios de grado mayor que cero. Los polinomios de primer grado son primos.. DESCOMPOSICION DE UN POLINOMIO EN FACTORES PRIMOS. Para descomponer en factores los polinomios no primos de grado dos se puede recurrir al tanteo o la cuadrática. Así: = (4-3)( + ) = 4( - 3/4)( + ). Los polinomios de segundo grado con discriminante negativo son primos. Para descomponer en factores los polinomios no primos de grado mayor que dos se buscan los ceros aplicando los teoremas del residuo y del factor y además el teorema de los posibles ceros racionales r/s, donde r es un factor del término independiente y s del coeficiente principal. Si p() = sus posibles ceros son los cocientes r/s, donde r = ± 1, ±, ± 3, ± 6, y s = ± 1, ±, entonces se forman ± 1, ±, ± 3, ± 6, ± a, ± 3/ / p() = ( + 3/)(5 - -4) = ( + 3/)()(5 - - ) = ( + 3)( - )( -1) Nota: Si el polinomio es de grado tres, al encontrar un cero se tiene el factor o divisor de p() y un cociente de grado dos, al que se aplica lo pertinente a los polinomios de segundo grado.
30 169 LÁMINA MAXIMO COMUN DIVISOR Y MINIMO COMUN MULTIPLO PARA POLINOMIOS: su definición es semejante a la dada para los números naturales. Nota: El m.c.d y el m.c.m deben ser polinomios mónicos. Ejemplo: Si p() = = ( + )5 y q() = 5-4 = ( + )( - ) entonces m.c.d[p(), q()] = ( + ) y m.c.m[p(),q()] = ( + )5( - ). ECUACION DE GRADO MAYOR DE. La epresión p() = 0 se dice que es una ecuación polinómica de grado igual al del polinomio, la indeterminada del polinomio se llama la incógnita de la ecuación y sus valores son las raíces o soluciones de la ecuación, lo que equivale a los ceros del polinomio. Si p() es un polinomio, entonces p() = 0 es una ecuación polinómica. Si = r hace que p(r) = 0, entonces r es un cero del polinomio o bien r es una raíz o solución de la ecuación polinómica. Para resolver una ecuación de grado mayor que dos se tantean las fracciones r/s, y si se obtiene algún valor c 1 que la verifique, entonces la ecuación se escribe como: ( - c 1 ) q 1 () = 0 se busca otro cero c para q 1 () y se tiene: ( - c 1 )( - c ) q () = 0 hasta que q () sea cuadrático y se le pueda aplicar la respectiva fórmula. Ejemplo: Resolver = La ecuación en forma canónica es = 0 y las posibles raíces son ± 1, ± 3 y obteniendo: ( + 1)( ) = 0, entonces ( + 1)( + 3)( ) = 0 De donde: ( + 1)( + 3)( - 1)5 = 0. Entonces las raíces son = -1, -3 y 1 de multiplicidad. S = {-1, -3, 1} En algunos casos no es posible hallar soluciones racionales. Por ejemplo: Resolver la ecuación = 0 Al probar las posibles soluciones = ± 1, ± 5, ± 1/, ± 3/ con la regla de Ruffini el residuo no es cero para ningún caso. Entonces esta ecuación no tiene soluciones racionales. Hay un teorema que no trataremos, que asegura que si el grado de la ecuación es impar tiene al menos una solución real.
31 170 Para evitarnos algunos cálculos, nos auiliamos de la "regla de las cotas" que nos indica no probar con los siguientes números positivos si son positivos todos los términos del tercer renglón de la regla de Ruffini, y con los números negativos anteriores si se alternan los signos de los términos del tercer renglón en la división sintética. Así para la ecuación anterior: No es necesario probar 5. No es necesario probar -5/, -5. LÁMINA INECUACIONES POLINOMICAS: Una inecuación polinómica en forma canónica se representa por p() > 0 o bien p() < 0. Ejemplo de inecuación es Resolver una inecuación es hallar un subconjunto de los reales representado por un intervalo. Al resolver el ejemplo 5( + ) 0 se obtiene el conjunto solución S = [-, 4[! - Si se toma 5 S no verifica la desigualdad porque (-5)5 (- 5 + ) = - 75 < 0 3. INECUACIONES EQUIVALENTES son las que tienen el mismo conjunto solución. Ejemplo: Son equivalentes las inecuaciones y 5( + ) 0 Ambas tienen el mismo conjunto solución S = [-, 4[ 4. INECUACIONES DE PRIMER GRADO: Para resolver estas inecuaciones se tendrán que aplicar las propiedades de monotonía o bien los principios de transposición. Ejemplo: Para resolver ( + 3) > debe efectuar las operaciones antes de hacer las transposiciones o aplicar las propiedades de monotonía: > > 5-4 > 5 < -5/4 S = ] -4, -5/4[ -5/4 Comprobación: Se toma algún valor del conjunto solución S para verificar la respuesta, por ejemplo = - y se sustituye en la inecuación dada. (-)(- + 3) > (-)5 + 7(-) + 5 y se cumple porque - > -5 En cambio si se sustituye =, no se cumple la desigualdad porque ( + 3) Ý 5 + 7() + 5 resultando 10 < 3
32 171 LÁMINA INECUACIONES DE GRADO DOS O MAYOR QUE DOS. Las incuaciones p() 0 o bien p() 0, son de grado dos o mayor que dos si ese es el grado del polinomio correspondiente.. PARA RESOLVER INECUACIONES DE GRADO DOS O MAYOR QUE DOS se siguen los siguientes pasos: i) La inecuación se escribe en forma canónica. ii) Se epresa como producto de factores primos. iii) Luego, se analiza la variación del signo de cada factor y de su producto. iv) La solución será el conjunto de valores donde el producto sea positivo ( >, 0) o donde sea negativo ( < 0) 3. EJEMPLOS: 1. Resolver 5-1 < 3( + 1).. Resolver (3 - )(5 + 1)( + 5) 0 La inecuación equivalente en su forma canónica es < 0 y factorizada: ( - 4)( + 1) < 0 Tabla de variación de signos o o + + P() + o - o + Tabla de variación de signos -5/ o o + + P() -! +! - S =] -, -5/] [3, [ = R - ] -5/, 3[ S = ] -1, 4 [ -5/ Comprobación Si = 0 ε S, entonces 0-1 < 3(0 + 1) - 1 < 3, la verifica. En cambio, para = 5 S se tiene 55-1 Û 3(5 + 1) porque 4 > 18 Comprobación Se verifica para = - 7 S, porque (3 + 7)(75 + 1)( (-7) + 5) (-9) 0 No se verifica para = 1 S, porque (3 1)(1 + 1)( + 5) Û 0 7 > 0
33 17 FICHA DE ESTUDIO No. 7 UNIDAD7: ECUACIONES E INECUACIONES Lámina 7.1 Valor numérico y Ecuaciones Polinómicas NOMBRE FECHA I OBJETIVOS: Al concluir esta guía podrás: 1. Encontrar el valor numérico de un polinomio.. Aplicar el teorema del residuo para calcular el valor numérico de un polinomio. 3. Interpretar una solución de una ecuación como un número que transforma la ecuación en una identidad numérica. 4. Determinar las propiedades de las ecuaciones polinómicas. II ACTIVIDADES DE PREPARACION. 1. Estudia en un Teto lo siguiente: * El valor numérico de un polinomio. * Conceptos de variable y de dominio de la variable * Teorema del residuo y su aplicación para calcular el valor numérico de un polinomio. * Ecuación polinómica y su aplicación en la resolución de problemas. * Propiedades de uniformidad y principios de transposición. * La forma canónica de una ecuación.. Desarrolla los ejercicios en tu cuaderno. III ACTIVIDADES DE EVALUACION. 1. Dado el polinomio P() = , obtenga P (-): a) Por sustitución directa b) Por el teorema del residuo.
34 173. Si p() = , y c = 1-3, entonces calcula p(c): p(c) = 3. Halla el valor de k si p() = k - 3, y p (3) = Indica la propiedad aplicada en cada caso: a) = -4 equivale a - 7 = - 11 b) = -3 equivale a -5 = 15 c) = 8 equivale a = 4 5. )Eiste alguna restricción para las propiedad de uniformidad? 6. A partir de las propiedades de uniformidad, deduce los principios de transposición. 7. Escribe dos ecuaciones equivalentes a 35 = Escribe en forma canónica e indica el grado de las ecuaciones: a) = b) = 45-7
35 174 Láminas 7., 7.3 y 7.4 Ecuaciones de Grados Cero, Uno y Dos NOMBRE FECHA I OBJETIVOS: Al concluir esta guía podrás: 1. Resolver cualquier ecuación de grado cero interpretándola como una identidad o como una contradicción.. Resolver cualquier ecuación de primer grado. 3. Resolver cualquier ecuación de segundo grado. II ACTIVIDADES DE PREPARACION. 1. Estudia en un Teto lo siguiente: * La ecuación de grado Cero: la identidad y la contradicción. * La ecuación de primer grado y su método de solución. * Aplicaciones de ecuaciones de primer grado a la resolución de problemas. * La ecuación de segundo grado y sus características. * Métodos de solución de la ecuación de Segundo Grado: a) Factorización, b) Completación de cuadrado, c) Fórmula de la cuadrática. * Propiedades de uniformidad y principios de transposición.. Desarrolla los ejercicios en tu cuaderno. III ACTIVIDADES DE EVALUACION. 1. )Por qué en la ecuación de primer grado, en forma canónica, a + b = 0, a debe ser diferente de cero?. Verifica, utilizando los principios de transposición, que toda ecuación a + b = 0, tiene como solución = -b/a. 3. Dada la ecuación = 0, encuentra cuatro ecuaciones equivalentes a ella.
36 Verifica que las ecuaciones siguientes son identidades: a) (3 + 1) - 9 = b) (4-5)(3 + ) + 7 = Dadas las fórmulas siguientes, despeja la variable indicada: a) c = πr, para r. (Longitud de la circunferencia). b) p = a + b, para a. (Perímetro del rectángulo). c) a n = a 1 + (n - 1)d, para n. (Progresión aritmética). 6. Encuentra los valores de a y b, tales que 5/3 es una solución de la ecuación a + b = )Por qué en la ecuación a + b = 0, una de las soluciones siempre es cero? 8. )Cuándo la ecuación a + c = 0, tiene soluciones reales? 9. Completa el cuadrado en el primer miembro de las siguientes ecuaciones: a) + 3 = 3 b) - 5 = Dada la ecuación 4-4y y = 0, aplica la fórmula de la cuadrática para encontrar: a) en términos de y b) y en términos de 11. Verifica que si r 1 y r son las raíces de la ecuación a + b + c = 0, entonces: c r1r = a) a b r1+ r= - b) a
37 176 Láminas 7.5, 7.6 Factores de un Polinomio y Ceros de una Ecuación NOMBRE FECHA I OBJETIVOS: Al concluir esta guía podrás: 1. Relacionar los ceros de un polinomio con sus factores de primer grado.. Etender el Teorema Fundamental de la Aritmética a los polinomios. 3. Resolver ecuaciones de grado mayor que dos. II ACTIVIDADES DE PREPARACION. 1. Estudia en un Teto lo siguiente: * Los ceros de un polinomio. * Teorema del factor. Factores de un polinomio. Ceros de un polinomio. * Polinomio primo. Teorema Fundamental de la Aritmética etendido a los polinomios y sus aplicaciones: m.c.d y m.c.m. * Ecuaciones polinómicas de grado mayor que dos. Las raíces o soluciones de una ecuación.. Desarrolla los ejercicios en tu cuaderno. III ACTIVIDADES DE EVALUACION. 1. Encuentra la relación entre el Teorema del Residuo y el Teorema del Factor.. )Por qué es importante conocer los ceros de un polinomio? 3. Prueba que el segundo polinomio es un factor del primero y encuentra el otro factor: a) ; b) + 3; + c) ;
38 Encuentra el valor de k tal que el segundo polinomio sea un factor del primero: 3 4 a) k; 4 b) + k + 10; + 5. En los siguientes polinomios, verifica que c = 1 es un cero. Encuentra los otros ceros, si son reales: 3 3 a) b) Muestra que 1 es un cero de multiplicidad 3, del polinomio mónico Encuentra los ceros restantes y la factorización completa. 7. )Por qué un polinomio de grado n, no puede tener mas de n ceros diferentes en R? 8. Utiliza el Teorema del Binomio para construir un polinomio que tiene c = /3 como único cero de multiplicidad Utiliza el Teorema del Factor para probar que - y es un factor de n - y n para cualquier entero positivo n. 10. )Por qué los polinomios de grado cero (números reales), no son polinomios primos? 11. Muestre que el polinomio no tiene factores de la forma - c, donde c es un número real. 1. Halla un polinomio mónico de quinto grado tal que - sea un cero de multiplicidad 3 y 4 un cero de multiplicidad. 13. Halla un polinomio mónico P() de grado 3 tal que los tres ceros son 5, -, -3.
39 Para las ecuaciones que se dan a continuación indica las posibles raíces racionales. 3 a) = b) = c) = En las ecuaciones del ejercicio anterior prueba las posibles raíces racionales y resuelva la ecuación con soluciones en el conjunto Q de los racionales. 16. Muestra que = es una solución de multiplicidad 3 de la ecuación =0. Resuelve la ecuación. 17. Prueba que las ecuaciones siguientes no tienen soluciones racionales: a) = 0 b) = Un triángulo rectángulo tiene un área de 30 cm y su hipotenusa es 1 cm más larga que uno de los catetos. a) Si representa la longitud de ese cateto, muestra que = 0 b) Prueba que la ecuación anterior sólo tiene una raíz positiva. c) Encuentra las dimensiones del triángulo.
40 179 Láminas 7.7 y 7.8 Inecuaciones Polinómicas y Aplicaciones NOMBRE FECHA I OBJETIVOS: Al concluir esta guía podrás: 1. Interpretar una desigualdad y su solución como valores numéricos que se satisfacen en determinados intervalos reales.. Resolver inecuaciones polinómicas. II ACTIVIDADES DE PREPARACION. 1. Estudia en un Teto lo siguiente: * La inecuación y su solución. * Propiedades de monotonía y principios de transposición. * Resolución de inecuaciones de primer grado y aplicaciones. * Resolución de inecuaciones de segundo grado y aplicaciones. * Resolución de inecuaciones de grado mayor de dos y aplicaciones.. Desarrolla los ejercicios en tu cuaderno. III ACTIVIDADES DE EVALUACION. 1. Representa gráficamente en la recta real, los intervalos siguientes: a) > y 3 b) -1 y -1 c) > -1 ó -3 d) < ó >. Indica la propiedad utilizada en cada caso: a) a > b y b > c entonces a > c b) a > b entonces a - c > b - c c) a > b y c < 0 entonces ac < bc
41 Resuelve la inecuación a + b > 0, si a Resuelve la inecuación Escribe tres inecuaciones equivalentes a la inecuación Resuelve las siguientes inecuaciones de segundo grado: a) ( - 1)( + 3) 0 b) (1 - )( - ) 0 7. )Por qué la inecuación 5 + < -1 no tiene solución en los reales? 8. )Para qué valores de, es un número real? 9. Da el conjunto solución de las siguientes inecuaciones y represéntalo en la recta real: a) ( - 1)( - )(3 - )(4-1) < 0 b) 5( + )( - 3)(4-1) Resuelve las siguientes inecuaciones: a) 5 b) 5 1 c) 3 < 1
42 181 LABORATORIO: CUESTIONARIO No. 9 UNIDAD 7 Eamen de Fichas sobre Láminas7.1 a 7.8 CALIFICACION Ecuaciones e Inecuaciones Conferencia No. 9 DESARROLLO I Escriba su respuesta en el espacio dado (4% c/u) CORRECCION 1. El residuo de dividir p() = entre d() = + 1 es. Si = a es una raíz de p() = 0, entonces - a es de p(). 3. El conjunto solución de + 1 > 0 es 4. El conjunto solución de - > - 1 es 5. Si + 5 es un factor de 3 + a + b + c tal que a, b, c ε Z entonces c debe ser múltiplo de Si + 3 es factor de p() entonces = es un cero de p(). 7. Si p() = m + 4 tiene un cero en = -, entonces m = 8. Si p() tiene los ceros 3, -, 3/ y coeficiente principal 4, entonces p() = 9. Si p() = , entonces por el teorema del residuo p(-) = 10. La ecuación = 0 tiene como posibles soluciones racionales a
43 18 II. Resuelva los siguientes problemas (15%) 1. Resuelva la ecuación (3 + 5) = Halle k tal que las raíces de la ecuación + + k + 3 = 0, sean reales. 3. Con un cartón cuadrado se construye una caja cortando en cada esquina un cuadrado de pulgadas de lado y doblando los lados. Si el volumen de la caja es de 18 pulgadas 3, halle la longitud del lado del cartón dado. 4. La base de un rectángulo es el doble de la altura disminuida en 3. Su perímetro es mayor o igual que 4. Encuentre las posibles dimensiones del rectángulo.
44 183 RESPUESTAS UNIDAD 7: ECUACIONES E INECUACIONES. Lámina P (-) = k 1 = 5, entonces k = 6/3 4. Uniforme: a) suma 7 a ambos lados de la igualdad b) multiplica por 5 c) divide por. 5. No se puede dividir por cero. 6. Aplica la propiedad de uniformidad 7. a) = 4 b) = ± 8. a) = 0, ecuación polinómica de grado 3 b) = 0, ecuación polinómica de grado 4. Láminas 7., 7.3 y Porque no se puede dividir por cero.. a = - b, entonces = - b/a 3. a) 3 = -5 b) = - 5/3 c) + = 1/3 d) = a) ( ) 9 = b) = a) c r = π b) a = (p b)/ ( a ) c) n a1 n = + 1 d 6. 5a + 3b = Porque (a + b) = 0, implica = 0 ó a + b = 0 8. Cuando c a) /4 = 3 + 9/4 o sea ( + 3/) = 1/4 b) ( - (5/) + 5/4) = 9 + 5/ o sea ( 5/) = 43/ 4 y ± 16 y 16 (1 y ) 4 y ± 3 y 16 4 y ± 4 y 1 y ± y a) = = = = b) y = 4 ± (1 + 4 ) 4 ± ± = = = ± b + b 4ac b b 4ac 11. r1 =, r =, verifica a) y b). a a Láminas 7.5 y Cuando el residuo es cero, el divisor es factor del dividendo.. Porque son las raíces o soluciones de la ecuación polinómica. 3. a) ( ) ( ) b) ( + ) ( ) c) ( - ) ( ) 4. a) - 40 b) a) ( 1) ( ), el segundo factor es una cuadrática sin ceros reales: < 0 b) ( 1) ( ), los ceros del segundo factor son, aproimadamente, -.18, Los ceros son: 1 de multiplicidad 3, -, - 3, o sea ( 1) 3 ( + ) ( + 3) = p() = Porque su máimo número de factores lineales es n. 8. ( /3) 5 = Si P(, y) = n - y n, entonces P(, ) = P(y, y) = 0, o sea que y es factor de P(, y). 10. Un polinomio de grado mayor que cero se dice primo si no se puede epresar como el producto de dos polinomios de grado también mayor que cero. Los números reales de grado cero no son polinomios primos. Son ejemplos de polinomios primos, los de primer grado y los de segundo grado con discriminante negativo. 11. El polinomio no se anula para todo valor de c, porque con sus eponentes positivos se obtienen cantidades positivas. 1. P() = ( + ) 3 ( 4) = P() = ( 5) ( + ) ( + 3) = a) ± 1, ± b) ± 1, ±, ± 4, ± 8, ± 16, ± 1 3, ± 3, ± 4 3, ± 8 3, ± 16 3, ± 1 9, ± 9, ± 4 9, ± , ± 9 c) ± 1, ±, ± 3, ± 6, ± 1 3, ± a) no tiene soluciones racionales b) 1, -, /3, - 4/3
45 184 c) 1 de multiplicidad,, 3, 1/ ( ) 3 ( + 1) ( 3) = 0, las otras raíces son ½ y a) no son soluciones: ± 1, ±, ± 3, ± 6 b) ni ± 1, ± 7, ± 1/, ± 7/. 18. a) + 1 / = 30 b) 1 (sólo hay un cambio de signo) c) los catetos: 1, 5 cm. Láminas 7.7 y a) ], 3] b) {- 1} c) ]-, - 3] ]- 1, [ d) R - {}. a) transitiva b) monótona (suma) c) monótona (multiplicación por un número negativo). 3. a) > - b/a, si a > 0 b) < - b/a, si a < a) 3 b) ( ) 3 c) a) / - - o + - o o - o + S = [- 3, ½] b) 1 - S = [1, ] 1 + o o + - o + o - 7. Porque equivale a ( + 1) < 0, y un cuadrado siempre es positivo. 8. Cuando , con solución S =]-, 1] [, [ 9. a) S =]-, ¼[ ]1/, /3[ ], [ b) S = [-, ¼] [/3, [ 10. a) ( 1) 0, S = R - ]0, 1[ b) ( + 1) ( 1) 0, S = [- 1, 1] c) ( 1)( - + 1) < 0, S =]-, 1[ CUESTIONARIO: I. 1. p(-1) = = 10. factor 3. R 4. R - {1} 5. c ( 3) ( + ) ( 3/) ± 1, ±, ± 3, ± 6, ± 1/, ± 3/. II. 1. 1, - /3, -.. El discriminante 0: - 4k 8 0 es k altura 8, base 13.
46 185 CURSO DE MATEMÁTICA BÁSICA: ÁLGEBRA UNIDAD 8: EXPRESIONES RACIONALES ALGEBRAICAS Reducir cualquier problema a un problema matemático; éste a uno algebraico y éste, a resolver una sola ecuación. Descartes. GUION DE CONFERENCIA No. 10 DEFINICIONES ESTRUCTURA ALGEBRAICA ECUACIONES E INECUACIONES Contenidos y Láminas No. 8.1 a 8.4 FICHAS DE ESTUDIO DE LAS EXPRESIONES RACIONALES. I OBJETIVOS II ACTIVIDADES DE PREPARACIÓN III ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN LABORATORIOS CUESTIONARIO No. 10 RESPUESTAS
47 186 UNIDAD 8: GUION DE CONFERENCIA No. 10 EXPRESIONES RACIONALES ALGEBRAICAS TEMA: DEFINICIONES. ESTRUCTURA ALGEBRAICA. ECUACIONES E INECUACIONES. CONTENIDO: * Generalidades de las epresiones racionales algebraicas. * Operaciones. * Ecuaciones con epresiones racionales. * Inecuaciones. DESARROLLO. 1. GENERALIDADES DE EXPRESIONES RACIONALES ALGEBRAICAS. * Definición. * Epresiones racionales algebraicas equivalentes y reducibles. * Conversión de fracciones algebraicas a un común denominador. RECURSO Lámina 8.1. OPERACIONES CON EXPRESIONES RACIONALES ALGEBRAI- CAS: ESTRUCTURA ALGEBRAICA. * Suma de fracciones: + Fracciones con un mismo denominado y con distinto + Propiedades. * Multiplicación y propiedades. * División Lámina ECUACIONES RACIONALES ALGEBRAICAS * Valor numérico de una epresión racional algebraica * Dominio. * Ecuación Racional Algebraica: + Forma canónica + Método de resolución + Aplicaciones. Lámina INECUACIONES RACIONALES ALGEBRAICAS. * Forma canónica de una inecuación racional. * Tabla de Variación del signo. * Conjunto Solución y Comprobación. Lámina 8.4
48 187 LÁMINA DE PRESENTACIÓN CONFERENCIA No. 10 UNIDAD 8: EXPRESIONES RACIONALES ALGEBRAICAS CONTENIDO: * Generalidades de las epresiones racionales algebraicas. * Operaciones. * Ecuaciones con epresiones racionales. * Inecuaciones.

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