Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2 LENGUAJE ALGEBRAICO

Transcripción

1 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2 LENGUAJE ALGEBRAICO

2 CONTENIDOS DE LA UNIDAD o Expresiones algebraicas. Traducción de situaciones del lenguaje verbal al algebraico. o Monomios. Polinomios. Raíz de un polinomio o Realización de operaciones con polinomios: suma, resta, producto y división. Regla de Ruffini. o Identidades notables. o Factorización de un polinomio con raíces enteras utilizando Ruffini y las identidades notables. RESULTADO DE APRENDIZAJE IMPRESCINDIBLE 1. Traducir situaciones del lenguaje verbal al algebraico. 2. Operar con expresiones algebraicas: suma, resta, producto y división. 3. Conocer y utilizar las identidades notables. 4. Factoriza polinomios determinando susraíces enteras mediante el uso combinadode la regla de Ruffini, identidades notablesy extracción del factor común. INDICE DE CONTENIDOS 1. Expresiones algebraicas 1.1. Traducción de enunciados 1.2. Valor numérico de una expresión algebraica 2. Monomios 2.1. Elementos de un monomio 2.2. Operaciones con monomios 3. Polinomios 3.1. Operaciones con polinomios 4. Factorización de polinomios I 4.1. Factores comunes 4.2. Identidades Notables 4.3. Regla de Ruffini: Caso particular de división polinómica 5. Factorización de polinomios II 2

3 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico Para comenzar EL MAGO:PIENSA UN NÚMERO. multiplícalo por 6 súmale doce.divídelo por tres..réstale dos..dime el resultado para averiguar el número que pensaste. 1. EXPRESIONES ALGEBRAICAS El lenguaje numérico expresa la información matemática a través de los números, pero en algunas ocasiones, es necesario utilizar letras para expresar números desconocidos. El lenguaje algebraico expresa la información matemática mediante letras y números. Así, x+2 es una expresión algebraica formada por la letra x, el signo + y el número 2. Esta expresión algebraica puede leerse como un número más dos. Para escribir una expresión algebraica debes tener en cuenta que puedes sustituir el signo x de lamultiplicación por el signo o bien puedes suprimirlo: 3 x x 2 3 x 2 3x 2 y también que no se suelen escribir ni el factor 1 ni el exponente 1. 1x 5 = x 5 8x 1 = 8x Ejemplos: - Extraemos 3 bolas de una vasija que contiene x bolas. La expresión algebraica que da el número de bolas que quedan es x 3. - Un coche da 3 vueltas a un circuito de longitud l kilómetros. La expresión algebraica que indica el espacio que recorre es 3l TRADUCCIÓN DE ENUNCIADOS Como hemos visto el lenguaje algebraico permite expresar operaciones con números desconocidos. Así, se puede representar la suma de dos números como x+y el triple de la suma de dos números como 3(x+y). De esta forma se realiza una traducción de enunciados a lenguaje algebraico. 3

4 Así mismo mediante la traducción de enunciados se pueden expresar números desconocidos en términos de otros. Ejemplos : - Si la edad de Juan es x y Lola tiene el triple de la edad de Juan más cuatro años, se puede expresar la edad de Lola como 3x+4 y si Pedro tiene el doble de la edad de Lola, se puede expresar la edad de Pedro como 2(3x+4). - Si Juan tiene x libros y Ana tiene el doble de los libros que tiene Juan más 5 se puede expresar el número de libros que tiene Ana como 2x+5. - Si el precio de un lápiz es x euros y el de un bolígrafo y euros, el precio de 5 lápices y 3 bolígrafos se puede expresar como 5x+3y VALOR NUMÉRICO DE UNA EXPRESIÓN ALGEBRAICA Las expresiones algebraicas indican operaciones con números desconocidos. Ejemplo: Si un operario cobra 15 por el desplazamiento y 20 por cada hora, la expresión algebraica x indica el importe que cobrará por un número desconocido x de horas de trabajo. Y si queremos averiguar cuánto cobrará por trabajar 2 horas sustituiremos x por 2. Observa: 15+20x y entonces, para x=2 se tiene =15+40=55 euros. De esta forma hemos hallado el valor numérico de x para x = 2 y hemos obtenido 55. El valor numérico de una expresión algebraica es el número que se obtiene al sustituir las letras por números y realizar las operaciones indicadas Ejemplos: 1) El valor numérico de 3x 3-5x 2 para x = 2 es = =24-20=4 2) Si el precio de alquiler de un coche es de 78 diarios más 0,12 por km recorrido, la expresión algebraica 78x+0,12y indica el importe que se debe pagar por alquilar x días un coche y recorrer y km. 3) Podemos hallar el importe que se debe pagar por alquilar un coche 2 días y recorrer 400 km sustituyendo la x por 2 y la y por 400. Observa: ,12 200=156+24=180 Se deberán pagar

5 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico Ejercicio 1: Escribe en lenguaje algebraico: a) El doble de un número más tres. b) El cuadrado de un número menos cinco. c) El doble de un número más el triple del mismo número. Ejercicio 2: Escribe una expresión algebraica que de: a) El perímetro de un triángulo equilátero de lado x. b) El perímetro de un rectángulo de base x cuya altura mide 1 cm menos que su base. c) El área de un rectángulo de base x cuya altura mide 6 cm menos que su base. Ejercicio 3:Escribe utilizando el lenguaje algebraico las siguientes afirmaciones a) El doble de un número. b) La mitad de un número. c) La décima parte de un número. d) Un número más su cuarta parte. e) El triple de un número más el doble de otro. f) La quinta parte de un número. g) La suma de dos números es 15. h) La mitad de un número más el triple de otro. i) La diferencia de dos números. j) El producto de dos números. k) El doble de un número dividido de otro. l) La mitad de la suma de dos números. m) La sexta parte de un número más su cuadrado. n) Un número más su quinta parte es 7. o) La diferencia de dos números es el doble de otro. p) El producto de tres números es 0. q) La diferencia de dos números es 100. r) El triple de un número es el doble de otro. s) La séptima parte de un número es 87. t) Dos números se diferencian en 3 unidades. u) El cuadrado de un número más el doble del mismo número. v) El cubo de un número menos la mitad de otro número. w) Un número más su siguiente es el cuadrado de dicho número. x) La suma de los cuadrados de dos números. y) La diferencia de un número y de su cuadrado. z) El cuadrado de la suma de dos números. Ejercicio 4:Calcula el valor numérico en cada caso: a) 4x 2 y -2x para x= 3, y=-2 b) 3x+z (y+4) 3 para x=-4, z= 6, y = -2 c) 5x3-4 x -10 para x= -1 5

6 2. MONOMIOS Un monomio es una expresión algebraica donde las operaciones entre las variables son productos y potencias de exponente natural. Ejemplo: 2x 2 y 3 z es un monomio ELEMENTOS DE UN MONOMIO: Coeficiente:El coeficiente de un monomio el número que multiplica a la/las variable/s. Parte literal: La parte literal está formada por las variables (letras) y sus exponentes. Grado:El grado de un monomio es la suma de los exponentes de todas sus letras o variables. Ejemplo: El grado de 2x 2 y 3 z es: = OPERACIONES CON MONOMIOS Monomios semejantes: Dos monomios son semejantes cuando tienen la misma parte literal. Ejemplos:2x 2 y 3 z es semejante a 5x 2 y 3 z 2x 2 es semejante a -x 2 Nota: El opuesto de un monomio tiene distinto signo. Ejemplos: El opuesto de 5y es -5y. El opuesto de 3x 2 es -3x 2 SUMA DE MONOMIOS Para poder sumar monomios, deben ser semejantes. La suma de dos monomios es otro monomio cuya parte literal es la misma y el coeficiente es la suma de los coeficientes. Ejemplos: ax n + bx n = (a + b)x n 2x 2 y 3 z + 3x 2 y 3 z = 5x 2 y 3 z 6

7 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico La suma de dos o más monomios no semejantes es un polinomio. Ejemplos: 2x 2 y 3 + 3x 2 y 3 z es un polinomio -x 3 +3x 2 x +6 es otro polinomio PRODUCTO DE MONOMIOS El producto de dos o más monomios es otro monomio cuyo coeficiente es el producto de los coeficientes y cuya parte literal es el producto de las potencias de las partes literales. Ejemplos: ax n bx m = (a b)(x n x m ) = (a b)x n + m (5x 2 y 3 z) (2 y 2 z 2 ) = 10 x 2 y 5 z 3 DIVISIÓN DE MONOMIOS La división de dos monomios es otro monomio cuyo coeficiente es el cociente de los coeficientes y la parte literal es el cociente de las potencias de igual base. Ejemplos:ax n :bx m = (a : b) (x n : x m ) = (a : b)x n m Si el grado del divisor es mayor que el grado del dividendo, se obtiene una fracción algebraica. Ejemplo: POTENCIAS DE MONOMIOS Para calcular la potencia de un monomio, cada elemento del monomio es elevado al exponente de la potencia. Ejemplos: (ax n ) m = a m x n m (2x 3 ) 3 = 2 3 (x 3 ) 3 = 8x 9 ( 3x 2 ) 3 = ( 3) 3 (x 2 ) 3 = 27x 6 (2x 4 y 3 ) = 2 5 (x 4 ) 5 (y 3 ) 5 =32x 20 y 15 7

8 Ejercicio 5:Completa la tabla: Monomio Coeficiente Parte literal Variables Grado Semejante Opuesto -6x 7-6 x 7 x 7 8x 7 6x 7 3x 2 y a 4 b x 4 y z 2-8abc 3 -x 2 1 3x Ejercicio 6: Simplifica realizando las siguientes operaciones, agrupando cuando sea posible: a) 2x 2 + 3x 2-7x 2 + 8x 2 x 2 = b) 5xy 3 2xy 3 + 7xy 3 3xy xy 3 = c) 3abc 2abc + 6abc + 9 abc 4abc = d) 5xz 3xz + 15xz 11xz + 8xz 3xz = e) (2xyz) (2x 2 yz 3 ) = f) (-2abc) (3a 2 b 2 c 2 ) (-bc) = g) 7x (2xy) (-3xy5) (xy) = h) (6ac 3 ) (-2a 2 c 3 ) (-3ac) (-4a 3 c 2 ) = i) (21x 2 y 3 ) : (7xy 2 ) = j) (9abc) : (3bc) = k) (16x 4 y 5 a 3 b 6 ) : (8x 2 y3a 2 b 5 ) = l) (5m 3 n 2 g 4 ) : (2mng) = m) 12x5 y 4 z 4x 2 yz 8

9 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico n) 5x 2 y 3 10x 2 yz Ejercicio 7: Simplifica realizando las siguientes operaciones, agrupando cuando sea posible. a) 2x 2-5(-x 2 ) + 8x 2 (2x) (3x) = b) 2x (-y) + (7xy yx + (-4x) (-5y) = c) 3x 2 (-x) 2 + 3(-x 2 )+(-3) (-x 2 ) = d) (2xy 3xy + 7xy) (2ab) = e) (x 2 3x 2 + 6x 2 2x 2 ) (-5zx) = Ejercicio 8: Simplifica realizando las siguientes operaciones, agrupando cuando sea posible. a) P(x) = -x 2 x 2 x 3 + x 2 x 2 = b) Q(x) = -x 2 + x x + x 2-7x -2 = c) R(x) = x + 1 x + x 2 = d) S(x) = 8 x + 34 x = e) T(x) = x 4 + x 4 x 3 + x 2 7x 2 = f) U(x) = 2 1 x 2 x x 2 = 3. POLINOMIOS Un polinomio es un monomio o la suma de varios monomios no semejantes. Cada monomio es llamado término del polinomio, y el término que no tiene parte literal es llamado términoindependiente. Importante!: Los términos están separados por signos de suma o resta, nunca por signos de multiplicación. Un polinomio con un solo término es llamado monomio. Un polinomio con dos términos es llamado binomio. Un polinomio con tres términos es llamado trinomio. Los términos se suelen escribir en orden descendente según su grado, y el grado del polinomio es el grado del término de grado mayor. 9

10 El opuesto de un polinomio, P(x), es obtenido cambiando el signo de todos los términos del polinomio, y se escribe P(x). Ejemplo: Completa la tabla: Polinomio P(x,y) = -2x 5 - x 2 y 2 + 5x x Q(x,y) = x 2 + 4x 3 x 9 + 4x 4 y 3 R(x,y) = x 9 - x 7 y 3 + y 13-4 S(x,y,z) = 7x 2 yz - 3xy 2 z + 8xyz 2 U(x) = 1 1 x 2 x 2 6 Grado Variables Término independiente Opuesto 3.1. VALOR NUMÉRICO DE UN POLINOMIO. RAÍCES VALOR NUMÉRICO DE UN POLINOMIO. EVALUACIÓN DE UN POLINOMIO. Evaluar un polinomio es encontrar el valor numérico de un polinomios cuando las variables (x, y, ) son reemplazadas por algún número. Ejemplos: 4) Evaluar P(x) = 2x 3 + 5x 3 en x = 1 P(1) = 2 (1) (1) 3 = = 4 5) Calcula el valor numérico (evalúa) P(x) = 3x 6 + 2x 5 3x 4 - x 2 + 7x - 2 cuando x=0 P(0) = 3(0) 6 + 2(0) 5-3(0) 4 - (0) 2 + 7(0) - 2 = -2 6) Evalúa Q(x,y)= -x 4 y - x 2 y + 7xy - 2cuando x = 1 e y = 2 Q(1,2) = - (1) 4 (2) - (1) 2 (2) + 7(1)(2) - 2 = = 8 10

11 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico Un valor a es llamado raíz o cero de un polinomio si su valor numérico es cero. Es decir, P(a) = 0 Ejemplos : 7) Dado P(x) = x 2 5x + 6, a = 2 es raíz o cero de P(x) porque P(2) = (2) 2 5 (2)+6 = = 0 8) Comprueba si los valores -1 y 1 son raíces del polinomio P(x) = x 2-1. Podemos encontrar alguna raízmás del polinomio? Ejercicio 9 : Reduce agrupando términos semejantes, y entonces calcula el valor numérico cuando x = 2 a) P(x) = 4 3x 2 + x x 2 +1 b)q(x) = x 4 4-3x 2 + x x x 4-3x Ejercicio 10: Encuentra el valor de a para el que el polinomio P(x) = 2x 2 ax + 1 cumpla que P(2) = 5. Ejercicio 11: Sabiendo que P(1) = 6, encuentra el valor del parámetro K en cada caso. a) P(x) = kx7 + x3 +3x + 1 d) P(x) = kx6 kx3 + kx + k b) P(x) = kx4 + kx3 + 4 e) P(x) = K c) P(x) = 9x5 + kx2 + kx k 3.2. OPERACIONES CON POLINOMIOS SUMA Y RESTA DE POLINOMIOS Para sumar o restar polinomios debemos agrupar términos semejantes. Ejemplo:(podemos sumar o restar vertical u horizontalmente) Suma y resta los polinomios P(x) = 2x 3-3x 2 + 4x +1 y Q(x) = -x 3 + x 2 11

12 PRODUCTO DE POLINOMIOS Para multiplicar polinomios, primero multiplicamos cada monomio de un polinomio por todos los monomios del otro, y entonces, sumamos los polinomios obtenidos (podemos multiplicar vertical u horizontalmente). Ejemplos: COCIENTE DE POLINOMIOS Al dividir dos polinomios P(x) y Q(x), usando el algoritmo de la división, obtenemos otros dos polinomios, C(x) y R(x), que verifican: P(x) = Q(x) C(x) + R(x) dondegrado de R(x) < Grado de Q(x) Los polinomios P(x), Q(x), C(x) y R(x) son llamados dividendo, divisor, cociente y resto, respectivamente. Ejemplo: Dividir P(x) = 4x 3 + 2x 2 4x + 3 por Q(x) = 2x 2 x +1 12

13 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico Ejercicio 12: Calcula la suma, la diferencia y el producto de los siguientes pares de polinomios. a) R(x) = x 3 x + 1; S(x) = x b) R(x) = x 2 + x 1; S(x) = 3x 4 c) R(x) = 2x 2 + 7x +14; S(x) = -3x 2-12 Ejercicio 13: Calcula A(x) + B(x) y -A(x) B(x) con los polinomios: A(x) = 3x 4 5x 3 + x 2 7 B(x) = -3x 4 + x 3-2x +1 Ejercicio 14: Encuentra el valor de a para que (3x 3 + 2x 2 4) a = 6x 5 +4x 4 8x 2 Ejercicio 15:Calcula: a) (x - 1) : x b) (x 2-1) : (x-1) c) (x 2 5x + 6) : (x-2) d) (x 2 5x + 6) : (x-3) e) (x 3 3x 2 + 2x) : x f) (2x 3 3x 2 + 4x -3) : (x 2 + x + 1) g) (6x x 3 8) : (2x 2 +2) Ejercicio 16: Encuentra el resto de la siguiente división, sin realizar esta operación división. Dividendo Divisor Cociente Ejercicio 17: Realiza la siguiente división y comprueba que está bien realizada. (x 3-4x 2 + 5x 2 ) : (x 2-2) Ejercicio 18: Dados los polinomios: Calcula: a) P(x) R(x) Q(x) = b) P(x) [R(x) - Q(x)] = 13

14 c) [2P(x) - R(x)] [3Q(x) S(x) ] = d) R(x) S(x) = e) [S(x) 2P(x)] R(x) = Ejercicio 19: Encuentra el polinomio que tenemos que sumar P(x) = x 2 + 2x 1 para obtener como suma R(x). a) R(x) = x 1 b) R(x) = 2x 2 5x + 7 c) R(x) = x 3 x 2 Ejercicio 20:Calcula: a) (-3x 2 +7x 2 - x) : 2x b) (x 3 + x 2 + x + 1) : (x + 1) c) (x 2 5x + 6) : (2x - 3) d) (x 3 5x 2 + 6) : (x - 3) e) (x 4 4x 2 + 4) : (x 2 + 2) f) (x 3 3x 2 + 4x -3) : (2x 2 + x + 1) 4. FACTORIZACIÓN DE POLINOMIOS I De manera general factorizar un polinomio es ponerlo como producto de polinomios de menor grado, vamos a ver algunas técnicas que nos permiten hacer esto FACTORES COMUNES Sabemos que los números se pueden expresar como producto de factores. Recordemos que los números primos tienen sólo dos divisores, el mismo número y el 1. Por ejemplo: 30 = 2 3 5; 45 = 3 3 5; 120 = Factores comunes y máximo común divisor. Recordemos que los factores comunes de varios números son aquellos números que son factores de dos o más números. El máximo común divisor (MCD) de varios números es el mayor de los factores comunes. Los productos algebraicos también están compuestos de factores. Podemos encontrar el máximo común divisor de un grupo de productos algebraicos. 14

15 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico Ejercicio 21: Encuentra el MCD de: a) 18 y 27. b) 50 y 75. c) 25 y 15. d) 98 y 42. e) 32 y 36. f) 48 y 84. Ejercicio 22: Encuentra el factor desconocido: a) 4 hh= 8x c) 5 hh= 15y e) 3 hh= 9a 2 g) 3x 2 hh= 12x 2 i) hh 7y= 7y 2 b) hh 3a= 6a 3 d) hh 2a= - 8a f) p hh= - pq h) 8s hh= - 24st Ejercicio 23: Encuentra el MCD de: a) 4x y 8 b) 7x y 9 c) 3a y a d) 5b y 15 e) 8c y - 24c f) 18b y 27b g) 6d y - 15d h) 5t 2 y 25t i) 9a 2 by 18ab 2 j) 6abc, 8ab y 12bc k) 16x 2 z y 24xz 2 APLICACIÓN DE LA PROPIEDAD DISTRIBUTIVA En este nivel de factorización vamos a utilizar la propiedad distributiva que de manera general se escribe: a (b+c)= a b +a c Factorizar es escribir una expresión como producto de factores. Factorizar es el proceso contrario a expandir. expandir Ejemplo : 5(x-1) = 5x-5 Ejercicio24: Copia y completa: contraer a) 3x + 6 = 3 (x +..) c) 16 4b = 4 ( - b) e) 6p 2 p = p (6p - ) b) 4a 8 = 4 (a - ) d) 14x + 21 = 7 ( + 3) f) 15x x = 5x ( + 2) Ejercicio 25: Copia y completa: a) 6a + 12 = 6 ( + ) d) 3b 3 = 3 ( - ) g) 9 + 3c = 3 ( + ) b) 16d -12 = (4d - ) e) 15xy + 20y = (3x + 4) h) 12y 18y 2 = 6 (2 - ) c) 3xy xy 2 = (3 - ) f) 5xy yz = y ( - ) Ejercicio 26: Factoriza completamente: a) 2x 4 = b) 11a + 11b = c) x xy = d) 9x 27 = e) 2xy yz = f) 12x 8xy = g) x 2 + 5x = h) 7x 3 x 2 = i) x 2 y xy 2 = j) 2x 2 8x 4x 3 = k) -2x + 4 = l) b = m) -8c 2 6cd = n) -22c 2 33c = 15

16 ñ) 4(x+1) + x (x+1) = o) 5(x-3) + x(x-3) = p) 3(x+7) x(x+7) = q) c(2+x) b (2+x) = r) (x-5)(x+2) 7(x+2) = s) (x-9) 2 + 3(x-9) = 4.2. IDENTIDADES NOTABLES DIFERENCIA DE CUADRADOS (a+b) (a - b) = a 2 b 2 Expandiendo el producto (a+b) (a - b) = a 2 ab +ab b 2 = a 2 b 2. Ejercicio 27: Factoriza completamente utilizando la diferencia de cuadrados: a) c 2 d 2 = f) m 2 n 2 = k) n 2 m 2 = o) a 2 b 2 = s) x 2 16 = b) x 2 36 = g) a 2 25 = l) 4x 2 1 = p) 4b 2 25 = t) 9y 2 16 = c) 49 c 2 = h) 9 4y 2 = m) x 4 x 2 = q) x 3 y xy 3 = u) 49a 2 b 2 = d) y 2 36x 2 = i) 9x 2 25y 2 = n) 9a 2 16b 2 = r) b 2 81c 2 = v) b 2 c 2 4 = e) 36x 2 p 2 q 2 = j) 16b 2 25b 2 c 2 = Ejercicio 28:Factoriza completamente, sacando previamente factor común si es posible, y después utilizando la diferencia de cuadrados: a) 3x 2 12 = c) 2b 2 50 = e) 4x 2 25 = g) 900 9b 2 = b) 48 3b 2 = d) πr 2 πr 2 = f) 10 10x 2 = h) p 3 p 4 = i) x 3 x = (opcional) Ejercicio 29:Factoriza completamente utilizando la diferencia de cuadrados: a) (x+3) 2 4 = b) (x-2) 2 25 = c) 16 (x+1) 2 = d) 36 (x-3) 2 = e) (x+4) 2 1 = f) 1 (x-4) 2 = g) 4(x+1) 2 9 = h) 81 16(x+1) 2 = 16

17 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico CUADRADOS PERFECTOS Cuadrado de una suma y cuadrado de una diferencia Sabemos que: (a+b) 2 = (a+b) (a+b) = a 2 + ab + ab + b 2 = a 2 + 2ab + b 2 (a-b) 2 = (a-b) (a-b) = a 2 - ab - ab + b 2 = a 2-2ab + b 2 Expresiones como a 2 + 2ab + b 2 y a 2 2ab + b 2, son considerados cuadrados perfectos, ya que se pueden factorizar como el producto de dos factores idénticos. a 2 + 2ab + b 2 = (a+b) 2 Cuadrado de una suma a 2-2ab + b 2 = (a - b) 2 Cuadrado de una diferencia Ejemplo: x 2 + 6x + 9 y x 2 6x + 9 son cuadrados perfectos pues x 2 + 6x + 9 = (x+3) 2 y x 2 6x + 9 = (x-3) 2 Identificar cuadrados perfectos Observa que: (a+b) 2 = a 2 + 2ab+ b 2 y (a-b) 2 = a 2-2ab+ b 2 En un cuadrado perfecto debe haber dos cuadrados a 2 y b 2 y un término de la forma ±2ab. Ejemplos: 1) x x + 25 = x x = (x+5) 2 2) x 2-10x + 25 = x x = (x-5) 2 3) x x + 26 no cumple estas condiciones. 17

18 Ejercicio 30: Encuentra todos los cuadrados perfectos de la forma: a) x 2 + h h+ 1 c) x 2 + h h+ 4 e) x 2 + h h+ 16 g) 4x 2 + h h+ 1 i) 9x 2 + h h+ 4 b) 16x 2 + h h+ 81 d) 4x 2 + h h+ c 2 f) x 2 + h h+ 4d 2 h ) a 2 c 2 + h h+ 4 Ejercicio 31:Factoriza utilizando si es posible los cuadrados perfectos: a) x 2 + 2x+ 1 = b) x 2-4x+ 4 = d) x 2-6x+ 9 = f) x x+ 25 = h) x 2-18x+ 91 = b) x 2-16x+ 64 = c) x x+ 100 = e) x 2-12x+ 36 = g) x x+ 49 = i) x 2-50x+ 25 = Ejercicio 32: Factoriza si es posible: a) 4x 2 + 4x+ 1 = c) 16x 2-40x+ 25 e) 4x x+ 49 = b) 4x 2-12x+ 9 = d) 9x 2 + 6x+ 1 = f) 9x 2-30x+ 25 = Ejercicio 33:Factoriza completamente extrayendo previamente factor común y después utilizando los cuadrados perfectos si es posible: a) 2x 2 + 4x+ 2 = e) 2x 2-12x+ 18 = h) 3x x+ 75 = b) -x 2 + 6x- 9 = f) -x 2-8x- 16 = i) -x x - 64 = c) -2x x = g) -4b b- 49 = j) ax 2 10ax+ 25a = d) 27x 2 18x + 3 Factorizar trinomios cuadráticos Un trinomio cuadrático es una expresión algebraica de la forma ax 2 + bx + c, donde x es la variable y a, b, c son constantes, con a 0. Ejemplo : Utilizando la propiedad distributiva: (x+3) (x+6) = x 2 + (6+3)x + (6 3) = = x 2 + (suma de 6 y 3)x + (producto de 6 y 3) = = x 2 + 9x + 18 Para poder factorizar este trinomio cuadrático debemos encontrar dos números que sumen 9 y cuyo producto sea

19 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico En general, x 2 + (a+b)x + ab = (x+a) (x+b) Ejercicio 34: Encontrar dos números que cumplan que: a) Producto 8 y suma 6: d) Producto 21 y suma 10: g) Producto 14 y suma 9: b) Producto -6 y suma 5: e) Producto -7 y suma -6: h) Producto -22 y suma -9: c) Producto 16 y suma -10: f) Producto 24 y suma -11: Ejercicio 35:Factorizar: a) x 2 + 3x+ 2 = g) x x+ 24 = m) x x+ 18 = b) x x+ 36 = h) x x+ 35 = n) x x+ 25 = c) x 2 + 7x+ 12 = i) x x+ 54 = ñ) x x+ 100 = d) x 2-10x+ 9 = j) x 2-6x+ 8 = o) x 2-13x+ 12 = e) x 2-11x+ 18 = k) x 2-14x+ 33 = p) x 2 - x- 2 = f) x 2 - x- 6 = l) x 2 + x- 6 = q) x 2-2x+25 = Ejercicio 36:Factoriza completamente, extrayendo primero factores comunes: a) 2x x+ 12 = c) 2x x+ 28 = e) 5x 2-10x- 15 = b) 6x 2-24x- 30 = d) 10x 2-80x+ 120 = f) x 3-9x 2 36x = Ejercicio 37:Factoriza completamente: a) 5a a = e) 6b = h) 5x 25y = k) -x 2 16 = b) q 2 + q 3 = f) 16x 2x 3 = i) y 2 8y + 15 = l) 6x 2 6x 36 = c) 9c 2 81 = g) x 2 8x + 16 = j) x 3 16 x = m) (x+1) 2 (x+1) = Ejercicio 38: Expande los siguientes cuadrados perfectos. Ejercicio 39: Expande: 19

20 Ejercicio 40: Factoriza estos polinomios escribiéndolos como cuadrados perfectos. Ejercicio 41: Calcula los siguientes productos. Ejercicio 42: Encuentra si estas expresiones se pueden expresar como producto de una suma por una diferencia. Ejercicio 43: Factoriza. Ejercicio 44: Observa el producto de ejemplo y luego calcula las siguientes diferencias de cuadrados utilizando la técnica del ejemplo. Ejercicio 45: Expande: Ejercicio 46: Expande: Ejercicio 47: Copia y rellena los huecos de estas igualdades. Ejercicio 48: Expande y simplifica las siguientes expresiones algebraicas. 20

21 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico Ejercicio 49: Factoriza estos polinomios escribiéndolos como cuadrados perfectos. Ejercicio 50: Expresa el área de cada figura como un polinomio. Simplifica la expresión algebraica encontrada. Ejercicio 51: Factoriza. Ejercicio 52: Simplifica, extrayendo común factor primero, y luego aplicando identidades notables. Actividad para calentar motores Trabajo en parejas. Esto es un concurso. Corta el puzzle pequeño para obtener 4 piezas. Monta el puzzle haciendo que las piezas encajen. Y entregadlo pegado en una hoja con vuestros nombres. Puzle algebraico3 x 3 Trabajo en parejas.es un concurso.recorta el puzzle para obtener 9 piezas. Montad el puzzle, pégadlo en una hoja con vuestros nombres y entregadlo. 21

22 22

23 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico 23

24 24

25 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico 4.3. REGLA DE RUFFINI.CASO PARTICULAR DE DIVISIÓN POLINÓMICA En Matemáticas, la regla de Ruffini es un eficiente técnica para dividir un polinomio por un binomio de la forma x a,siendo a un número entero. Esta técnica fue descrita por el matemático italiano Paolo Ruffini en Ejemplo: 25

26 Ejercicio 53: Trabaja en pareja para realizar las siguientes divisiones utilizando la regla de Ruffini. Tienes que encontrar el cociente y el resto en cada división. Observa que algunos polinomios no están ordenados a) ( x 5 -x 3 +x 2 -x 4 +3x-7) : (x-2) b) ( x 4 +2x 2 -x-3) : (x+1) c) (2x 4 -x 3 +x+3) : (x-3) d) ( x 3-8x+x 2-7) : (x+2) Ejercicio 54: Completa las siguientes divisiones y escribe dividendo, divisor, cociente y resto. a) b) c) d) e) (4 x 7-2x 3 +x 5 ) : (x+2) f) (1-x 5 ) : (x-1) g) (3x+2x 2 -x 5 +6x 6 ) : (x+1) 5. FACTORIZACIÓN DE POLINOMIOS II Si un polinomio se puede poner como producto de otros dos polinomios decimos que estos son factores o divisoresdel polinomio. Es decir, Si P(x)=Q(x) R(x) entonces Q(x) y R(x) son factores o divisores de P(x). No se consideran divisores de un polinomio los divisores que tienen el mismo grado que el polinomio ni los de grado 0, es decir, las constantes (números). Ejemplo : 2x 2 +4x= 2x (x+2) y aquí, 2x y x+2 son divisores del polinomio porque tienen grado menor que dos, sin embargo, si lo factorizamos como 2x 2 +4x= 2 (x 2 +2x), no se considera que 2 ni x 2 +2x lo sean. Si el polinomio no tiene divisores, decimos que es irreducible. 26

27 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico Para determinar divisores de grado 1 de un polinomio cuyos coeficientes son números enteros utilizamos la Regla de Ruffini tomando como a los divisores del término independiente del polinomio. Ejemplo: Factorizar completamente un polinomio consiste en escribirlo como producto de polinomios del menor grado posible. Para factorizar un polinomio utilizamos técnicas como: Sacar factor común Identidades notables Regla de Ruffini Ejemplo : 27

28 Ejercicio 55: Calcula las raíces y factoriza los siguientes polinomios: a) 8x 3-4x b) 18x 3 +14x 2 c) 9x 2 +12x d) x 2 +10x+25 e) x 2 +2x+1 f) 4x 4-16x g) x 2-4 h) 4x 2-16 i) x 3-3x 2 +4 j) -x 3 -x 2 +12x k) x 2-2x+1 l) x 3-3x 2-25x+75 Problemas 1) Una empresa produce mesas fabricadas a mano. El propietario de la factoría ha observado que los costes de producción por unidad varían dependiendo de la cantidad de tablas fabricadas. Ha concluido que el coste total, en euros, de la producción de x mesas, desde que se fabrican 10, está dado por la fórmula: a) Cuánto cuesta producir 10 mesas? Y 12? Y 15? 28

29 Departamento de Matemáticas I.E.S. Mata Jove Curso 2018/2019 Matemáticas Académicas 3ºESO Unidad 2. Lenguaje algebraico b) Si se fabrican 40 mesas, cuánto cuesta producir la cada mesa? Si se fabrican 20 mesas, cuánto cuesta producir la cada mesa? c) Ha recibido un pedido de 18 mesas, y tienen dos opciones: Vender las 18 mesas al precio de catálogo de 1700 por mesa. Ofrecer al cliente una oferta de 20 mesas, al precio de 1640 e cada una. Qué opción les reporta mayores beneficios? d) Piensas que la fórmula que permite calcular el precio es apropiada para cualquier cantidad de mesas? 2) EMBALAJES CARTILLA fabrica cajas de cartón para embalaje. Disponen de tres tipos diferentes de cajas y cada cliente puede decidir el formato y las dimensiones según sus necesidades. Todas las dimensiones están expresadas en centímetros, y por los requerimientos de resistencia y producción de cartón, las dimensiones tienen que estar comprendidas entre 10 cm y 50 cm. Cúbico Alargado Tradicional a) Cuáles tienen que ser las dimensiones máximas y mínimas de una caja cúbica? Y en un embalaje tradicional? 29

30 b) Escribe un polinomio que exprese el área de las caras de un caja cúbica y de un embalaje alargado. c) Escribe un polinomio que exprese la cantidad de cartón necesario para fabricar cada embalaje. Si el precio del cartón es de 0.02 / m 2, cuál será el precio para fabricar 200 embalajes tradicionales cuyas dimensiones son 30x60x60 cm 3? d) Qué tipo de embalaje es más barato para empaquetar 3 esferas idénticas? 30