factorizacion

28
FACTORIZACION Se resuelven los casos mas comunes de factorización. 1. FACTORES Y PRIMOS Se sabe que si a y b son números reales, entonces en el producto a b se dice que a y b son factores de a b. Así, por ejemplo, 4 y 5 son factores de 20 porque 4 5 = 20 Los números naturales que tienen exactamente dos factores diferentes, 1 y él mismo se llaman números primos. Por consiguiente los números 2,3,5,7,11,13... son números primos. Los números naturales que no son primos y que son diferentes de 0 y 1 se llaman números compuestos. Luego 4,6,8,9,10,12,14,15,16,... son números compuestos. Cuando un número compuesto se escribe como un producto de números primos, se dice que se ha factorizado compuesto que se ha descompuesto el número completamente en factores primos. Si no se tiene en cuenta el orden de los factores, todo número compuesto se puede expresar como un producto de números primos de una y solo de una manera. Ejemplos: a) 120 factorizado completamente, se escribe: Con las experiencias algebraicas suceden hechos similares. Si una expresión algebraica es el producto de otras expresiones algebraicas, entonces cada una de estas últimas se dice que es un factor de la original. Como (x - 3) (x + 3)= x 2 – 9, entonces se dice que (x – 3) y (x + 3) son factores de x 2 – 9.

Upload: luis-hernando-calderon-fernandez

Post on 15-Jun-2015

3.574 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Factorizacion

FACTORIZACION

Se resuelven los casos mas comunes de factorización.

1. FACTORES Y PRIMOS

Se sabe que si a y b son números reales, entonces en el producto a b se dice que a y b son factores de a b. Así, por ejemplo, 4 y 5 son factores de 20 porque 4 5 = 20Los números naturales que tienen exactamente dos factores diferentes, 1 y él mismo se llaman números primos. Por consiguiente los números 2,3,5,7,11,13... son números primos.

Los números naturales que no son primos y que son diferentes de 0 y 1 se llaman números compuestos. Luego 4,6,8,9,10,12,14,15,16,... son números compuestos.Cuando un número compuesto se escribe como un producto de números primos, se dice que se ha factorizado compuesto que se ha descompuesto el número completamente en factores primos. Si no se tiene en cuenta el orden de los factores, todo número compuesto se puede expresar como un producto de números primos de una y solo de una manera.

Ejemplos:

a) 120 factorizado completamente, se escribe:

Con las experiencias algebraicas suceden hechos similares. Si una expresión algebraica es el producto de otras expresiones algebraicas, entonces cada una de estas últimas se dice que es un factor de la original.

Como (x - 3) (x + 3)= x2 – 9, entonces se dice que (x – 3) y (x + 3) son factores de x2 – 9.

El producto de encontrar factores de una expresión algebraica dada se llama factorizar la expresión.

Factorizar es importante cuando se trabaja con fracciones y solución de ecuaciones. Aquí se consideran procedimientos para factorizar polinomios con coeficientes enteros. Estos polinomios se dice que son primos si sus únicos factores con coeficientes enteros son el mismo y uno. Además un polinomio con coeficientes enteros está completamente factorizado cuando cada uno de sus polinomios factores es primo.

Page 2: Factorizacion

El objetivo de esta sección es aprender a reconocer polinomios que no son primos y estudiar algunos métodos para factorizarlos.

2. FACTOR COMUN

Si todo término de un polinomio contiene un monomio como factor común, entonces, por la propiedad distributiva, el polinomio se puede escribir como el producto del monomio factor común y otra expresión que es el cociente obtenido al dividir el polinomio original por el factor común.

Ejemplo:

a) Factorizar el polinomio 6x3y2 – 3x2y + 9xy.

Solución:

6x3y2 = 2 3 x x x y y 3x2y = 3 x x y9xy = 3 3 x y

El mayor factor común es 3 x y, luego

6x3y2 – 3x2y + 9xy = 3xy (2x2y – x + 3).

Observe que el factor (2x2y – x + 3) se obtiene al dividir el polinomio dado por 3xy.

b) Factorizar –10a3b3c4 – 20a3b2c3 + 5a2b4c4.

Solución:

10a3b2c4 = 5 2 a a a b b c c c c20a3b2c3 = 5 2 2 a a a b b c c c5a2b4c4 = 5 a a b b b b c c c c

El mayor factor es común es 5a2b2c3, luego, al aplicar la propiedad distributiva,

c) Factorizar x2n + xn+2, n Z+.

Solución:

x2n + xn+2 = xn xn + xn x2 = xn (xn + x2)

d) Resolver la ecuación x2 + 8x = 0.

Page 3: Factorizacion

Solución:

X2 + 8x = 0X(x + 8) = 0 factor común x. X = 0 o x + 8 = 0 Si a b = 0, entonces a = 0 o b = 0. X = 0 o x = -8.

Algunas veces, aunque los términos de un polinomio no tienen un monomio factor común, es posible agrupar los términos de tal manera que cada grupo tenga un factor común.

Así:a) Factorizar x2 – 2xy + 7x – 14y.

Solución:

X2 – 2xy + 7x – 14y = (x2 – 2xy) + (7x – 14y) = x(x – 2y) + 7(x – 2y) = (x + 7) (x – 2y)

b) Factorizar 15 d2 – 21 c d + 30 d e – 42 c e.

Solución:

15 d2 – 21 c d + 30 d e – 42 c e = 3(5d2 – 7c d + 10 d e – 14 c e) = 3(5d2 – 7c d) + (10 d e – 14 c e) = 3d (5d – 7c) + 2e(5 d – 7 c) = 3(d + 2e) (5d –7c) = 3(d + 2e) (5d – 7c).

c) Factorizar 42 – 6a3 – 7b2 + a3b2.

Solución:

42 – 6a3 – 7b2 + a3b2 = (42 – 6a3) + (7b2 + a3b2) = 6(7 – a3) + b2 (-7 + a3) = 6(7 – a3) – b2 (7 – a3) = (6 – b2) (7 – a3)

d) Factorizar 3a2 – 7b2x + 3ax – 7ab2.

Solución:

3a2 – 7b2x + 3ax – 7ab2 = (3a2 + 3ax) + (–7b2x – 7 ab2) = 3a(a + x) + 7b2 (– x – a) = 3a(a + x) – 7b2 (x + a) = 3a(a + x) –7b2 (a + x) =(3a – 7b2)(a + x).

Page 4: Factorizacion

EJERCICIOS

1. Factorizar:a) 10xy – 6yz k) 24x3 – 30x2 + 18xb) 7w – 14 L) 13y2 – 39yzc) v3 – 2v2 + 8v m) 44m2 – 22md) 15t2w + 5w n) 10v2 w – 5v we) –7x2z3 + 63xz5 o) 18a2b – 9abf) 5x – 10y p) –15 t3 + 30g) 7x + 42y q) –21 t4 - 63h) 12t + 28r r) 36x3y2 + 42x2y3 – 6x2y2

i) 15r – 21t s) 28 x4y3 – 14 x2y + 42x3yj) 28x3 – 21x2 + 14x t) 5x2y – 10xy2 5x2y2.

2 Factorizar:a) k3 + 2k2 – 10k – 20 L) rs – 7r + 4s - 28b) n3 + 17n2 – 3n – 51 m) 5n – 2n2 – 15m + 6mnc) x2y – xy + 10x – 10 n) 7p – 5p2 + 14q –10pqd) x2 – 2xy + 13x –26y o) 2x2 + 15y 5xy + 6xe) 2x2y – 16xy + 28y p) 3x2 + 28y + 7xy + 12xf) 7xy2 + 21xy – 42x q) 6a2 – 18ab – 10ac + 30bcg) – 6 – 2 y + 3x + xy r) 2xy – 4y2 – 6x + 12yh) 21 – 7z + 3y – zy s) 18st – 24t2 – 9s + 12ti) 56 + 35v + 24w + 15 v w t) a2b3 – n4 + a2b3x2 – n4x2

j) 54 + 12r + 45s + 10 rs - 3a2b3x + 3n4xk) 2x2 – 5xy + 6x – 15y

3. Resolver cada una de las siguientes ecuaciones:

a) 12w2 – 8w = 0 d) 48v2 = 30vb) 14w2 + 28w = 0 e) 11x2 – 2 = 10x2 + 3x - 2c) 32v2 = 56v f) 20y2 – 17 = 18y2 + 10y – 17

4. la diferencia entre la circunstancia de un círculo medida en cm3 y su área medida en cm2 es cero. ¿Cuál es el radio del circulo?

5. La diferencia entre el volumen de un cubo, de arista a, medido en cm3 y su área medida en cm2 es cero. ¿Cuál es la longitud de la arista del cubo?

FACTORIZACIÓN DE LA DIFERENCIA DE DOS CUADRADOS

Al aplicar el producto especial (x + y)(x – y) = x2 – y2 la propiedad simétrica de la igualdad se obtiene la fórmula:

Esta formula se usa para factorizar la diferencia de dos cuadrados. La formula establece que a diferencia de dos cuadrados se puede escribir como el producto de la suma y la diferencia de las raíces cuadradas de los dos cuadrados.

X2 – y2 = (x + y)(x – y)

Page 5: Factorizacion

Ejemplo:

a) Factorizar 9u2 – 49v2.

Solución:

9u2 – 49v2 = (3u)2 – (7v)2

= (3u + 7v) (3u – 7v)

b) Factorizar 4x2 – 25

Solución:

4x2 – 25 = (2x)2 – 52 = (2x +5)(2x – 5)

c) Factorizar u4 – 36

Solución:

u4 – 36 = (u2)2 - 62

= (u2 – 6)(u2 + 6)

d) Resolver la ecuación x2 – 144 = 0.

Solución:

x2 – 144 = 0 x2 – (12)2 = 0 (x +12)(x – 12) x + 12 = 0 ó x – 12 = 0 x = -12 ó x = 12

e) Resolver la ecuación 5w2 – 80 = 0.

Solución:

5w2 – 80 = 0 5(w2 – 16) = 0 5(w2 – 42) = 0 5(w + 4)(w – 4) = 0 w + 4 = 0 ó w – 4 = 0 w = -4 ó w = 4

La formula x2 – y2 = (x + y)(x – y) se aplican únicamente para factorizar la diferencia de dos cuadrados. Por lo general la suma de dos cuadrados no se puede factorizar en los enteros. Así por ejemplo 81 t2 + 4, la suma de dos cuadrados perfectos 81 t2 + 4 = (9t)2 + 22.

Page 6: Factorizacion

Factorizar:

1.a1) x2 –100a2) y2 – 121a3) 4y2 – 81x2

a4) 9x2 – 25y2

a5) 49z2 – 144a6) 64y2 – 169a7) r2 + 49a8) 128z2 – 8y2

a9) 72y2 – 8z2

a10) 147x2 – 3y2

a11) 108y2 – 3x2

a12) –162 t2 + 242u2

a13) –28t2 + 175u2

a14) z3 – 4za15) r3 – 16ra16) x3 – x

2. Resolver cada ecuación:

a) x2 – 81 = 0 f) s3 – 225s = 0b) y2 – 49 = 0 g) 36a2 + 25 = 0c) 4z2 – 121 = 0 h) 81x2 – 1 = 0d) 25w2 – 36 = 0 i) 16z2 – 81 = 0e) 121 v2 + 1 = 0 j) 81x4 – 1 = 0

FACTORIZACIÓN DE TRINOMIOS

Trinomios cuadrados perfectos

Al aplicar a los productores especiales

(x + y)2 = x2 + 2xy + y2 y (x – y)2 = x2 – 2xy + y2

la propiedad simétrica de la igualdad, se obtienen las formulas:

estas fórmulas se usan para factorizar trinomios que tienen dos términos cuadrados perfectos y el otro término es dos veces el producto de las raíces cuadradas de los dos términos cuadrados perfectos. Tales trinomios se llaman trinomios cuadrados perfectos. Así:

a) Factorizar 2x2y – 36xy + 162y.

a17) 3y2 – 3a18) 2 – 72t2 a19) 5 – 80q2

a20) 2 – 32t2

a21) 4 – 64r4

a22) 16x3y + 100 xya23) 63x4y + 7x2ya24) 16w4 – 1a25) u4 – 81a26) v4 – 400a27) 25y4 – 4a28) 121 – z20

a29) 169 – p10

a30) 98 – 2y6

a31) 192 – 3y8

a32) 15a5 – 60ab6

a33) 20x6y –180y3

a34) 162x5 – 32 xy4

a35) 121k2 – 9

x2 + 2xy + y2 = (x + y)2

x2 – 2xy + y2 = (x – y)2

Page 7: Factorizacion

Solución:

El mayor factor común es 2y, luego:

2x2y – 36xy + 162y = 2y(x2 – 18x + 81).

El trinomio x2 – 18x + 81

(x)2 (9)2

2 x 9es un trinomio cuadrado perfecto, (x2 – 18x + 81) = (x – 9)2 Luego:2x2y – 36xy + 162y = 2y(x2 – 18x + 81) = 2y (x – 9)2

b) Factorizar 25p2 + 35p + 49

Solución:

El trinomio 25p2 + 35p + 49

(5p)2 72

35 p 2 (5p) 7.Luego no es un trinomio cuadrado perfecto y no se puede factorizar por los métodos vistos hasta ahora.

EJERCICIOS

1. Completar el término que falta para que la expresión sea un trinomio cuadrado perfecto:

a) 25m2 + + 4n2 b) + 42z + 49c) x2 – 20x + .d) 36x2 – + 25y2

e) 9x2 + + 49y2 f) 4a2 + 44a + .g) 9t2 – 78t + .h) + 2z + .i) + 6v + .j) – 22d + 1

2. Factorizar:

a1) x2 + 6x – 9

a10) 2x3 – 20x2 + 100xa11) 4x2 – 20xy + 25y2 a12) a2 – 14a + 28a13) –t3+ 20t2 – 100ta14) 18x2y –50ya15) 16b2 – 25a16) 49x2 – 64a17) 12a2 + 147a18) 18n2 + 50

Page 8: Factorizacion

a2) a2 + 8a + 16a3) 49x2 – 56x + 16a4) 9s2 – 66s + 121a5) 4x2 + 26x + 169a6) 225 – 30r + r2 a7) 144 – 24n + n2 a8) 36x2 – 60xy + 25y2 a9) 9x2 – 48xy + 64y2

3. Resolver cada ecuación:

a) x2 – 18x + 81 = 0b) t2 + 14t + 49 = 0c) 16x2 + 8x + 1 = 0d) 49s2 – 14s +1 = 0e) 36x2 + 84x + 49 = 0f) 25v2 + 30v + 9 = 0g) 8z2 – 50 = 0

TRINOMIOS DE LA FORMA x2 + mx + n

Al aplicar al producto especial(x + a)(x + b) = x2 + (a + b) x + a bla propiedad simétrica de la igualdad, se obtiene la fórmula:

a) Factorizar: y2 + 5y – 14.

Solución:

Se deben encontrar los dos enteros con producto negativo (-14), así que los dos enteros deben tener signos opuestos. Como su suma 5 es positiva, el factor positivo de 14 debe ser el mayor de los dos factores, en valor absoluto.

Luego los números son –2 y 7 yy2 + 56y – 14 = (y – 2) (y + 7)

b) Factorizar 3x3 – 3x2 – 18x.

Solución:El mayor factor común es 3x, luego:

3x3 – 3x2 – 18x = 3x (x2 – x – 6).Para factorizar el trinomio x2 – x – 6 se deben encontrar dos enteros con producto – 6 y suma – 1. como el producto es negativo, los dos enteros deben tener signos opuestos. Como su suma es negativa, el factor negativo de – 6 debe ser el mayor de los dos factores, en valor absoluto.

h) 20x3 + 20x2 + 5x = 0i) 12x3 + 60x2 + 75x = 0j) –36x3 + 60x2 – 25x = 0k) –32x3 + 16x2 – 2x = 0l) 2x3 – 32x = 0m) 5y3 – 45y = 0n) 25z2 + 60z +36 = 0

x2 + (a + b) x + a b = (x + a)(x + b)

(-1) 14 = -14(-2) 7 = -14

(-1) + 14 = 13(-2) + 7 = 5

Page 9: Factorizacion

Así:Posibles Productos Sumas Correspondientes

1 (-6) = -6 2 (-3) = -6

1 + (-6) = -5 2 + (-3) = -1

Luego: los números son 2 y – 3 y X2 – x – 6 = (x + 2)(x – 3)

Por consiguiente:3x3 – 3x2 – 18x = 3x (x2 – x – 6) = 3x (x + 2) (x – 3)

EJERCICIOS 1. Factorizar, si es posible:

a1) x2 + 15x + 56a2) b2 + 11b + 30a3) y2 – 11y + 18a4) a2 – 19a + 18a5) v2 – 9v – 22 a6) z2 – 7z – 30 a7) w2 + 4w – 5 a8) t2 + 4t – 32

2. Factorizar:

a) x2 + 5xy + 6y2

b) x2 – 5xy + 6y2

c) x2 – 9xy + 20y2

d) x2 + 9xy + 20y2

e) a2 + 2ab – 8b2

3. Factorizar, si es posible:

a) 15 – 2x – x2

b) 8 – 7w – w2 c) 32 + 14y – y2 d) 42 + 11z – z2 e) 51 – 14w – w2

4. Resolver cada ecuación:

a) s2 – 29s + 54 = 0 d) y2 + 10y – 56 = 0b) b2 – 18b + 56 = 0 e) t2 + 3t + 15 = 0c) x2 + 25x – 54 = 0 f) x2 + 4x + 21 = 0

TRINOMIOS DE LA FORMA a x2 + bx + c

Considerar el producto de (3x + 4) y (4x – 3).

(3x + 4) (4x – 3) = (3x) (4x) + (3x) (-3) + 4(4x) + 4(-3)

a9) s2 – 17s + 30a10) k2 – 13k + 30a11) r2 – r – 30 a12) x2 – 29x – 30 a13) z2 – 12z –30 a14) y2 + 20y + 30a15) m2 – 13m – 30

Page 10: Factorizacion

= 12x2 – 9x + 16x – 12 = 12x2 + 7x – 12

los pasos en este proceso son reversibles. Si se requiere factorizar el trinomio 12x2 + 7x – 12, se pueden devolver los pasos en la multiplicación anterior, así:

12x2 + 7x – 12 = 12x2 – 9x + 16x – 12 Porque 7x = -9x + 16x = (12x2 – 9x) + (16x – 12) Asociativa = 3x (4x – 3) + 4 (4x – 3) Factor común = (3x + 4) (4x – 3) Factor comúnEl proceso es el siguiente:

en primer lugar, el trinomio se extiende a un polinomio de cuatro términos al reemplazar 7x por la suma –9x + 16x.

b) Factorizar 6x2 – 23x + 10.

Solución: 60x2

6x2 – 23x + 10 = 6x2 + ax + bx + 10

Se necesitan dos números, a y b, tales que a b = 60 y a + b = - 23.

Posibles Productos Sumas Correspondientes

(-1) (-60) = 60 (-2) (-30) = 60 (-3) (-20) = 60(-4) (-15) = 60(-5) (-12) = 60(-6) (-10) = 60

(-1) + (-60) = -61(-2) + (-30) = -32(-3) + (-20) = -23(-4) + (-15) = -19(-5) + (-12) = -17(-6) + (-10) = -16

Luego los números son –3 y –20 y6x2 – 23x + 10 = 6x2 – 3x – 20x – 10 = (6x2 – 3x) – (20x – 10) = 3x(2x – 1) – 10(2x – 1) = (3x – 10) (2x – 1)

c) Factorizar 5x2 + 7x – 8.

Solución: : -40x2

5x2 + 7x – 8 = 5x2 + ax + bx – 8

Se deben encontrar dos números, a y b tales que a b = - 40 y a + b = 7

Posibles Productos Sumas Correspondientes

(-1) 40 = -40 (-2) 20 = -40 (-4) 10 = -40 (-5) 8 = -40

(-1) + 40 = 39(-2) + 20 = 18(-4) + 10 = 6(-5) + 8 = 3

Page 11: Factorizacion

Ninguno de los posibles productos da la suma requerida. El polinomio 5x2 + 7x – 8 no se puede escribir como el producto de binomios con coeficientes enteros. Por tanto, este polinomio no se puede factorizar en los enteros.

EJERCICIOS

1. Factorizar:

a1) 3a2 + 17ª + 10a2) 5y2 + 13y + 6a3) 3x2 – 11x + 10a4) 5z2 – 17z + 6a5) 2k2 – k – 15 a6) 7m2 – 11m – 6 a7) 7q2 + 19q – 6 a8) 2p2 + 7p – 15 a9) 6n2 + 17n + 10a10) 6x2 – 19x + 10a11) 6u2 – 17u – 10 a12) 6t2 + 59t – 10 a13) 6y2 – 16y + 10a14) 6v2 – 32v + 10a15) 6x2 + 4x – 10 a16) 6w2 – 28w –10

2. Factorizar:

a) 4x2 + 2x – 6 f) 15x3 – 102x2 – 21xb) 24a2 – 50a + 24 g) 35y2 – 60y2 – 20yc) 10x3 – 23x2 + 12 h) 15a4 – 2a3 – a2

d) 6x4 – 11x3 – 10x2 I) 24x2y – 6xy – 45ye) 10a3 – 6a2 – 4ª j) 4x2 – 12xy + 9y2

3. Resolver las siguientes ecuaciones:

a) 8z2 – 13z – 33 = 0 g) 2y2 – 2y = 0b) 12t2 + 5t – 2 = 0 h) 7z2 – 28z = 0c) 8k2 – 38k – 33 = 0 I) 9n3 + 6n2 – 8n = 0d) 12b2 – 23b – 2 = 0 j) 10y3 – 17y2 – 6y = 0e) 7c2 – 9c + 2 = 0 k) 9z2 – 16z = 0f) 9x2 – 14x + 5 = 0 l) 25n3 – 64n = 0

a) El área de un rectángulo es 6x2 – x – 12. ¿Cuáles son las posibles dimensiones del rectángulo?b) El área de un rectángulo es 4n2 + 3n – 10. ¿Cuáles son las posibles dimensiones del rectángulo?

c) ¿Cuáles son la base y la altura posibles de un triangulo cuata área es 15a2 + 38ª - 21?

a17) 2r2 – 11r + 5a18) 2w2 – 7w + 6a19) 10s2 – 31s – 14 a20) 20y2 + 23y – 7 a21) 3x2 – 10w + 10a22) –2x2 – 5x + 12a23) –3t2 + 10t + 8a24) 8 + 5t – 3t2 a25) 4 + 3y – 7y2 a26) 6k2 – 10k – 4 a27) 4z2 – 2z – 6 a28) –7x2 – 13x + 2a29) –7x2 + 19x + 6a30) 8y2 – 18y – 5 a31) 6w2 + 11w – 7 a32) 4z2 – 13z + 10

a33) 2v2 – v + 6 a34) 6x2 – 23x + 15 a35) 12z2 – 19z - 18

Page 12: Factorizacion

d) ¿Cuáles son la base y la altura posibles de un triangulo cuya área es 14b 2 – 25b – 25?

e) Calcular la expresión 2a2 – a –3 y la expresión (2ª - 3) (a + 1) para a = 5.

FACTORIZACIÓN DE BINOMIOS DE LA FORMA Xn Yn

FACTORIZACIÓN DE UNA SUMA O UNA DIFERENCIA DE CUBOS PERFECTOS

Al efectuar el producto de (x + y) y (x2 – xy + y2) se obtiene x3 + y3. en efecto:

(x + y) y (x2 – xy + y2) = x x2 + x(-xy) + xy2 + yx2 + y (-xy) + y y2 = x3 - x2y + xy2 + x2y - xy2 + y3 = x3 + y3

Y al efectuar el producto de (x - y) y (x2 + x y + y2) se obtiene x3 - y3. En efecto:

(x - y) y (x2 + x y + y2) = x x2 + x (x y) + x y2 + (-y) x2 + (-y) (xy) + (-y) y2 = x3 + x2y + xy2 - x2y - xy2 - y3

= x3 - y3 .

Al aplicar, en los dos casos, la. propiedad simétrica de la igualdad se obtienen las siguientes formulas usadas para factorizar binomios que son sumas o diferencias de cubos.

Ejemplos:

a) Factorizar 27a3 + 64.Solución:

27 a3 + 64 = (3a)3 + 43

= (3a+ 4) ((3a)2 -(3a) 4 + 42) = (3a + 4)(9a2 – 12a + 16)

b) Factorizar 125x3 – y9 Solución:

125x3 - y9 = (5x)3 - (y3)3 = (5x - y3) ((5x)2 + (5x)y3 + (y3)2) = (5x - y3 ) (25x2 + 5xy3 + y6)

e) Factorizar 343x9k6 + 216 Solución:

343x9k6 + 216 = (7x3k2)3 + 63

= (7x3k2 + 6) ((7x3k2)2 - (7x3k2) 6 + 62) = (7x3k2 + 6) ((49x6k4 - 42x3k2 + 36)

x3 + y3 = (x + y) (x2 – xy + y2)x3 - y3 = (x - y) (x2 + x y + y2)

Page 13: Factorizacion

d) Factorizar 64p3 -125q3.Solución:

64p3 -125q3 = (4p)3 - (5q)3 = (4p - 5q) ((4p)2 + (4p)(5q)+ (5q)2) = (4p - 5q) (16p2 + 20pq + 25q2)

FACTORIZACIÓN DE BINOMIOS DE LA FORMA Xn Yn PARA n MAYOR QUE 3.

Ejemplos:

a) Factorizar x4 - y4.Solución:

x2 - y4 = (X2)2 - (y2)2

= (x2 + y2) (x2 - y2) = (x2 + y2) (x + y) (x - y)

b) Factorizar x6 + y6.Solución:

x6 + y6 = (x2)3 + (y2)3

= (x2 + y2) ((x2)2 - (x2) (y2) + (y2)2) = (x2 + y2) (x4 - x2y2 +y4)

e) factorizar xl2 - y12.Solución:

xl2 – y12 = (x6)2 - (y6)2 = (x6 + y6) (x6 – y6) = (x2 + y2) (x4 – x2y2 + y4) ((x3)2 – (y3)2) = (x2 + y2) (x4 – x2y2 + y4) (x3 + y3) (x3 – y3) = (x2 + y2) (x4 – x2y2 + y4) (x + y) (x2 – xy + y2) (x – y) (x2 + xy + y2)

d) Factorizar x5 – y5.

Solución:

En primer lugar se divide x5 – y5 entre x – y.

x5 + 0x4y + 0x3y2 + 0x2y3 + 0xy4 – y5 x – yx5 + x4y x4 + x3y + x2y2 + xy3 + y4

x4y + 0x3y2 x4y – x3y2

x3y2 + 0x3y3

x3y2 – x2y3

x2y3 + 0xy4

x2y3 – xy4

xy4 – y5

xy4 – y5 0

Page 14: Factorizacion

Ahora teniendo en cuenta que: Dividendo = (divisor) (cociente) + residuo.

Se tiene: x5 – y5 = (x – y) (x4 + x3y + x2y2 + xy3 + y4)

e) Factorizar x7 + y7.

Solución: En primer lugar se divide x7 + y7 entre x + y.

Como, dividiendo = (divisor) (cociente) + residuo

Se tiene: (x7 + y7) = (x + y) (x6 – x5y + x4y2 – x3y3 + x2y4 – xy5 + y6).

En general:

f) Factorizar 243 + 32b5.Solución:

243 + 32b5 = 35 + (2b)5

= (3 + 2b) (34 - 33 2b + 32 (2b)2 - 3 (2b)3 + (2b)4) = (3 + 2b) (81 - 54b + 36b2 - 24b3 + 16b4)

X7 + 0x6y + 0x5y2 + 0x4y3 + 0x3y4 – x2y5 + 0xy6 + y7 x + y

X7 + x6y

– x6y + 0x5y2 – x6y – x5y2

x5y2 + 0x4y3

x5y2 + x4y3

– x4y3 + 0x3y4

– x4y3 – x3y4

x3y4 + 0x2y5

x3y4 + x2y5 – x2y5 + 0xy6

– x2y5 – xy6

xy6 + y7

xy6 + y7

0

x6 – x5y + x4y2 – x3y3 + x2y4 – xy5 + y6

a) Si n no es divisible por 2,xn + yn = (x + y) (xn-1 – xn-2y + xn-3y2 –... + x2yn-3 – xyn-2 + yn-1)

b) Para todo entero positivo n,xn + yn = (x – y) (xn-1 + xn-2y + xn-3y2 +... + x2yn-3 + xyn-2 + yn-1)

Page 15: Factorizacion

g) Factorizar m7 – a7x7

Solución:

m7 – a7x7 = m7 – (ax)7

= (m - ax) (m6 + m5 (ax) + m4(ax)2 + m3 (ax)3 + m2 (ax)4 + m (ax)5 + (ax)6) = (m - ax) (m6 + m5ax + m4a2x2 + m3a3x3 + m2a4x4 + ma5x5 + a6x6).

EJERCICIOS

Factorizar:

a1) c3 – d3 a2) m3 – n3 a3) a3 + b3 a4) r3 + s3 a5) c3 – 27d3 a6) j3 – 8k3 a7) m3 + 27k3 a8) x3 + 64y3

a9) 27u3 – 125v3

a10) 8x3 + 216y3

a11) 64m3 + 8n3

FACTORIZACIÓN DE EXPRESIONES QUE SE PUEDEN LLEVAR A LA DIFERENCIA DE DOS CUADRADOS.

TRINOMIOS CUADRADOS PREFECTOS POR ADICION Y SUSTRACCIÓN.

Ejemplos:

a) Factorizar 4x4 + 8x2y2 + 9y4.Solución:

El trinomio 4x4 + 8x2y2 + 9y4

(2x2)2 (3y2)2 2(2x2)(3y2) = 12x2y2 8x2y2 no es cuadrado perfecto. Si se adiciona y se sustrae 4x2y2, se puede expresar el trinomio como una diferencia de cuadrados, así:

Luego:

4x4 + 8x2y2 + 9y4 = (4x4 + 12x2y2 + 9y4) – 4x2y2 = (2x2 + 3y2)2 – (2xy)2

a12) m6b3 – 27a13) 27a15b12 + 216a14) 125u12d6 + 64a15) a4 – 81 a16) c4 – 16 a17) a6 – b6 a18) y6 + 729 a19) 64m6 – 1 a20) c8 – 1 a21) m6 – s6 a22) p8 – s4

a23) p12 + q6 a24) a16 – b16 a25) h12 + k12 a26) 125a27 – 1 a27) x7 – y7 a28) a5 + y5 a29) m12 – n12 a30) p14 – q14 a31) a9 + y9 a32) b15 – c15 a33) (a – b)3 – 1

Page 16: Factorizacion

= [(2x2 + 3y2) + 2xy [(2x2 + 3y2) – 2xy = (2x2 + 3y2 + 2xy) (2x2 + 3y2 – 2xy)

EJERCICIOS

Factorizar:

a) x4 + 4x2 + 16b) a4 – 19a2 + 25c) m4 + 3m2 + 4d) r4 – 10r2 + 9e) c4 + 4f) a4 + 2a2b2 + b4 g) x4 + 7x2y2 + 9b4 h) m4 – 14m2n2 + 25n4

Taller de repaso sobre factorización.

Factorice por completo las expresiones siguientes.

1) 3a + 6b2) 2x2 – 10xy + 4x3

3) 4xy – 6yz4) 5x2y + 10xy2

5) 2u + av – 2v – au6) px – qy + py – qx7) 6xz – 16y – 24x + 4yz8) 15ac – 9ad – 30bc + 18bd9) x2 – 1610) 4y2 – 2511) 3t2 – 108a2 12) 5x2 – 20y2 13) x2 + 5x + 614) 2x2 + 2x – 1215) 5y4 + 25y3 – 70y2 16) 12x – 7X2 + x3 17) 2X2 + 5x + 318) 6x2 + 10x – 4 19) 6t3 – 7t2 – 20t 20) 6t4 + 15t3 – 9t2 21) x3y – 25xy3

FRACCIONES ALGEBRAICAS

REPASO Simplifiquemos las siguientes fracciones:

i) 4c4 – 16c2d2 + 9d4

j) 4x8 + y8 k) 9u4 + 15u2v2 + 16v4 l) 36ª4 – 40a2b2 + 9b4 m) 4x4 – 41x2y2 + 64y4 n) 81a4 + 64b4 o) 121x4 – 133x2y4 + 36y8

22) 9 + 12x + 4x2 23) 9t2 – 12r + 424) (x3 – 9x) + (45 – 5x2)25) x3 – 2726) 8t3 + 12527) u3 + 8v3 28) 128x3 – 5429) 6x3y + 4x2y – 10xy 30) x2y2 – a2y2 – b2x2 + a2b2 31) x2y2 – 9y2 – 4x2 + 3632) 5u2v2 – 20v2 + 15u2 – 60 33) x2z2 – 4z2 + x4 – 4x2 34) ax3 + by3 + bx3 + ay2 35) (x + y)3 (3x - 2y)4 + 2(x + y)4 (3x – 2y)3

36) 2(a – b) 2(a + b)3 – 5(a + b)2 (a – b)3 37) 2(x + y)2 + 5(x + y) + 238) 3(a – b)2 + 5(a – b) + 239) a3 + (b + 2)3 40) x6 + y6

41) x6 – 8y6

42) x3 + 143) xa + a + x + a2

44) x3 + y3 + x2y + xy2

*45) x4 + 4y4

*46) 16ª4 + b4 47) x4 – 16y4 *48) x5 + y5

Page 17: Factorizacion

FRACCIONES RACIONALES

ACTIVIDAD Observemos las siguientes fracciones:

En cada una, tanto el numero como el denominador es un polinomio algebraico y se denominan FRACCIONES ALGEBRAICAS RACIONALES o simplemente FRACCIONES RACIONALES.

Cuando el denominador de una fracción es CERO, decimos que la fracción NO EXISTE o que NO ESTA DEFINIDA.

EJEMPLO 1:

Las fracciones no existen porque la división por cero no está

definida.

EJEMPLO 2:

Analicemos cuáles son los valores de “x” donde no están definidas las siguientes fracciones:

a) no está definida para x = 1, ya que: si x = 1 entonces:

SIMPLIFICACIÓN DE FRACCIONES RACIONALES

Al igual que las fracciones aritméticas, decimos que una fracción algebraica está simplificada, cuando el único factor común al numerador y al denominador es el número UNO, es decir, cuando el numerador y el denominador sean primos entre si.

RECORDEMOS

Simplificación de fracciones algebraicas, para simplificar fracciones algebraicas procedemos así:

Page 18: Factorizacion

1. Factorizamos el numerador y el denominador.2. Suprimimos los factores comunes al numerador y al denominador.

¡CUIDADO! No podemos cancelar sumados.

EJEMPLO 1:

Simplifiquemos

Solución:

Factoricemos el numerador y el denominador:

EJEMPLO 2:

Simplifiquemos

Solución:

En los ejercicios del 1 al 18 simplificar la fracción dada:

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

10)

11)

12)

13)

14)

15)

16)

17)

18)

Page 19: Factorizacion

8)

9)

MULTIPLICACIÓN Y DIVISIÓN DE FRACCIONES ALGEBRAICAS

RECOREDEMOS:

1. Antes multiplicar o dividir fracciones aritméticas debemos simplificarlas, si es posible.

2. Para multiplicar dos fracciones basta multiplicar los numeradores entre si y los denominadores entre si. De ser posible, las fracciones deben simplificarse antes de multiplicarlas.

3. Para DIVIDIR dos fracciones basta multiplicar la primera fracción por el INVERSO MULTIPLICADO de la segunda. De ser posible, las fracciones deben simplificarse antes.

EJEMPLO:

Efectuemos y simplifiquemos:

Solución:

EJERCICIO

En los ejercicios siguientes, efectuar las operaciones indicadas y expresar la respuesta en forma simplificada.

1) 2)

3) 4)

Page 20: Factorizacion

5) 6)

7) 8)

9) 10)

11) 12)

13)

14)

15)

SUMA Y RESTA DE FRACCIONES RACIONALES

Recordemos.

Para sumar o restar fracciones de distintos denominador hacemos lo siguiente:

1. Hallamos el mínimo común MÚLTIPLO (m.c.m) de los denominadores.

2. Dividimos el m.c.m encontrado entre el denominador de cada fracción y lo multiplicamos por el numerador respectivo.

3. Efectuamos las operaciones indicadas y simplificamos el resultado, si es posible.

Para sumar o restar fracciones algebraicas aplicamos las mismas ideas. Veamos:

EJEMPLO 3:

Resolvemos:

Solución:

Primero encontremos el mínimo común denominador (m.c.d):

Page 21: Factorizacion

EJERCICIO:

Efectuar las operaciones indicadas y simplificar el resultado:

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

14)

15)

16)