polinomios formales

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UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES FACULTAD DE ECONOMÍA Y EMPRESA  ____________________________ 1 Universidad Diego Portales    Ing. Comercial    Algebra    Polinomios POLINOMIOS FORMALES Algoritmo de la división: Sean  p(x) y d(x) dos polinomios reales , si d(x) 0 , entonces existen únicos polinomios q(x) llamado cuociente y r(x) llamado resto, tales que  p(x) = d(x)·q(x) + r(x) , con r(x) = 0 ó grado r( x) < gra do r(x) . Teorema del resto: El resto que se obtiene al d ividir  p(x) por (x    a) es igual a p(a). Teorema del factor: El polinomio (x    a) es un factor de p(x) si y sólo si  p(a) = 0. Luego, (x    a) es un factor de  p(x) si y s ólo si a es una raíz de  p(x). Raíces racionales de polinomios con coeficientes enteros: Si los coeficientes del polinomio de grado n, n > 0, n n 2 2 1 0  x a .........  x a  x a a  )  x (  p   , son números enteros, entonces las posibles raíces racionales del polinomio son de la forma b a  , donde a es un factor de 0 a  y b es un factor de n a . Relación entre coeficientes y raíces de un polinomio: Si d  x c  x b  x a  )  x (  p  2 3  ,es un polinomi o real y 3 2 1  r  , r  , r  ,s on raí ces del polinomio, entonces a b r r r 3 2 1    , a d r r r  , a c r r r r r r 3 2 1 3 2 3 1 2 1    Regla de los signos de Descartes: Si  p(x) es un polinomio con coeficientes reales ,entonces: a) El número de ceros reales positivos de  p(x)  es igual al número de variaciones de signos de  p(x) o es menor, en un entero par, que éste.  b) El número de ceros reales negativos de p(x) es igual al número de variaciones de signos de  p(   x) o es menor, en un entero par, que éste.

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UNIVERSIDAD DIEGO PORTALESFACULTAD DE ECONOMÍA Y EMPRESA

______________________________________________________________________________ 1Universidad Diego Portales – Ing. Comercial – Algebra – Polinomios

POLINOMIOS FORMALES

Algoritmo de la división:

Sean p(x) y d(x) dos polinomios reales , si d(x)  0 , entonces existen únicos polinomios

q(x) llamado cuociente y r(x) llamado resto, tales que  p(x) = d(x)·q(x) + r(x), con r(x) = 0 

ó grado r(x) < grado r(x).

Teorema del resto:

El resto que se obtiene al dividir p(x) por (x – a) es igual a p(a).

Teorema del factor:

El polinomio (x – a) es un factor de p(x) si y sólo si  p(a) = 0. Luego, (x  – a) es un factor de

 p(x) si y sólo si a es una raíz de p(x).

Raíces racionales de polinomios con coeficientes enteros:

Si los coeficientes del polinomio de grado n, n > 0, n

n

2

210 xa......... xa xaa) x( p ,

son números enteros, entonces las posibles raíces racionales del polinomio son de la forma

b

a, donde a es un factor de 0a y b es un factor de na .

Relación entre coeficientes y raíces de un polinomio:

Si d  xc xb xa) x( p 23 ,es un polinomio real y 321 r  ,r  ,r  ,son raíces del polinomio,

entoncesa

br r r  321 ,

a

d r r r  ,

a

cr r r r r r  321323121  

Regla de los signos de Descartes:

Si  p(x) es un polinomio con coeficientes reales ,entonces:

a)  El número de ceros reales positivos de  p(x) es igual al número de variaciones de signosde  p(x) o es menor, en un entero par, que éste.

b)  El número de ceros reales negativos de  p(x) es igual al número de variaciones de signos

de  p( x) o es menor, en un entero par, que éste.

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______________________________________________________________________________ 2Universidad Diego Portales – Ing. Comercial – Algebra – Polinomios

Ejercicios:

1.  En cada caso, realice la división entre  p(x) y d(x), determine los polinomios cuociente

q(x), resto r(x) y exprese p(x) en la forma  p(x) = q(x)· d(x) + r(x).

a)  b4a3) x(d  ,b16 ab12ab8ba18a9) x( p 2223  

b)  2 x3 x) x(d  ,6  x4 x7  x2 x6  x) x( p 242536   

c) 2

1a6 ) x(d  ,1a

4

49a6 

19a2) x( p 23

 

d)  3 x2 x) x(d  ,3 x x x) x( p 223  

e)  1 x2 x) x(d  ,4 x7  x2 x) x( p 223  

f)  2 x2 x5) x(d  ,4 x4 x20 x25) x( p 2234  

g)  4 x x x3) x(d  ,12 x3 x x8 x x3) x( p 232345  

2.  Utilizando la división sintética determine el cuociente y el resto de cada división.

a)  )2 x(:)30 x5 x2 x( 23  

b)  )1 x(:)4 x x x2( 23  

c)  )2

1 x(:)4 x7  x4 x x2( 234  

d)  )2

1 x(:)8 x10 x x x2( 234  

e)  )4 x(:)340 x3 x( 24  

f)  )1 x(:)10 x2 x5 x3( 23  

3.  Utilizando división, demuestre que el segundo polinomio es un factor del primero; luego

determine el otro factor.

a)  1 x x x 34   1 x2  

b)  2 x6  x3 x2

3 x

234  

2

1 x  

c)  8 x4 x2 x x 234   2 x x2  

d)  16  x16  x x 45    x - 2 

e)  32 x5    x + 2 

f)  16  x16  x x 45   4 x2  

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4.  Encuentre el valor de k de manera que el segundo polinomio sea un factor del primero:

a)  k  x10 x x 23    x 4 

b)  10kxx4

   x + 2 

c)  4kx4 xk  32    x 1 

5.  Determine los valores reales de h y k  de modo que los binomios  x  – 3 y  x + 2 sean

factores de 6 kxhx x x 234 .

6.  Determine los valores de los números reales a, b y c tales que 3)1 x( sea un factor de

4cxbxax x 234 .

7.  Demuestre que el polinomio )a2 x(b) xb(a4 x)ba2( 222 es divisible por

(x – 2a) y (x – b).

8.  En cada caso, encuentre los valores del número real a de modo que:

a)  223 a x10ax x sea divisible por (x – 2).

b)  9 x9ax x3 x2 234 sea divisible por (x – 3).

9.  Determine un polinomio de grado 3 de la forma cbxax x) x( p 23 tal que al

dividirlo por (x – 2) se obtenga resto 3, al dividirlo por (x  – 1) se obtenga resto 2 y aldividirlo por (x + 1) el resto sea 4.

10.  Encuentre un polinomio que tenga por raíces a los números 2 y 3, y que el resto sea 4 al

ser dividido por (x – 

4).

11.  Determine las raíces reales de los siguientes polinomios:

a)  3 x6  x8 x2 x3) x( p 234  

b)  3 x x3 x) x( p 23  

c) 6 

1 x6 

1 x2

1 x3

1) x( p 23

 

d)  8 x24 x20 x3 x) x( p 234  

e)  4 x3 x3 x3 x) x( p 234  

f)  1 x4 x3 x2) x( p 23  

g)  50 x75 x23 x3 x) x( p 234  

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12.  Factorice los siguientes polinomios en factores lineales o cuadráticos irreductibles en IR.

a)  2 x3 x2 x3 23  

b)  1 x x x2 23  

c)  24  x1 x  

d)  12 x14 x4 x3 23  

e)  24 x4 x2 2  

f)  36  x13 x 24  

g)  8 x2 x11 x2 x3 234  

h)  2 x x7  x x5 234  

i)  6  x13 x2 24  

 j)  1 x3 x2 3  

13.  Sabiendo que c es una raíz del polinomio p(x), exprese p(x) en factores lineales.

a)  60 x28 x3 x) x( p23

  c = 2 

b)  42 x29 x2 x) x( p 23   c =  2 

c)   x24 x3 x8 x) x( p 324   c = 3 

d)  55 x5 x11 x) x( p 23   c =  11 

14.  Dados los polinomios C  x B Ax x) x( p 236  y  x2 x) x(q 3

, calcule los

valores de las constantes  A, B y C  de modo que el resto de la división entre  p(x) y

q(x) sea igual a 1 x3 Ax2 2 .

15.  Determine los valores de los números reales  A y  B de manera que el polinomio

 B Ax x2 x x) x( p 345 sea divisible por 24 x4 x2 2 .

16.  Suponga que el polinomio 1 x2 x2 es un factor del polinomio 8 x12 x14 x7  x4 x x p 2345

. Obtenga los factores irreductibles de p(x).

17.  Sabiendo que  x =  2 es una raíz del polinomio 8 x10 x3 x x2) x( p 234 ,

escriba el polinomio p(x) como producto de polinomios irreductibles en  x .

18.  Considere los polinomios  x A x x) x( p234

y C  x4 x) x(q3

. Determine el

o los valores de A y C  para que en la división p(x) : q(x) el resto sea 20 x7  x4 2 .

19.  Si se sabe que x = – 

5 es una raíz de polinomio 5 x2

23

 x2

11

 x x p34

, escriba el

polinomio  p(x) como producto de polinomios irreductibles en  x . Además,

determine todas las raíces reales de p(x).

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20.  Escriba cada expresión racional como la suma de un polinomio y una expresión

racional propia:

a) 2

23

 x5 x2 x

b)

1 x3 x4 x2 2

23

c)

2 x x5 x4 x 2

3

 

d)2 x

11 x6  x52

3

e)

4 x x

8 x x22

3

f)

9 x

3 x x22

2

.

21.  Descomponga en fracciones parciales las siguientes expresiones racionales:

a) )2 x3()2 x(

2 x5

 

b) 

)4 x3 x()1 x(

3 x7 

2

 

c) 22

23

)1 x(

1 x x x

 

d) 9 x

3 x x22

2

 

e)  x2 x2 x x

1 x3 x2234

3

 

f)  )1 x x()2 x(5 x8 x5

2

2

 

g) )4 x()3 x2 x(

10 x2 x6  x2

23

 

h)  x9 x6  x

18 x12 x

23

2

 

i) )4 x( x

48 x36  x52

2

 

 j) 1 x2 x

1 x x23

2

 

k) 6  x5 x

17  x17  x7  x2

23

 

l) 12 x8 x x

1 x18 x523

2

 

m) 3 x x x11 x9 x2

23

2

 

22.  Considere los polinomios 42 x47  x3 x) x(h 23 , 12 x5 x2 x) x(q 23

y

suponga que  x =  4 es una raíz del polinomio q(x). Descomponga) x(q

) x(hen suma de

fracciones parciales.

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Algunas respuestas:

1. a) )b4ab2a3)(b4a3() x( p 2  

c) 0)2a()1aaa2() x( p2a2

31

4492

4193

 

e)  0)4 x()1 x2 x() x( p 2  

g) 0)3 x()4 x x x3() x( p 223  

2.a) 13 x4 x) x(q 2

; r(x) =4 c) 5 x4 x2) x(q 3 ; r(x) =

2

e) 76  x19 x4 x) x(q 23 ; r(x) =  36  

3. a) 1 x x2 c) 4 x2 e) 16  x8 x4 x2 x 234  

4. a) k =  40 c) k = 2 

5. h =  5 y k =  1

6. a = 1, b =  9, c = 11 

8. a) a = 2 ó a = 

6  b) a = 

7  

9.a =

3

4, b = 2, c =

3

13 

10. 12 x16  x7  x) x( p 23  

11.a)  1,

3

1  c) 3, 1,  1 e)  1, 2,  133 g) 21 ,

21  

13. a)  p(x) = (x – 2) (x – 6) (x + 5) c)  p(x) = x (x – 3) ( 8x2 ) 

15.  A = 40,  B =  336  

17. p(x) = (x + 2) (x

 – 1) ( 4x3x2

2

)18.  A = 3 ó  A =  3, C =  20 

19.  p(x) = (x +5) (x – 1) (x + 2) (x  – 21 ); Raíces: 1,  2,  5,

21 . 

20.a)

2 x

52 x c)

2 x x

 x31 x2

e)

4 x x

16  x52 x22

 

21. a)2 x3

2

2 x

1

c)22)1 x(2

1

)1 x(2

1

1 x

1

 

e))2 x(2

 x

 x2

1

1 x

22

g)3 x2 x

1 x2

4 x

6 1

2

 

i)  x

12

)2 x(2

1

)2 x(2

35

k) 3 x

2

2 x

3

2 x

 

m)1 x

3

3 x2 x

2 x5

2

 

22.

3 x2 x

12 x7 

4 x

6 1) x(q

) x( p2