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Expresiones algebraicas

  1. Republica Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior Universidad Politécnica Territorial Andrés Eloy Blanco Barquisimeto – Edo Lara Expresiones Algebraicas Alumno: Diego Ochoa CI: 28.220.170 Trayecto Inicial Sección: 0103
  2. Expresiones Algebraicas  Una expresión algebraica es una combinación de letras y números ligadas por los signos de las operaciones: adición, sustracción, multiplicación, división y potenciación.  Las expresiones algebraicas nos permiten, por ejemplo, hallar áreas y volúmenes.
  3. La Suma en Expresiones Algebraicas  En álgebra la suma es una de las operaciones fundamentales y la más básica, sirve para sumar monomios y polinomios. La suma algebraica sirve para sumar el valor de dos o más expresiones algebraicas.  Como se trata de expresiones que están compuestas por términos numéricos y literales, y con exponentes, debemos estar atentos a las siguientes reglas:
  4. Suma de monomios:  La suma de dos monomios puede dar como resultado un monomio o un polinomio.  Cuando los factores son iguales, por ejemplo, la suma 2x + 4x, el resultado será un monomio, ya que la literal es la misma y tiene el mismo grado (en este caso, sin exponente). En este caso sumaremos solo los términos numéricos, ya que, en ambos casos, es lo mismo que multiplicar por x:  2x + 4x = (2+4)x = 6x  Cuando las expresiones tienen signos diferentes, se respeta el signo. Si es necesario, escribimos la expresión entre paréntesis: (–2x) + 4x; 4x + (–2x). Aplicando la ley de los signos, al sumar una expresión conserva su signo, positivo o negativo: 4x + (–2x) = 4x – 2x = 2x.  En el caso de que los monomios tengan literales diferentes, o en caso de tener la misma literal, pero con diferente grado (exponente), entonces el resultado de la suma algebraica es un polinomio, formado por los dos sumandos. Para distinguir la suma de su resultado, podemos escribir los sumandos entre paréntesis: (4x) + (3y) = 4x + 3y (a) + (2a2) + (3b) = a + 2a2 + 3b (3m) + (–6n) = 3m – 6n
  5.  Cuando en la suma hay dos o más términos comunes, es decir, con las mismas literales y del mismo grado, se suman entre sí, y se escribe la suma con los demás términos: (2a) + (–6b2) + (–3a2) + (–4b2) + (7a) + (9a2)= [(2a) + (7a)] + [(–3a2) + (9a2)] + [(– 6b2) + (–4b2)] = [9a]+[ 6a2]+[ –10b2] = 9a + 6a2 – 10b2
  6. Suma de polinomios:  Un polinomio es una expresión algebraica que está formada por sumas y restas de los diferentes términos que conforman el polinomio. Para sumar dos polinomios, podemos seguir los siguientes pasos:  Sumaremos 3a2 + 4a + 6b –5c – 8b2 con c + 6b2 –3a + 5b  1) Ordenamos los polinomios en relación a sus letras y sus grados, respetando el signo de cada término: 4a +3a2 + 6b – 8b2 –3a + 5b + 6b2 + c
  7. 2) Agrupamos las sumas de los términos comunes: [4a –3a] + 3a2 + [6b + 5b] + [– 8b2 + 6b2] + c 3) Efectuamos las sumas de los términos comunes que pusimos entre paréntesis o corchetes. Recordemos que al ser suma, cata término del polinomio conserva su signo en el resultado: [4a –3a] + 3a2 + [6b + 5b] + [– 8b2 + 6b2] + c = a + 3a2 + 11b – 2b2 + c Otra forma de ilustrar esto, es haciendo la suma en forma alineando los términos comunes y realizando las operaciones:
  8. Suma de monomios y polinomios:  Como podemos deducir de lo ya explicado, para sumar un monomio con un polinomio, seguiremos las reglas revisadas. Si existen términos comunes, el monomio se sumará al término; si no hay términos comunes, el monomio se agrega al polinomio como un término más:  Si tenemos (2x + 3x2 – 4y) + (–4x2) Alineamos los términos comunes y realizamos la suma:  Si tenemos (m – 2n2 + 3p) + (4n), realizamos la suma, alineando los términos:  Es recomendable ordenar los términos de un polinomio, para facilitar su identificación y los cálculos de cada operación
  9. La Resta en Expresiones Algebraicas  La resta algebraica es una de las operaciones fundamentales en el estudio del álgebra. Sirve para restar monomios y polinomios. Con la resta algebraica sustraemos el valor de una expresión algebraica de otra.  Por ser expresiones que están compuestas por términos numéricos, literales, y exponentes, debemos estar atentos a las siguientes reglas:
  10. Resta de monomios:  La resta de dos monomios puede dar como resultado un monomio o un polinomio.  Cuando los factores son iguales, por ejemplo, la resta 2x – 4x, el resultado será un monomio, ya que la literal es la misma y tiene el mismo grado (en este caso, 1, o sea, sin exponente). Restaremos solo los términos numéricos, ya que, en ambos casos, es lo mismo que multiplicar por x:  2x – 4x = (2 – 4)x = –2x
  11.  Cuando las expresiones tienen signos diferentes, el signo del factor que restamos cambiará, aplicando la ley de los signos: al restar una expresión, si tiene signo negativo, cambiará a positivo, y si tiene signo positivo, cambiará a negativo. Para no tener confusión, escribimos los números con signo negativo, o incluso todas las expresiones, entre paréntesis: (4x) – (–2x).:  (4x) – (–2x) = 4x + 2x = 6x.  Debemos recordar además, que en la resta, el orden de los factores se debe de tener en cuenta:  (4x) – (–2x) = 4x + 2x = 6x.  (–2x) – (4x) = –2x – 4x = –6x.
  12.  En el caso de que los monomios tengan literales diferentes, o en caso de tener la misma literal, pero con diferente grado (exponente), entonces el resultado de la resta algebraica es un polinomio, formado por el minuendo, menos el sustraendo. Para distinguir la resta de su resultado, escribimos minuendo y sustraendo entre paréntesis:  (4x) – (3y) = 4x – 3y  (a) – (2a2) – (3b) = a – 2a2 – 3b  (3m) – (–6n) = 3m + 6n  Cuando en la resta hay dos o más términos comunes, es decir, con las mismas literales y del mismo grado, se restan entre sí, y se escribe la resta con los demás términos:  (2a) – (–6b2) – (–3a2) – (–4b2) – (7a) – (9a2)= [(2a) – (7a)] – [(–3a2) – (9a2)] – [(–6b2) – (–4b2)] = [–5a]–[ – 12a2]–[ –2b2] = –5a + 12a2 +2b2
  13. Resta de polinomios:  Un polinomio es una expresión algebraica que está formada por sumas y restas de los términos con diferentes literales y exponentes que conforman el polinomio. Para restar dos polinomios, podemos seguir los siguientes pasos:  Restaremos c + 6b2 –3a + 5b de 3a2 + 4a + 6b –5c – 8b2  1) Ordenamos los polinomios en relación a sus letras y sus grados, respetando el signo de cada término:  4a +3a2 + 6b – 8b2  –3a + 5b + 6b2 + c
  14.  2) Agrupamos las restas de los términos comunes, en el orden minuendo– sustraendo: [(4a) –(–3a)] + 3a2 + [(6b) – (5b)] + [(– 8b2) – (6b2)] – c  3) Efectuamos las restas de los términos comunes que pusimos entre paréntesis o corchetes. Recordemos que al ser resta, los términos del sustraendo cambian de signo: [4a + 3a] + 3a2 + [6b – 5b] + [– 8b2 – 6b2] – c = 7a + 3a2 + b – 14b2 – c  Para comprender mejor el cambio de signos en la resta, podemos hacerla en forma vertical, colocando el minuendo en la parte de arriba, y el sustraendo en la parte de abajo:
  15.  Como estamos realizando una resta, los signos del sustraendo cambiarán, por lo que si lo expresamos como una suma en la que todos los signos del sustraendo se invierten, entonces quedará así y resolvemos:
  16. Resta de monomios y polinomios:  Como podemos deducir de lo ya explicado, para restar un monomio de un polinomio, seguiremos las reglas revisadas. Si existen términos comunes, el monomio se restará al término; si no hay términos comunes, el monomio se agrega al polinomio como la resta de un término más:  Si tenemos (2x + 3x2 – 4y) – (–4x2) Alineamos los términos comunes y realizamos la resta:
  17.  (Recordemos que restar un número negativo equivale a sumarlo, es decir, se invierte su signo)  Si tenemos (m – 2n2 + 3p) – (4n), realizamos la resta, alineando los términos:  Es recomendable ordenar los términos de un polinomio, para facilitar su identificación y los cálculos de cada operación.
  18. Valor Numérico  El valor numérico de una expresión algebraica, para un determinado valor, es el número que se obtiene al sustituir en ésta el valor numérico dado y realizar las operaciones indicadas. L(r) = 2 r r = 5 cm. L (5)= 2 · · 5 = 10 cm S(l) = l 2 l = 5 cm A(5) = 52 = 25 cm2 V(a) = a3 2 a = 5 cm V(5) = 53 = 125 cm3
  19. Multiplicación de expresiones algebraicas  La multiplicación de dos expresiones algebraicas es otra expresión algebraica, en otras palabras, es una operación matemática que consiste en obtener un resultado llamado producto a partir de dos factores algebraicos llamada multiplicando y multiplicador.  Por tratarse de un curso elemental de álgebra, necesitaremos las propiedades de teoría de exponentes ya anteriormente estudiadas. Por tratarse de multiplicación entre polinomios, usaremos las 3 principales leyes de la potenciación para la multiplicación y son:
  20. Multiplicación de potencias de bases iguales
  21. Ley de Signos  Otro punto a tener en cuenta es la ley de signos que usaremos usualmente en la multiplicación algebraica, sobre todo en los ejercicios. La ley de signos nos dice que:  La multiplicación de signos iguales es siempre positiva.  La multiplicación de signos diferentes es siempre negativa.
  22. Multiplicación de dos monomios  Ejemplo:  Multiplicar 3x3y2 por 7x4  (3x3y2)(7x4)  Se realiza de la siguiente forma: los coeficientes se multiplican, el exponente de x es la suma de los exponentes que tiene en cada factor y como y solo esta en uno de los factores se escribe y con su propio exponente.  (3)(7)x3+4y2  21x7y2
  23. Multiplicación de un monomio por un polinomio  Para esta operación se debe multiplicar el monomio por cada uno de los monomios que forman al polinomio, ejemplo:  3 * (2x3-3x2+4x-2)  (3 * 2x3) + (3 * -3x2) + (3 * 4x) + (3 * -2)  6x3-9x2+12x-6
  24. Multiplicación de un polinomio por otro polinomio  En esta operación debe de multiplicar cada uno de los monomios de un polinomio por todos los monomios del otro polinomio, por ejemplo:  (2x2-3) * (2x3-3x2+4x)  (2x2*2x3) + (2x2*-3x2) + (2x2*4x) + (-3*2x3) + (-3*-3x2) + (- 3*4x)  4x5-6x4+8x3-6x3+9x2-12x
  25. División Algebraica  La división algebraica es una operación entre dos expresiones algebraicas llamadas dividendo y divisor para obtener otra expresión llamado cociente por medio de un algoritmo.  Como estamos trabajando con polinomios, debemos tener en cuenta un punto importante: el mayor exponente de algún término del dividendo debe ser mayor o igual al mayor exponente de algún término del divisor.
  26.  El esquema clásico (división larga de polinomios) contempla las siguiente partes:  Tal que cumpla la siguiente relación:  Esta expresión se le conoce como identidad de la división y literalmente nos dice que:  El dividendo es igual al divisor por el cociente, mas el residuo. De aquí se puede extraer dos tipos de división.
  27. Ley de los signos para la división  Téngase en cuenta las siguientes leyes de los signos para la división entre expresiones algebraicas que son a menudo muy usados tanto en ejemplos como ejercicios. Sea la siguiente tabla:
  28. División de dos monomios.  En esta operación se vuelve aplicar la regla de los signos, en cuanto a los demás elementos se aplican las siguientes reglas: se dividen los coeficientes, si esto es posible, en cuanto a las literales si hay alguna que este tanto en el numerador como en el denominador, si el exponente del numerador es el mayor se pone la literal en el numerador y al exponente se le resta el exponente de la literal del denominador, en caso contrario se pone la literal en el denominador y a su exponente se le resta el del numerador  Ejemplo: Dividir 9x3y2 entre 3x2w 9x3y2 / 3x2w 9x3y2 / 3x2w = 3xy2 / w
  29. División de un polinomio entre un monomio  En esta operación se distribuye el polinomio sobre el monomio, como si fueran una fracción. Por ejemplo:  32x2+20x-12x3 entre 4x  Se coloca el monomio como denominador de el polinomio  32x2+20x-12x3 / 4x  Se separa el polinomio en diferentes términos separados por el signo y cada uno dividido por el monomio  (32x2 / 4x) + (20x / 4x) - (12x3 / 4x)  Se realizan las divisiones correspondientes entre monomios  8x+5-3x2
  30. División entre polinomios  Es muy parecida a la división algebraica, y se deben de seguir los siguientes pasos:  Se deben de ordenar los polinomios ya sea descendente o ascendente por medio de una misma letra, en caso de que el polinomio no este completo se dejan los espacios correspondientes.  El primer termino del cociente se obtiene dividiendo el primer termino del dividendo entre el primer miembro del divisor.  Se multiplica el primer término del cociente por todos los términos del divisor, se coloca este producto debajo de él dividendo y se resta del dividendo.  El segundo termino del cociente se obtiene dividiendo el primer termino del dividendo parcial o resto (resultado del paso anterior), entre el primer termino del divisor.  Se multiplica el segundo término del cociente por todos los términos del divisor, se coloca este producto debajo de él dividendo parcial y se resta del dividendo parcial.  Se continua de esta manera hasta que el resto sea cero o un dividendo parcial cuyo primer termino no pueda ser dividido por el primer termino del divisor.
  31.  Por ejemplo:  Dividir x4+3+x-9x2 entre x+3
  32. Productos Notables de Expresiones algebraicas  Los productos notables o también conocidos como identidades notables, son un producto o expresiones algebraicas, que cumplen con ciertas reglas, que se conocen como reglas fijas, y donde el resultado obtenido lo podemos escribir con solo hacer una inspección, sin necesidad de verificar la multiplicación o recurrir a varios pasos.  Los productos notables, se puede decir que son el resultado de hacer una factorización, formada de polinomios que poseen varios términos.  En los polinomios, son de gran ayuda ya que con el uso de sus reglas y formulas, permiten que el proceso sea mucho mas corto y que podamos expresar un polinomio directamente sin necesidad de ir probando cada termino.
  33.  Los productos notables los podemos usar para realizar operaciones algebraicas de una manera mas rápida, sin necesidad de hacer una comprobación de la multiplicación realizada.  En otros casos son utilizados porque ayudan al encontrar: medidas, o en el calculo de área, superficies, e intensidades en el área de la ingeniaría.  Son usados para reducir procedimientos matemáticos; ya que con sus reglas se pueden obviar varios pasos en la resolución de problemas matemáticos.
  34. Tipos de productos notables  Existe varios tipos de productos notables o identidades notables, cada uno con su característica particular, sus diferente forma de resolver y con distintas reglas que cumplir, entre estos podemos mencionar los siguientes: 1) Binomio al cuadrado. 2) Binomio al cubo. 3) Binomios conjugados. 4) Binomios con un termino común. 5) Trinomio al cuadrado 6) Trinomio al cubo
  35. Binomio cuadrado  Conocido también como un cuadrado de un binomio y se ha convertido en el producto notable que es más usado. Se trata pues de una expresión totalmente algebraica compuesta por dos términos. Estos se pueden restar o sumar y siempre deben ir elevados al cuadrado.  En el caso de que se ejecute una operación de producto notable pero del cuadrado de un binomio, entonces se debe nombrar como el desarrollo de lo que conocemos como trinomio cuadrado.
  36. Binomio al cubo  Estos también pertenecen a los productos notables y se trata de una expresión que se usa comúnmente en el álgebra para referirse a un par de términos en los que se pueden aplicar sumas o restas. En cualquiera de estos casos la operación debe ir siempre elevada al cubo.  Al usar el producto notable de uno de estos binomios elevados al cubo puede que podamos resolver exitosamente problemas matemáticos donde se puedan incluir temas como factorización o ecuaciones.
  37. Binomios conjugados  Al referirnos a este tipo específico e binomios, estamos hablando de un producto notable el cual se encuentra formado por un par de binomios. Estos comparten una única diferencia y esta es en cuanto al signo de la operación. Esto quiere decir que mientras un es positivo el otro es negativo. Sin embargo, cuando se resuelva se notará igual que la resta de un par de cuadrados.  Un ejemplo de esto puede ser si (a+b) el conjugado que les pertenece sería (a-b), aquí se nota claramente que lo que cambió entonces fue el signo que pasa de suma y resta.
  38. Binomios con término común  Se trata de unos binomios en el que se presenta, solo en uno del par, un término que resulta ser igual en los dos binomios y el resultado de todo esto es un producto notable. Por ejemplo, se dice que de un binomio como el que se muestra a continuación P(x) = ( x + a) y Q(x) = ( x + b) los dos comparten el mismo término común que viene a ser la (x).  Explicado de una forma más sencilla se entiende entonces que los binomios con términos comunes son aquellos en los que se presente un término que sea igual en los dos binomios. Este tipo de binomio se encuentra dentro de lo que son los productos notables de la matemática.
  39. Trinomios al cuadrado  Puede que se conozca también como trinomio al cuadrado y se trata de esos que se forman por un trío de términos con los que es posible realizar operaciones de sumas o restas. En estos casos, ya sea que se realice una resta o una suma, todo debe ir elevado al cuadrado.  Para resolverlos se deben aplicar una serie de reglas, todo esto hace que resulten un poco complejos para algunos. Utilizados como un término común del álgebra, los trinomios al cuadrado son, también, un producto notable.
  40. Trinomio al cubo  Resulta un término algebraico que puede resultar un poco complicado de comprender. Se conoce como un producto notable y se trata de estos trinomios que se forma, como su nombre lo indica, de un total de tres términos. Con ellos se pueden realizar operaciones básicas como las sumas o las restas. Sin embargo siempre deben ir elevadas al cubo. Esto quiere decir que cuando se presenta un trinomio elevado al cubo es porque este se multiplica tres veces por sí mismo.  Una de las reglas que se debe aplicar para resolver este tipo de trinomios es la combinación de sumas sumas del primero y el segundo término que puede resultar complicado.
  41. Factorización por Productos Notables  Cada producto notable corresponde a una fórmula de factorización. Por ejemplo, la factorización de una diferencia de cuadrados perfectos es un producto de dos binomios conjugados, y recíprocamente. Factor común
  42.  El resultado de multiplicar un binomio a+b por un término c se obtiene aplicando la propiedad distributiva: Para esta operación existe una interpretación geométrica, ilustrada en la figura adjunta. El área del rectángulo es (el producto de la base por la altura), que también puede obtenerse como la suma de las dos áreas coloreadas: ca y cb. Ejemplo:
  43. Binomio al cuadrado o cuadrado de un binomio  Para elevar un binomio al cuadrado (es decir, multiplicarlo por sí mismo), se suman los cuadrados de cada término con el doble del producto de ellos. Así:  Un trinomio de la expresión siguiente: se conoce como trinomio cuadrado perfecto.  Cuando el segundo término es negativo, la ecuación que se obtiene es:
  44. En ambos casos el signo del tercer término es siempre positivo. Ejemplo:
  45. Producto de dos binomios con un término común  Cuando se multiplican dos binomios que tienen un término común, el cuadrado del término común se suma con el producto del término común por la suma de los otros, y al resultado se añade el producto de los términos diferentes.
  46. Producto de dos binomios conjugados  Dos binomios conjugados se diferencian sólo en el signo de la operación. Para su multiplicación basta elevar los monomios al cuadrado y restarlos (obviamente, un término conserva el signo negativo), con lo cual se obtiene una diferencia de cuadrados.
  47. Polinomio al cuadrado  Para elevar un polinomio de cualquier cantidad de términos se suman los cuadrados de cada término individual y luego se añade el doble de la suma de los productos de cada posible par de términos.
  48. Binomio al cubo o cubo de un binomio Para calcular el cubo de un binomio se suman, sucesivamente:  El cubo del primer término con el triple producto del cuadrado del primero por el segundo.  El triple producto del primero por el cuadrado del segundo.  El cubo del segundo término.
  49. Bibliografía https://www.matematicasonline.es/pdf/Temas/3_ESO/Expresiones%20algebraicas.pdf https://www.ejemplode.com/5-matematicas/4670-ejemplo_de_suma_algebraica.html https://www.ejemplode.com/5-matematicas/4671-ejemplo_de_resta_algebraica.html https://www.matematicasonline.es/pdf/Temas/3_ESO/Expresiones%20algebraicas.pdf https://ciencias-basicas.com/matematica/elemental/operaciones-algebraicas/multiplicacion -algebraica/#%C2%BFque-es-la-multiplicaci%C3%B3n-en-%C3%A1lgebra http://cidecame.uaeh.edu.mx/lcc/mapa/PROYECTO/libro1/153_multiplicacin_de_expresiones_algebraicas.html multiplicación https://ciencias-basicas.com/matematica/elemental/operaciones-algebraicas/5-division-algebraica/ http://cidecame.uaeh.edu.mx/lcc/mapa/PROYECTO/libro1/154_divisin_de_expresiones_algebraicas.html https://wikimat.es/polinomios/productos-notables/ https://estudianteo.com/matematicas/que-son-los-productos-notables/#Binomio_cuadrado
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