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Actividad 2.2
Productos notables
G. Edgar Mata Ortiz
Productos notables y factorización.
Productos notables y factorización.
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La matemática se construye como una herramienta para resolver problemas que se presentan en la realidad,
sin embargo, el conocimiento matemático se va refinando y desarrollando por sí mismo, convirtiéndose en un
objeto de estudio. Es así como, al realizar operaciones algebraicas, se encuentran regularidades que, al
generalizarse, se convierten en reglas empíricas o leyes de la matemática.
En el presente material se aborda el tema de los productos notables, que surgen como una consecuencia de la
aplicación de algoritmos algebraicos y la observación de regularidades que podemos convertir en reglas para
facilitar el procedimiento de la multiplicación.
Estas reglas, al mismo tiempo, se emplean para resolver operaciones algebraicas más complejas que las
estudiadas hasta ahora.
Contenido
Introducción. ..................................................................................................................................................................................................3
El triángulo de Pascal.................................................................................................................................................................................3
Obtención de los productos notables.............................................................................................................................................................4
Binomios con término común....................................................................................................................................................................4
Generalización de las observaciones. ...................................................................................................................................................5
Resultado: Regla para obtener el producto de dos binomios con término común. .............................................................................7
Binomio al cuadrado..................................................................................................................................................................................7
Generalización de las observaciones. ...................................................................................................................................................8
Resultado: Regla para obtener el cuadrado de un binomio................................................................................................................10
Procedimiento para obtener los resultados de productos notables. ...........................................................................................................10
Obtención de otros productos notables.......................................................................................................................................................10
1. Binomios conjugados: 𝒂 + 𝒃𝒂 − 𝒃................................................................................................................................................10
2. Binomio al cubo: 𝒂 + 𝒃𝟑................................................................................................................................................................10
3. Trinomio al cuadrado: 𝒂 + 𝒃 + 𝒄𝟐 ................................................................................................................................................10
4. Binomio a la cuarta potencia: 𝒂 + 𝒃𝟒............................................................................................................................................10
5. Binomio a la quinta potencia: 𝒂 + 𝒃𝟓 ...........................................................................................................................................10
Factorización. ...............................................................................................................................................................................................11
Factor común...........................................................................................................................................................................................11
Trinomios que se factorizan como binomios con término común...........................................................................................................12
Trinomio cuadrado perfecto....................................................................................................................................................................13
Diferencia de cuadrados..........................................................................................................................................................................14
Otras estrategias de factorización. ..........................................................................................................................................................15
Productos notables y factorización.
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Introducción.
Las operaciones algebraicas pueden resultar laboriosas y, por ello mismo,
provocar errores. En la resolución de diversos problemas se ha
encontrado que ciertas multiplicaciones se presentan frecuentemente, se
les llama “productos notables”.
El resultado de estos productos se vuelve predecible, de modo que
pueden resolverse “directamente”, es decir, sin efectuar todo el
procedimiento.
Es conveniente memorizarlos ya que se ahorra mucho tiempo al omitir los
pasos del procedimiento y obtener el resultado aplicando las reglas
adecuadas según el producto que se esté tratando de obtener.
En el siguiente enlace se encuentra un formulario de matemáticas que
contiene algunas de estas reglas:
http://www.slideshare.net/licmata/for-mulario
Descarga el documento y escribe un comentario de 30 palabras, acerca de
los productos notables, en la página slideshare donde se encuentra dicho
formulario.
El triángulo de Pascal.
Un importante
recurso que vamos
a emplear en el
tema de los
productos
notables es el
Triángulo de
Pascal.
Explica,
brevemente, cómo
se construye este
triángulo y
complétalo hasta
llegar a 10 filas.
Las reglas
empíricas.
“Siempre que se multiplican
dos binomios, el resultado
es…”; “si está sumando,
pasa restando, y si está
restando…”; “cuando este
número es negativo,
siempre se puede resolver la
ecuación de segundo grado”
Las frases anteriores, no son
leyes matemáticas o
científicas, pero, después de
resolver varios problemas,
se van encontrando
regularidades que pueden
utilizarse para simplificar el
procedimiento de solución
de algún ejercicio, o para
verificar que el resultado es
correcto.
Estas generalizaciones
reciben el nombre de
“Reglas Empíricas”, porque
se obtienen de la práctica.
Es una forma de
conocimiento que debe
revisarse y corregirse
cuando sea necesario.
Es importante asegurarnos
de que estas reglas se
pueden aplicar en todos los
casos y no solamente en
algunos, para evitar cometer
errores al generalizar
situaciones que solamente
son aplicables en casos
particulares.
Productos notables y factorización.
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Obtención de los productos notables.
En lugar de simplemente consultar cómo se resuelven los productos notables,
vamos a realizar las operaciones paso a paso y a observar las regularidades de
las que hemos estado hablando para obtener las reglas correspondientes a los
productos notables conocidos y otros menos usuales.
Binomios con término común.
Reciben este nombre los binomios que se caracterizan por tener uno de sus términos, iguales entre sí, por
ejemplo:
( 𝑥 + 2)( 𝑥 + 3) =__________________________
Efectúa la multiplicación en las siguientes líneas y anota solamente el resultado en la línea que sigue a la
multiplicación.
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Efectúa las operaciones de las multiplicaciones 1 a la 5 en las líneas siguientes y anota solamente los resultados
junto a cada producto.
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___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
1. (𝑥 + 2)(𝑥 + 3) =__________________________
2. (𝑥 + 1)(𝑥 + 4) =__________________________
3. (𝑥 + 5)(𝑥 + 1) =__________________________
4. (𝑥 + 6)(𝑥 + 2) =__________________________
5. (𝑥 + 7)(𝑥 + 3) =__________________________
Productos notables y factorización.
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Generalización de las observaciones.
¿Qué sucede si el término no común, es negativo en uno de los binomios? ¿y en los dos?
Efectúa las operaciones de las multiplicaciones 6 a la 10 en las líneas siguientes y anota solamente los
resultados junto a cada producto.
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
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___________________________________________________________________________________________
6. (𝑥 + 2)(𝑥 − 3) =__________________________
7. (𝑥 + 1)(𝑥 − 4) =__________________________
8. (𝑥 + 5)(𝑥 − 1) =__________________________
9. (𝑥 − 3)(𝑥 − 4) =__________________________
10. (𝑥 − 5)(𝑥 − 1) =__________________________
Regla para obtener el resultado directamente, sin efectuar la multiplicación:
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Esta es la primera etapa del proceso: obtener una regla a partir de observaciones empíricas
y generalizarla a binomios con términos negativos.
Como segunda etapa, debemos probar nuestra regla bajo condiciones más complejas:
cuando el término común está elevado a alguna potencia, y/o tiene coeficiente diferente
de uno, también debemos considerar el caso en el que el término no común, también
contiene a la variable.
Los siguientes casos servirán para probar que la regla que desarrollamos, realmente
funciona en todos los casos.
Productos notables y factorización.
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Efectúa las operaciones de las multiplicaciones 11 a la 20 en las líneas siguientes.
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___________________________________________________________________________________________
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___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Ahora obtén el resultado directamente, sin efectuar todo el procedimiento, aplicando la regla que obtuviste
anteriormente.
11. (2𝑥 + 3)(2𝑥 − 1) = _____________________________________________________
12. (3𝑥2
+ 1)(3𝑥2
− 4) = _____________________________________________________
13. (2𝑥3
+ 5)(2𝑥3
− 1) = _____________________________________________________
14. (5𝑥2
− 𝑥)(5𝑥2
− 2𝑥) = _____________________________________________________
15. (4𝑥3
− 5𝑥)(4𝑥3
− 2𝑥) = _____________________________________________________
16. (−2𝑥4
+ 2𝑥2)(−2𝑥4
− 3𝑥) = _____________________________________________________
17. (−6𝑥5
+ 𝑥3)(−6𝑥5
− 4𝑥3) = _____________________________________________________
18. (5𝑥6
+ 4𝑥2)(5𝑥6
− 𝑥2) = _____________________________________________________
19. (3𝑥6
− 3𝑥)(3𝑥6
− 4𝑥) = _____________________________________________________
20. (2𝑥7
− 5𝑥4)(2𝑥7
− 2𝑥4) = _____________________________________________________
Productos notables y factorización.
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Resultado: Regla para obtener el producto de dos binomios con término común.
Anota en las siguientes líneas la regla corregida para determinar, sin efectuar la operación, el producto de dos
binomios con término común.
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___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Binomio al cuadrado.
El procedimiento para desarrollar la regla que nos permite obtener el cuadrado de un binomio, directamente,
sin efectuar la multiplicación, es el mismo que seguimos para el caso de los binomios con término común:
Un primer paso consistente en efectuar las multiplicaciones, poniendo atención en las regularidades que se
observan en los resultados, primero tomando casos con términos positivos, luego agregamos negativos y
obtenemos una regla para obtener el resultado sin efectuar operaciones.
Luego, un segundo paso consistente en la verificación de la regla que se redactó, resolviendo casos con
términos de diferentes signos, con coeficientes y potencias diferentes de uno. Si la regla estaba bien desde un
principio, se deja tal como estaba, en caso contrario, se corrige.
Vamos a realizar este procedimiento.
Primer paso: Efectúa las operaciones de los binomios al cuadrado 1 a la 5 en las líneas siguientes y anota
solamente los resultados junto a cada ejercicio.
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___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
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1. (𝑥 + 2)2
=_______________________________
2. (𝑥 + 1)2
=_______________________________
3. (𝑥 + 5)2
=_______________________________
4. (𝑥 + 6)2
=_______________________________
5. (𝑥 + 3)2
=_______________________________
Productos notables y factorización.
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Generalización de las observaciones.
¿Qué sucede si algún término es negativo? ¿y los dos?
Efectúa las operaciones de los binomios al cuadrado 6 a la 10 en las líneas siguientes y anota solamente los
resultados junto a cada producto.
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___________________________________________________________________________________________
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___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
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6. (𝑥 − 2)2
=_______________________________
7. (−𝑥 + 1)2
= _____________________________
8. (𝑥 − 5)2
=_______________________________
9. (−𝑥 + 6)2
= _____________________________
10. (−𝑥 − 3)2
= _____________________________
Regla para obtener el resultado directamente, sin efectuar la multiplicación:
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Recuerda que es necesario verificar la validez de esta regla, sometiéndola a prueba,
al elevar binomios más complejos, al cuadrado.
Digamos que esta regla es, por ahora, una hipótesis, y para comprobar si es válida
debemos realizar algunos “experimentos” tomando binomios con características
especiales que podrían hacer fallar la regla que desarrollamos.
Este redescubrimiento del conocimiento matemático es muy similar al método de
investigación que se emplea en la ciencia.
Productos notables y factorización.
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Efectúa las operaciones de las multiplicaciones 11 a la 20 en las líneas siguientes.
___________________________________________________________________________________________
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___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Ahora obtén el resultado directamente, sin efectuar todo el procedimiento, aplicando la regla que obtuviste
anteriormente.
11. (3𝑥 − 2)2
= ___________________________________________________________
12. (−4𝑥 + 1)2
= ___________________________________________________________
13. (𝑥2
− 5)2
= ___________________________________________________________
14. (−5𝑥2
+ 2)2
= ___________________________________________________________
15. (−2𝑥2
− 3)2
= ___________________________________________________________
16. (4𝑥2
− 2𝑥)2
= ___________________________________________________________
17. (−2𝑥3
+ 3𝑥2)2
= ___________________________________________________________
18. (3𝑥4
− 5𝑥3)2
= ___________________________________________________________
19. (−2𝑥5
+ 6𝑥2)2
= ___________________________________________________________
20. (−4𝑥5
− 3𝑥2)2
= ___________________________________________________________
Productos notables y factorización.
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Resultado: Regla para obtener el cuadrado de un binomio.
Anota en las siguientes líneas la regla corregida para determinar, sin efectuar la operación, el cuadrado de un
binomio.
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Procedimiento para obtener los resultados de productos notables.
1. Efectuar la operación paso a paso tomando solamente términos positivos del grado más pequeño
posible, al menos 5 ejercicios para visualizar claramente las regularidades
2. Obtener una regla a partir de los ejercicios resueltos en el paso 1
3. Efectuar la operación paso a paso tomando términos positivos y negativos del grado más pequeño
posible, al menos 5 ejercicios para visualizar claramente las regularidades
4. Mejorar la regla a partir de los ejercicios resueltos en el paso 3
5. Probar si la regla funciona tomando 10 ejercicios con grados mayores a uno mezclando diversos casos
en cuanto a los signos.
6. Elaborar la regla general
Obtención de otros productos notables.
Siguiendo el procedimiento, de 6 pasos, para obtener los resultados de productos notables, y utilizando el
formato F-2.2, obtén las reglas para los siguientes productos notables:
1. Binomios conjugados: ( 𝒂 + 𝒃)( 𝒂 − 𝒃)
2. Binomio al cubo: ( 𝒂 + 𝒃) 𝟑
3. Trinomio al cuadrado: ( 𝒂 + 𝒃 + 𝒄) 𝟐
4. Binomio a la cuarta potencia: ( 𝒂 + 𝒃) 𝟒
5. Binomio a la quinta potencia: ( 𝒂 + 𝒃) 𝟓
Explica, en las siguientes líneas, cómo puede utilizarse el Triángulo de Pascal, para obtener las reglas que nos
permiten elevar un binomio al cubo, a la cuarta y a la quinta potencia.
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Explica, en las siguientes líneas, cómo puede utilizarse el Triángulo de Pascal para obtener las reglas que nos
permiten elevar un binomio a la sexta y séptima potencia.
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Productos notables y factorización.
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Factorización.
Esta operación consiste en que conocemos el resultado de una multiplicación y deseamos saber cuáles fueron
los factores que dieron como resultado el producto que tenemos. Se utiliza para efectuar algunas divisiones
más fácilmente. Veamos un ejemplo:
Cuando multiplicamos un monomio por un polinomio obtenemos:
(𝑥2
+ 2𝑥 − 4)(5𝑥2) = 𝟓𝒙 𝟒
+ 𝟏𝟎𝒙 𝟑
− 𝟐𝟎𝒙 𝟐
La factorización consiste en que conocemos el resultado: 5𝑥4
+ 10𝑥3
− 20𝑥2
Y deseamos identificar los factores: (? ? )(? ? ) = 𝟓𝒙 𝟒
+ 𝟏𝟎𝒙 𝟑
− 𝟐𝟎𝒙 𝟐
Existen diferentes casos de factorización, en este problema se aplica:
Factor común.
Esta factorización consiste en que se desea obtener un monomio que, multiplicado por un polinomio, produzca
el polinomio que tenemos como dato. No debemos confundir factor común, con término común.
Puede tomarse el factor positivo o negativo, según convenga. En este caso tomaremos el signo positivo por ser
más sencillo.
El coeficiente del factor común se determina calculando el máximo común divisor de los coeficientes de los
términos del polinomio, en este caso es 5.
En cuanto a las variables, se toman las que forman parte de todos los términos con el menor grado que se
encuentre, en este ejercicio la única variable es equis, y el grado menor es segundo. Entonces, el factor común
es: +𝟓𝒙 𝟐
Ahora debemos obtener el polinomio que se multiplica por el factor común y permite obtener el polinomio que
tenemos como ejercicio.
𝟓𝒙 𝟒
+ 𝟏𝟎𝒙 𝟑
− 𝟐𝟎𝒙 𝟐
= +𝟓𝒙 𝟐(? ? ? ? )
Para determinar el polinomio que va entre paréntesis se plantea la pregunta, ¿Por cuánto debemos multiplicar
el factor común, +𝟓𝒙 𝟐
, para obtener el primer término del polinomio que estamos factorizando, 𝟓𝒙 𝟒
.
La respuesta es, evidentemente, 𝒙 𝟐
.
𝟓𝒙 𝟒
+ 𝟏𝟎𝒙 𝟑
− 𝟐𝟎𝒙 𝟐
= +𝟓𝒙 𝟐
(𝒙 𝟐
+? ? ? )
Los términos faltantes se obtienen utilizando la misma estrategia:
¿Por cuánto debemos multiplicar +𝟓𝒙 𝟐
para obtener el segundo término del polinomio que estamos
factorizando +𝟏𝟎𝒙 𝟑
? Y la respuesta es: +𝟐𝒙
𝟓𝒙 𝟒
+ 𝟏𝟎𝒙 𝟑
− 𝟐𝟎𝒙 𝟐
= +𝟓𝒙 𝟐
(𝒙 𝟐
+ 𝟐𝒙+? ? ? )
Finalmente: ¿Por cuánto debemos multiplicar +𝟓𝒙 𝟐
para obtener el tercer término del polinomio que estamos
factorizando −𝟐𝟎𝒙 𝟐
? Y la respuesta es: −𝟒
𝟓𝒙 𝟒
+ 𝟏𝟎𝒙 𝟑
− 𝟐𝟎𝒙 𝟐
= +𝟓𝒙 𝟐
(𝒙 𝟐
+ 𝟐𝒙 − 𝟒)
El resultado es el que se muestra, si se desea comprobar, se efectúa la multiplicación indicada.
Productos notables y factorización.
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Factoriza las siguientes expresiones algebraicas.
1. 16𝑥3
+ 32𝑥2
− 8𝑥 =
2. −5𝑦4
+ 10𝑦3
− 15𝑦2
=
3. −12𝑥2
𝑦4
− 6𝑥3
𝑦3
+ 18𝑥4
𝑦2
=
4. 9𝑎4
𝑏3
− 6𝑎3
𝑏4
− 3𝑎3
𝑏3
=
5. 12𝑚4
𝑛3
𝑝2
− 4𝑚3
𝑛2
𝑝4
− 8𝑚2
𝑛4
𝑝3
=
Trinomios que se factorizan como binomios con término común.
Este caso de factorización está basado en la multiplicación de binomios con término común, por ejemplo:
𝒙 𝟐
+ 𝟓𝒙 + 𝟔 =
Este trinomio no tiene factor común; los coeficientes no tienen divisor común (excepto el uno), y tampoco
tienen ninguna variable en común. Vamos a tratar de factorizarlo como dos binomios con término común.
𝒙 𝟐
+ 𝟓𝒙 + 𝟔 = (𝒙 )(𝒙 )
El término común es la raíz cuadrada del término de mayor grado: 𝒙 𝟐
, es decir, 𝒙.
Para determinar los términos que completan los dos binomios observamos que el término de menor grado es
solamente un número, el +𝟔, por lo tanto, los términos faltantes deben ser también números sin variables.
Estos números que estamos buscando deben cumplir dos condiciones:
Dos números que al multiplicarse den como resultado +𝟔, y al sumarse den como resultado +𝟓.
Dos números que al multiplicarse dan como resultado +𝟔 son:
(+𝟑) × (+𝟐), (−𝟑) × (−𝟐), (+𝟔) × (+𝟏) y (−𝟔) × (−𝟏), pero de estas parejas de números, solamente una,
al sumarse, da como resultado +𝟓, son los números: (+𝟑) y (+𝟐).
(+𝟑) × (+𝟐) = +𝟔 (+𝟑) + (+𝟐) = +𝟓
Entonces, la factorización es: 𝒙 𝟐
+ 𝟓𝒙 + 𝟔 = (𝒙 + 𝟑)(𝒙 + 𝟐)
Podemos verificar el resultado efectuando la multiplicación indicada.
Factoriza las siguientes expresiones algebraicas
1. 𝑥2
+ 6𝑥 + 8 =
2. 𝑦2
− 3𝑦 − 4 =
3. 𝑧4
+ 4𝑧2
− 12 =
4. 𝑎4
− 9𝑎2
+ 18 =
5. 4𝑏4
− 4𝑏2
− 15 =
Productos notables y factorización.
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Trinomio cuadrado perfecto.
Este trinomio es el resultado de elevar un binomio al cuadrado, por lo tanto, al factorizarlo, debe obtenerse
dicho binomio al cuadrado.
El procedimiento para factorizar estos binomios consiste en extraer la raíz cuadrada del término de mayor
grado, después extraer la raíz cuadrada del término de menor grado y verificar que el doble producto de estas
dos raíces de como resultado el término intermedio. Por ejemplo:
𝒙 𝟐
+ 𝟔𝒙 + 𝟗 =
La raíz cuadrada del término de mayor grado: √𝒙 𝟐 = 𝒙
La raíz cuadrada del término de menor grado: √𝟗 = 𝟑
El doble producto de estas raíces cuadradas es: 𝟐(𝒙)(𝟑) = 𝟔𝒙, es igual al término intermedio.
Por lo tanto, la factorización es un binomio al cuadrado:
𝒙 𝟐
+ 𝟔𝒙 + 𝟗 = (𝒙 + 𝟑) 𝟐
Podemos verificar el resultado efectuando la potencia indicada.
Cuando no es un trinomio cuadrado perfecto y, por lo tanto, no se cumplen las condiciones mencionadas,
puede tratar de factorizar como dos binomios con término común. Por ejemplo:
𝒚 𝟐
+ 𝟓𝒚 + 𝟒 =
La raíz cuadrada del término de mayor grado: √𝒚 𝟐 = 𝒚
La raíz cuadrada del término de menor grado: √𝟒 = 𝟐
El doble producto de estas raíces cuadradas es: 𝟐(𝒚)(𝟐) = 𝟒𝒚, NO es igual al término intermedio: 𝟓𝒚
Por lo tanto, la factorización no es un binomio al cuadrado.
Vamos a tratar de factorizarlo como dos binomios con término común.
𝒚 𝟐
+ 𝟓𝒚 + 𝟒 =
El término común es la raíz cuadrada del término de mayor grado: 𝒚 𝟐
, es decir, 𝒚.
Para determinar los términos que completan los dos binomios observamos que el término de menor grado es
solamente un número, el +𝟒, por lo tanto, los términos faltantes deben ser también números sin variables.
Estos números que estamos buscando deben cumplir dos condiciones:
Dos números que al multiplicarse den como resultado +𝟒, y al sumarse den como resultado +𝟓.
Dos números que al multiplicarse dan como resultado +𝟒 son: (+𝟐) × (+𝟐), (−𝟐) × (−𝟐), (+𝟒) × (+𝟏) y
(−𝟒) × (−𝟏), pero de estas parejas de números, solamente una, al sumarse, da como resultado +𝟓, son los
números: (+𝟒) y (+𝟏).
(+𝟒) × (+𝟏) = +𝟒 (+𝟒) + (+𝟏) = +𝟓
Productos notables y factorización.
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Entonces, la factorización es: 𝒚 𝟐
+ 𝟓𝒙 + 𝟒 = (𝒚 + 𝟒)(𝒚 + 𝟏)
Podemos verificar el resultado efectuando la multiplicación indicada.
Factoriza las siguientes expresiones algebraicas; primero prueba como trinomio
cuadrado perfecto, si no es posible, factoriza como binomios con término común.
1. 𝑧4
− 10𝑧2
+ 16 =
2. 𝑎4
− 12𝑎2
+ 36 =
3. 4𝑏4
− 12𝑏2
+ 9 =
4. 9𝑎4
− 15𝑎2
+ 4 =
5. 25𝑦4
− 30𝑦2
+ 8 =
Diferencia de cuadrados.
Esta expresión algebraica es un binomio que proviene de la multiplicación de dos binomios conjugados, por lo
tanto, esa será la forma de factorizarlo. Veamos un ejemplo:
Factoriza el binomio: 𝒙 𝟐
− 𝟗 =
Identificamos la expresión como una diferencia de cuadrados:
Obtenemos la raíz cuadrada del primer término: 𝒙 𝟐
, es decir, √𝒙 𝟐 = 𝒙.
Obtenemos la raíz cuadrada del segundo término, sin tomar en cuenta el signo: 𝟗, es decir, √𝟗 = 𝟑.
La factorización está formada por dos binomios que contienen estas raíces cuadradas, separadas por signos
diferentes, uno positivo y otro negativo:
𝒙 𝟐
− 𝟗 = (𝒙 + 𝟑)(𝒙 − 𝟑)
Podemos verificar el resultado efectuando la multiplicación indicada.
Factoriza las siguientes expresiones algebraicas aplicando la regla que corresponda a
cada ejercicio.
1. 𝑦2
− 16 =
2. 𝑧3
− 10𝑧2
+ 16𝑧 =
3. 2𝑎5
+ 24𝑎3
+ 72𝑎 =
4. 18𝑎3
𝑏 − 8𝑎𝑏3
=
5. 27𝑎3
𝑏3
+ 36𝑎3
𝑏2
+ 12𝑎3
𝑏 =
6. 2𝑎3
− 2𝑎𝑏2
+ 𝑎2
𝑏 − 𝑏3
=
Productos notables y factorización.
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7. 4𝑥3
− 8𝑥2
𝑦 − 𝑥𝑦2
+ 2𝑦3
=
8. 18𝑥3
− 9𝑥2
𝑦 − 8𝑥 + 4𝑦 =
Otras estrategias de factorización.
Realiza una investigación y selecciona otras tres estrategias de factorización que consideres necesario incluir en
este trabajo.
Anota en las siguientes líneas los 3 casos que seleccionaste:
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Incluye 5 ejemplos de cada uno de estos casos.
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
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Activity 2 2 special productos and factoring

  • 1. Actividad 2.2 Productos notables G. Edgar Mata Ortiz Productos notables y factorización.
  • 2. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 2 La matemática se construye como una herramienta para resolver problemas que se presentan en la realidad, sin embargo, el conocimiento matemático se va refinando y desarrollando por sí mismo, convirtiéndose en un objeto de estudio. Es así como, al realizar operaciones algebraicas, se encuentran regularidades que, al generalizarse, se convierten en reglas empíricas o leyes de la matemática. En el presente material se aborda el tema de los productos notables, que surgen como una consecuencia de la aplicación de algoritmos algebraicos y la observación de regularidades que podemos convertir en reglas para facilitar el procedimiento de la multiplicación. Estas reglas, al mismo tiempo, se emplean para resolver operaciones algebraicas más complejas que las estudiadas hasta ahora. Contenido Introducción. ..................................................................................................................................................................................................3 El triángulo de Pascal.................................................................................................................................................................................3 Obtención de los productos notables.............................................................................................................................................................4 Binomios con término común....................................................................................................................................................................4 Generalización de las observaciones. ...................................................................................................................................................5 Resultado: Regla para obtener el producto de dos binomios con término común. .............................................................................7 Binomio al cuadrado..................................................................................................................................................................................7 Generalización de las observaciones. ...................................................................................................................................................8 Resultado: Regla para obtener el cuadrado de un binomio................................................................................................................10 Procedimiento para obtener los resultados de productos notables. ...........................................................................................................10 Obtención de otros productos notables.......................................................................................................................................................10 1. Binomios conjugados: 𝒂 + 𝒃𝒂 − 𝒃................................................................................................................................................10 2. Binomio al cubo: 𝒂 + 𝒃𝟑................................................................................................................................................................10 3. Trinomio al cuadrado: 𝒂 + 𝒃 + 𝒄𝟐 ................................................................................................................................................10 4. Binomio a la cuarta potencia: 𝒂 + 𝒃𝟒............................................................................................................................................10 5. Binomio a la quinta potencia: 𝒂 + 𝒃𝟓 ...........................................................................................................................................10 Factorización. ...............................................................................................................................................................................................11 Factor común...........................................................................................................................................................................................11 Trinomios que se factorizan como binomios con término común...........................................................................................................12 Trinomio cuadrado perfecto....................................................................................................................................................................13 Diferencia de cuadrados..........................................................................................................................................................................14 Otras estrategias de factorización. ..........................................................................................................................................................15
  • 3. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 3 Introducción. Las operaciones algebraicas pueden resultar laboriosas y, por ello mismo, provocar errores. En la resolución de diversos problemas se ha encontrado que ciertas multiplicaciones se presentan frecuentemente, se les llama “productos notables”. El resultado de estos productos se vuelve predecible, de modo que pueden resolverse “directamente”, es decir, sin efectuar todo el procedimiento. Es conveniente memorizarlos ya que se ahorra mucho tiempo al omitir los pasos del procedimiento y obtener el resultado aplicando las reglas adecuadas según el producto que se esté tratando de obtener. En el siguiente enlace se encuentra un formulario de matemáticas que contiene algunas de estas reglas: http://www.slideshare.net/licmata/for-mulario Descarga el documento y escribe un comentario de 30 palabras, acerca de los productos notables, en la página slideshare donde se encuentra dicho formulario. El triángulo de Pascal. Un importante recurso que vamos a emplear en el tema de los productos notables es el Triángulo de Pascal. Explica, brevemente, cómo se construye este triángulo y complétalo hasta llegar a 10 filas. Las reglas empíricas. “Siempre que se multiplican dos binomios, el resultado es…”; “si está sumando, pasa restando, y si está restando…”; “cuando este número es negativo, siempre se puede resolver la ecuación de segundo grado” Las frases anteriores, no son leyes matemáticas o científicas, pero, después de resolver varios problemas, se van encontrando regularidades que pueden utilizarse para simplificar el procedimiento de solución de algún ejercicio, o para verificar que el resultado es correcto. Estas generalizaciones reciben el nombre de “Reglas Empíricas”, porque se obtienen de la práctica. Es una forma de conocimiento que debe revisarse y corregirse cuando sea necesario. Es importante asegurarnos de que estas reglas se pueden aplicar en todos los casos y no solamente en algunos, para evitar cometer errores al generalizar situaciones que solamente son aplicables en casos particulares.
  • 4. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 4 Obtención de los productos notables. En lugar de simplemente consultar cómo se resuelven los productos notables, vamos a realizar las operaciones paso a paso y a observar las regularidades de las que hemos estado hablando para obtener las reglas correspondientes a los productos notables conocidos y otros menos usuales. Binomios con término común. Reciben este nombre los binomios que se caracterizan por tener uno de sus términos, iguales entre sí, por ejemplo: ( 𝑥 + 2)( 𝑥 + 3) =__________________________ Efectúa la multiplicación en las siguientes líneas y anota solamente el resultado en la línea que sigue a la multiplicación. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Efectúa las operaciones de las multiplicaciones 1 a la 5 en las líneas siguientes y anota solamente los resultados junto a cada producto. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ 1. (𝑥 + 2)(𝑥 + 3) =__________________________ 2. (𝑥 + 1)(𝑥 + 4) =__________________________ 3. (𝑥 + 5)(𝑥 + 1) =__________________________ 4. (𝑥 + 6)(𝑥 + 2) =__________________________ 5. (𝑥 + 7)(𝑥 + 3) =__________________________
  • 5. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 5 Generalización de las observaciones. ¿Qué sucede si el término no común, es negativo en uno de los binomios? ¿y en los dos? Efectúa las operaciones de las multiplicaciones 6 a la 10 en las líneas siguientes y anota solamente los resultados junto a cada producto. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ 6. (𝑥 + 2)(𝑥 − 3) =__________________________ 7. (𝑥 + 1)(𝑥 − 4) =__________________________ 8. (𝑥 + 5)(𝑥 − 1) =__________________________ 9. (𝑥 − 3)(𝑥 − 4) =__________________________ 10. (𝑥 − 5)(𝑥 − 1) =__________________________ Regla para obtener el resultado directamente, sin efectuar la multiplicación: ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Esta es la primera etapa del proceso: obtener una regla a partir de observaciones empíricas y generalizarla a binomios con términos negativos. Como segunda etapa, debemos probar nuestra regla bajo condiciones más complejas: cuando el término común está elevado a alguna potencia, y/o tiene coeficiente diferente de uno, también debemos considerar el caso en el que el término no común, también contiene a la variable. Los siguientes casos servirán para probar que la regla que desarrollamos, realmente funciona en todos los casos.
  • 6. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 6 Efectúa las operaciones de las multiplicaciones 11 a la 20 en las líneas siguientes. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Ahora obtén el resultado directamente, sin efectuar todo el procedimiento, aplicando la regla que obtuviste anteriormente. 11. (2𝑥 + 3)(2𝑥 − 1) = _____________________________________________________ 12. (3𝑥2 + 1)(3𝑥2 − 4) = _____________________________________________________ 13. (2𝑥3 + 5)(2𝑥3 − 1) = _____________________________________________________ 14. (5𝑥2 − 𝑥)(5𝑥2 − 2𝑥) = _____________________________________________________ 15. (4𝑥3 − 5𝑥)(4𝑥3 − 2𝑥) = _____________________________________________________ 16. (−2𝑥4 + 2𝑥2)(−2𝑥4 − 3𝑥) = _____________________________________________________ 17. (−6𝑥5 + 𝑥3)(−6𝑥5 − 4𝑥3) = _____________________________________________________ 18. (5𝑥6 + 4𝑥2)(5𝑥6 − 𝑥2) = _____________________________________________________ 19. (3𝑥6 − 3𝑥)(3𝑥6 − 4𝑥) = _____________________________________________________ 20. (2𝑥7 − 5𝑥4)(2𝑥7 − 2𝑥4) = _____________________________________________________
  • 7. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 7 Resultado: Regla para obtener el producto de dos binomios con término común. Anota en las siguientes líneas la regla corregida para determinar, sin efectuar la operación, el producto de dos binomios con término común. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Binomio al cuadrado. El procedimiento para desarrollar la regla que nos permite obtener el cuadrado de un binomio, directamente, sin efectuar la multiplicación, es el mismo que seguimos para el caso de los binomios con término común: Un primer paso consistente en efectuar las multiplicaciones, poniendo atención en las regularidades que se observan en los resultados, primero tomando casos con términos positivos, luego agregamos negativos y obtenemos una regla para obtener el resultado sin efectuar operaciones. Luego, un segundo paso consistente en la verificación de la regla que se redactó, resolviendo casos con términos de diferentes signos, con coeficientes y potencias diferentes de uno. Si la regla estaba bien desde un principio, se deja tal como estaba, en caso contrario, se corrige. Vamos a realizar este procedimiento. Primer paso: Efectúa las operaciones de los binomios al cuadrado 1 a la 5 en las líneas siguientes y anota solamente los resultados junto a cada ejercicio. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ 1. (𝑥 + 2)2 =_______________________________ 2. (𝑥 + 1)2 =_______________________________ 3. (𝑥 + 5)2 =_______________________________ 4. (𝑥 + 6)2 =_______________________________ 5. (𝑥 + 3)2 =_______________________________
  • 8. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 8 Generalización de las observaciones. ¿Qué sucede si algún término es negativo? ¿y los dos? Efectúa las operaciones de los binomios al cuadrado 6 a la 10 en las líneas siguientes y anota solamente los resultados junto a cada producto. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ 6. (𝑥 − 2)2 =_______________________________ 7. (−𝑥 + 1)2 = _____________________________ 8. (𝑥 − 5)2 =_______________________________ 9. (−𝑥 + 6)2 = _____________________________ 10. (−𝑥 − 3)2 = _____________________________ Regla para obtener el resultado directamente, sin efectuar la multiplicación: ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Recuerda que es necesario verificar la validez de esta regla, sometiéndola a prueba, al elevar binomios más complejos, al cuadrado. Digamos que esta regla es, por ahora, una hipótesis, y para comprobar si es válida debemos realizar algunos “experimentos” tomando binomios con características especiales que podrían hacer fallar la regla que desarrollamos. Este redescubrimiento del conocimiento matemático es muy similar al método de investigación que se emplea en la ciencia.
  • 9. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 9 Efectúa las operaciones de las multiplicaciones 11 a la 20 en las líneas siguientes. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Ahora obtén el resultado directamente, sin efectuar todo el procedimiento, aplicando la regla que obtuviste anteriormente. 11. (3𝑥 − 2)2 = ___________________________________________________________ 12. (−4𝑥 + 1)2 = ___________________________________________________________ 13. (𝑥2 − 5)2 = ___________________________________________________________ 14. (−5𝑥2 + 2)2 = ___________________________________________________________ 15. (−2𝑥2 − 3)2 = ___________________________________________________________ 16. (4𝑥2 − 2𝑥)2 = ___________________________________________________________ 17. (−2𝑥3 + 3𝑥2)2 = ___________________________________________________________ 18. (3𝑥4 − 5𝑥3)2 = ___________________________________________________________ 19. (−2𝑥5 + 6𝑥2)2 = ___________________________________________________________ 20. (−4𝑥5 − 3𝑥2)2 = ___________________________________________________________
  • 10. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 10 Resultado: Regla para obtener el cuadrado de un binomio. Anota en las siguientes líneas la regla corregida para determinar, sin efectuar la operación, el cuadrado de un binomio. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Procedimiento para obtener los resultados de productos notables. 1. Efectuar la operación paso a paso tomando solamente términos positivos del grado más pequeño posible, al menos 5 ejercicios para visualizar claramente las regularidades 2. Obtener una regla a partir de los ejercicios resueltos en el paso 1 3. Efectuar la operación paso a paso tomando términos positivos y negativos del grado más pequeño posible, al menos 5 ejercicios para visualizar claramente las regularidades 4. Mejorar la regla a partir de los ejercicios resueltos en el paso 3 5. Probar si la regla funciona tomando 10 ejercicios con grados mayores a uno mezclando diversos casos en cuanto a los signos. 6. Elaborar la regla general Obtención de otros productos notables. Siguiendo el procedimiento, de 6 pasos, para obtener los resultados de productos notables, y utilizando el formato F-2.2, obtén las reglas para los siguientes productos notables: 1. Binomios conjugados: ( 𝒂 + 𝒃)( 𝒂 − 𝒃) 2. Binomio al cubo: ( 𝒂 + 𝒃) 𝟑 3. Trinomio al cuadrado: ( 𝒂 + 𝒃 + 𝒄) 𝟐 4. Binomio a la cuarta potencia: ( 𝒂 + 𝒃) 𝟒 5. Binomio a la quinta potencia: ( 𝒂 + 𝒃) 𝟓 Explica, en las siguientes líneas, cómo puede utilizarse el Triángulo de Pascal, para obtener las reglas que nos permiten elevar un binomio al cubo, a la cuarta y a la quinta potencia. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Explica, en las siguientes líneas, cómo puede utilizarse el Triángulo de Pascal para obtener las reglas que nos permiten elevar un binomio a la sexta y séptima potencia. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________
  • 11. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 11 Factorización. Esta operación consiste en que conocemos el resultado de una multiplicación y deseamos saber cuáles fueron los factores que dieron como resultado el producto que tenemos. Se utiliza para efectuar algunas divisiones más fácilmente. Veamos un ejemplo: Cuando multiplicamos un monomio por un polinomio obtenemos: (𝑥2 + 2𝑥 − 4)(5𝑥2) = 𝟓𝒙 𝟒 + 𝟏𝟎𝒙 𝟑 − 𝟐𝟎𝒙 𝟐 La factorización consiste en que conocemos el resultado: 5𝑥4 + 10𝑥3 − 20𝑥2 Y deseamos identificar los factores: (? ? )(? ? ) = 𝟓𝒙 𝟒 + 𝟏𝟎𝒙 𝟑 − 𝟐𝟎𝒙 𝟐 Existen diferentes casos de factorización, en este problema se aplica: Factor común. Esta factorización consiste en que se desea obtener un monomio que, multiplicado por un polinomio, produzca el polinomio que tenemos como dato. No debemos confundir factor común, con término común. Puede tomarse el factor positivo o negativo, según convenga. En este caso tomaremos el signo positivo por ser más sencillo. El coeficiente del factor común se determina calculando el máximo común divisor de los coeficientes de los términos del polinomio, en este caso es 5. En cuanto a las variables, se toman las que forman parte de todos los términos con el menor grado que se encuentre, en este ejercicio la única variable es equis, y el grado menor es segundo. Entonces, el factor común es: +𝟓𝒙 𝟐 Ahora debemos obtener el polinomio que se multiplica por el factor común y permite obtener el polinomio que tenemos como ejercicio. 𝟓𝒙 𝟒 + 𝟏𝟎𝒙 𝟑 − 𝟐𝟎𝒙 𝟐 = +𝟓𝒙 𝟐(? ? ? ? ) Para determinar el polinomio que va entre paréntesis se plantea la pregunta, ¿Por cuánto debemos multiplicar el factor común, +𝟓𝒙 𝟐 , para obtener el primer término del polinomio que estamos factorizando, 𝟓𝒙 𝟒 . La respuesta es, evidentemente, 𝒙 𝟐 . 𝟓𝒙 𝟒 + 𝟏𝟎𝒙 𝟑 − 𝟐𝟎𝒙 𝟐 = +𝟓𝒙 𝟐 (𝒙 𝟐 +? ? ? ) Los términos faltantes se obtienen utilizando la misma estrategia: ¿Por cuánto debemos multiplicar +𝟓𝒙 𝟐 para obtener el segundo término del polinomio que estamos factorizando +𝟏𝟎𝒙 𝟑 ? Y la respuesta es: +𝟐𝒙 𝟓𝒙 𝟒 + 𝟏𝟎𝒙 𝟑 − 𝟐𝟎𝒙 𝟐 = +𝟓𝒙 𝟐 (𝒙 𝟐 + 𝟐𝒙+? ? ? ) Finalmente: ¿Por cuánto debemos multiplicar +𝟓𝒙 𝟐 para obtener el tercer término del polinomio que estamos factorizando −𝟐𝟎𝒙 𝟐 ? Y la respuesta es: −𝟒 𝟓𝒙 𝟒 + 𝟏𝟎𝒙 𝟑 − 𝟐𝟎𝒙 𝟐 = +𝟓𝒙 𝟐 (𝒙 𝟐 + 𝟐𝒙 − 𝟒) El resultado es el que se muestra, si se desea comprobar, se efectúa la multiplicación indicada.
  • 12. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 12 Factoriza las siguientes expresiones algebraicas. 1. 16𝑥3 + 32𝑥2 − 8𝑥 = 2. −5𝑦4 + 10𝑦3 − 15𝑦2 = 3. −12𝑥2 𝑦4 − 6𝑥3 𝑦3 + 18𝑥4 𝑦2 = 4. 9𝑎4 𝑏3 − 6𝑎3 𝑏4 − 3𝑎3 𝑏3 = 5. 12𝑚4 𝑛3 𝑝2 − 4𝑚3 𝑛2 𝑝4 − 8𝑚2 𝑛4 𝑝3 = Trinomios que se factorizan como binomios con término común. Este caso de factorización está basado en la multiplicación de binomios con término común, por ejemplo: 𝒙 𝟐 + 𝟓𝒙 + 𝟔 = Este trinomio no tiene factor común; los coeficientes no tienen divisor común (excepto el uno), y tampoco tienen ninguna variable en común. Vamos a tratar de factorizarlo como dos binomios con término común. 𝒙 𝟐 + 𝟓𝒙 + 𝟔 = (𝒙 )(𝒙 ) El término común es la raíz cuadrada del término de mayor grado: 𝒙 𝟐 , es decir, 𝒙. Para determinar los términos que completan los dos binomios observamos que el término de menor grado es solamente un número, el +𝟔, por lo tanto, los términos faltantes deben ser también números sin variables. Estos números que estamos buscando deben cumplir dos condiciones: Dos números que al multiplicarse den como resultado +𝟔, y al sumarse den como resultado +𝟓. Dos números que al multiplicarse dan como resultado +𝟔 son: (+𝟑) × (+𝟐), (−𝟑) × (−𝟐), (+𝟔) × (+𝟏) y (−𝟔) × (−𝟏), pero de estas parejas de números, solamente una, al sumarse, da como resultado +𝟓, son los números: (+𝟑) y (+𝟐). (+𝟑) × (+𝟐) = +𝟔 (+𝟑) + (+𝟐) = +𝟓 Entonces, la factorización es: 𝒙 𝟐 + 𝟓𝒙 + 𝟔 = (𝒙 + 𝟑)(𝒙 + 𝟐) Podemos verificar el resultado efectuando la multiplicación indicada. Factoriza las siguientes expresiones algebraicas 1. 𝑥2 + 6𝑥 + 8 = 2. 𝑦2 − 3𝑦 − 4 = 3. 𝑧4 + 4𝑧2 − 12 = 4. 𝑎4 − 9𝑎2 + 18 = 5. 4𝑏4 − 4𝑏2 − 15 =
  • 13. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 13 Trinomio cuadrado perfecto. Este trinomio es el resultado de elevar un binomio al cuadrado, por lo tanto, al factorizarlo, debe obtenerse dicho binomio al cuadrado. El procedimiento para factorizar estos binomios consiste en extraer la raíz cuadrada del término de mayor grado, después extraer la raíz cuadrada del término de menor grado y verificar que el doble producto de estas dos raíces de como resultado el término intermedio. Por ejemplo: 𝒙 𝟐 + 𝟔𝒙 + 𝟗 = La raíz cuadrada del término de mayor grado: √𝒙 𝟐 = 𝒙 La raíz cuadrada del término de menor grado: √𝟗 = 𝟑 El doble producto de estas raíces cuadradas es: 𝟐(𝒙)(𝟑) = 𝟔𝒙, es igual al término intermedio. Por lo tanto, la factorización es un binomio al cuadrado: 𝒙 𝟐 + 𝟔𝒙 + 𝟗 = (𝒙 + 𝟑) 𝟐 Podemos verificar el resultado efectuando la potencia indicada. Cuando no es un trinomio cuadrado perfecto y, por lo tanto, no se cumplen las condiciones mencionadas, puede tratar de factorizar como dos binomios con término común. Por ejemplo: 𝒚 𝟐 + 𝟓𝒚 + 𝟒 = La raíz cuadrada del término de mayor grado: √𝒚 𝟐 = 𝒚 La raíz cuadrada del término de menor grado: √𝟒 = 𝟐 El doble producto de estas raíces cuadradas es: 𝟐(𝒚)(𝟐) = 𝟒𝒚, NO es igual al término intermedio: 𝟓𝒚 Por lo tanto, la factorización no es un binomio al cuadrado. Vamos a tratar de factorizarlo como dos binomios con término común. 𝒚 𝟐 + 𝟓𝒚 + 𝟒 = El término común es la raíz cuadrada del término de mayor grado: 𝒚 𝟐 , es decir, 𝒚. Para determinar los términos que completan los dos binomios observamos que el término de menor grado es solamente un número, el +𝟒, por lo tanto, los términos faltantes deben ser también números sin variables. Estos números que estamos buscando deben cumplir dos condiciones: Dos números que al multiplicarse den como resultado +𝟒, y al sumarse den como resultado +𝟓. Dos números que al multiplicarse dan como resultado +𝟒 son: (+𝟐) × (+𝟐), (−𝟐) × (−𝟐), (+𝟒) × (+𝟏) y (−𝟒) × (−𝟏), pero de estas parejas de números, solamente una, al sumarse, da como resultado +𝟓, son los números: (+𝟒) y (+𝟏). (+𝟒) × (+𝟏) = +𝟒 (+𝟒) + (+𝟏) = +𝟓
  • 14. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 14 Entonces, la factorización es: 𝒚 𝟐 + 𝟓𝒙 + 𝟒 = (𝒚 + 𝟒)(𝒚 + 𝟏) Podemos verificar el resultado efectuando la multiplicación indicada. Factoriza las siguientes expresiones algebraicas; primero prueba como trinomio cuadrado perfecto, si no es posible, factoriza como binomios con término común. 1. 𝑧4 − 10𝑧2 + 16 = 2. 𝑎4 − 12𝑎2 + 36 = 3. 4𝑏4 − 12𝑏2 + 9 = 4. 9𝑎4 − 15𝑎2 + 4 = 5. 25𝑦4 − 30𝑦2 + 8 = Diferencia de cuadrados. Esta expresión algebraica es un binomio que proviene de la multiplicación de dos binomios conjugados, por lo tanto, esa será la forma de factorizarlo. Veamos un ejemplo: Factoriza el binomio: 𝒙 𝟐 − 𝟗 = Identificamos la expresión como una diferencia de cuadrados: Obtenemos la raíz cuadrada del primer término: 𝒙 𝟐 , es decir, √𝒙 𝟐 = 𝒙. Obtenemos la raíz cuadrada del segundo término, sin tomar en cuenta el signo: 𝟗, es decir, √𝟗 = 𝟑. La factorización está formada por dos binomios que contienen estas raíces cuadradas, separadas por signos diferentes, uno positivo y otro negativo: 𝒙 𝟐 − 𝟗 = (𝒙 + 𝟑)(𝒙 − 𝟑) Podemos verificar el resultado efectuando la multiplicación indicada. Factoriza las siguientes expresiones algebraicas aplicando la regla que corresponda a cada ejercicio. 1. 𝑦2 − 16 = 2. 𝑧3 − 10𝑧2 + 16𝑧 = 3. 2𝑎5 + 24𝑎3 + 72𝑎 = 4. 18𝑎3 𝑏 − 8𝑎𝑏3 = 5. 27𝑎3 𝑏3 + 36𝑎3 𝑏2 + 12𝑎3 𝑏 = 6. 2𝑎3 − 2𝑎𝑏2 + 𝑎2 𝑏 − 𝑏3 =
  • 15. Productos notables y factorización. http://licmata-math.blogspot.mx/ 15 7. 4𝑥3 − 8𝑥2 𝑦 − 𝑥𝑦2 + 2𝑦3 = 8. 18𝑥3 − 9𝑥2 𝑦 − 8𝑥 + 4𝑦 = Otras estrategias de factorización. Realiza una investigación y selecciona otras tres estrategias de factorización que consideres necesario incluir en este trabajo. Anota en las siguientes líneas los 3 casos que seleccionaste: ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Incluye 5 ejemplos de cada uno de estos casos. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Lecturas recomendadas.