Bloque 2:


                                     Productos Notables
Sabemos que se llama producto al resultado de una multiplicación. También sabemos
que los valores que se multiplican se llaman factores.
Se llama productos notables a ciertas expresiones algebraicas que se encuentran
frecuentemente y que es preciso saber factorizarlas a simple vista; es decir, sin
necesidad de hacerlo paso por paso.
Se les llama productos notables (también productos especiales) precisamente porque
son muy utilizados en los ejercicios.
 A continuación veremos algunas expresiones algebraicas y del lado derecho de la
igualdad se muestra la forma de factorizarlas (mostrada como un producto notable).
Cuadrado de la suma de dos cantidades o binomio cuadrado
Formulas:
 Producto notable                       Expresión algebraica                 Nombre
     (a + b)2                    =          a2 + 2ab + b2               Binomio al cuadrado
      (a + b)3                   =       a3 + 3a2b + 3ab2 + b3            Binomio al cubo
       a2 - b2                   =           (a + b) (a - b)           Diferencia de cuadrados
       a3 - b3                   =       (a - b) (a2 + b2 + ab)          Diferencia de cubos
       a3 + b3                   =       (a + b) (a2 + b2 - ab)            Suma de cubos
       a4 - b4                   =      (a + b) (a - b) (a2 + b2)         Diferencia cuarta
     (a + b + c)2                =     a2 + b2 + c2 + 2ab + 2ac +       Trinomio al cuadrado
                                                   2bc


                                     Binomio al cuadrado
Binomio de suma al cuadrado

          Un b in om io al cuadr ado (su ma ) e s
   igu a l e s igu a l al cu a dr a do de l p r imer
   t é r min o , m ás e l do bl e p ro du ct o de l pr ime ro
   p o r el se gu n do m ás e l cu a dr a do se gu n do .

            (a + b)2 = a2 + 2 · a · b + b2

            (x + 3 ) 2 = x   2   + 2 · x ·3 + 3   2   = x2 + 6 x + 9
Binomio de resta al cuadrado

       Un b in om io al cuadr ado (r e st a ) e s
igu a l e s igu a l al cu a dr a do de l p r imer
t é r min o , m en os e l do bl e pr o du cto de l
p r ime r o p or el segu n do , m ás e l cua dr a do
se gu n do .

      (a − b)2 = a2 − 2 · a · b + b2

     (2 x − 3 ) 2 = (2 x) 2 − 2 · 2 x · 3 + 3       2   = 4x2 −
12 x + 9

                              Suma por diferencia
      Un a sum a por difer en cia e s igu al a
dife r en cia de cuadr ados .

      (a + b) · (a − b) = a2 − b2

      (2 x + 5 ) · (2 x - 5 ) = (2 x) 2 − 5 2 = 4 x 2 − 2 5

                                  Binomio al cubo
   Binomio de suma al cubo

      Un b in om io al cubo (su ma ) e s igu a l a l
cu bo de l p r ime r o , m ás e l t r ip l e de l cu a dr a do
de l p r ime ro p or e l se gu n do , m ás el t r ip l e del
p r ime r o po r e l cu adr a do de l se gu n do , m ás e l
cu bo de l se gu n do .

      (a + b)3 = a3 + 3 · a2 · b + 3 · a · b2 + b3

      (x + 3 ) 3 = x    3   + 3 · x 2 · 3 + 3 · x· 3 2 + 3 3 =

      = x   3   + 9 x 2 + 2 7 x + 27

   Binomio de resta al cubo

        Un b in om io al cubo (r e st a ) e s igu al a l
cu bo de l p r ime r o, m en os el tr ip le de l
cu a dr a do de l p r imer o p o r e l se gun do , m ás e l
t r ip le de l p r ime ro p o r e l cua dr ado de l
se gu n do , m en os e l cu bo de l se gu n do .
(a − b)3 = a3 − 3 · a2 · b + 3 · a · b2 − b3

          (2 x - 3 ) 3 = (2 x) 3 - 3 · (2 x) 2 ·3 + 3 · 2 x· 3 2
-   33   =

          = 8x   3   - 36 x2 + 54 x - 27

                               Trinomio al cuadrado
       Un tr in om io al cuadr ado e s igua l a l
cu a dr a do de l p r ime r o , má s el cu a drado de l
se gu n o , má s el cu adr a do de l te r ce r o , má s e l
do bl e de l p r ime r o p o r e l se gu n do , má s e l
do bl e de l p r imer o po r el t e r ce ro , má s el do bl e
de l se gu n do po r e l te r ce r o .

      ( a + b + c) 2 = a 2 + b 2 + c 2 + 2 · a · b + 2
· a · c + 2 · b · c

          (x 2 − x + 1 ) 2 =

     = (x 2 ) 2 + (− x) 2 + 1 2 + 2 · x 2 · (− x) + 2 x 2 ·
1 + 2 · (− x) · 1 =

          = x4 + x2 + 1 − 2x3 + 2x2 − 2x =

          = x4 − 2x3 + 3x2 − 2x + 1

                                   Suma de cubos
          a 3 + b 3 = ( a + b ) · ( a 2 − ab + b 2 )

          8 x 3 + 2 7 = (2 x + 3 ) (4 x 2 - 6 x + 9 )

                                Diferencia de cubos
          a 3 − b 3 = ( a − b ) · ( a 2 + ab + b 2 )

          8 x 3 − 2 7 = (2 x − 3 ) (4 x 2 + 6 x + 9 )

    Producto de dos binomios que tienen un término
                        común
( x + a) ( x + b ) = x 2 + ( a + b ) x + ab

         (x + 2 ) (x + 3 ) =

         = x 2 + (2 + 3 )x + 2 · 3 =

         = x2 + 5x + 6

P RACTI CA 1 .

Desarrollar:
   a) (a-5)(a+5)
   b) (x-6)2
   c) (a-4)3
   d) 4-a2
   e) X2-16
   f) X3-a3
   g) X3-27
   h) (x+3)(X+4)
   i) (2x+1)3



                                Factorizacion
FACTORIZACIÓN DE UN POLINOMIO:                       Como veremos no todo polinomio se
puede se puede descomponer en dos o mas factores distintos de 1, pues en el mismo
modo que en aritmética, hay números primos que solo son divisibles por ellos mismos y
por 1, hay expresiones algebraicas que sólo son divisibles por ellos mismos y por 1, y que
, por lo tanto, o son el producto de otras expresiones algebraicas, el teorema
fundamental del álgebra puede dar la respuesta de cuando se puede obtener una
descomposición.

 Factor común

El caso mas simple es cuando todos los términos de un monomio o en general un
polinomio tienen un factor común.

 a).- Factor común monomio.

Se pretende descomponer en factores la expresión algebraica:           . Como los
factores de la expresión     son      y , los cuales tienen en común a escribiremos
al factor común como coeficiente de la expresión        teniendo
b).- Factor común polinomio.




Se pretende descomponer la expresión                              .

Los términos              y           tienen en común el factor              por lo que




Como podemos observar en ambos casos, factor común monomio y factor común

polinomio, cada uno de los términos de la expresión original se puede dividir por

el factor común.

Ejemplos:

   Expresión algebraica                  Factor común                        descomposición
           2+2x                                2                              2 + 2x =2(1+x)
    x(a + b) + m(a + b)                     (a + b)                   x(a + b) + m(a + b) = (x + m)(a + b)
          3x2 + 3                              3                             3x2 + 3 = 3(x2+1)
           2x+1                            Ninguno
          3x2 + 1                          Ninguno




  En el último ejercicio se muestra una expresión de grado dos y la descomposición no se puede
realizar.

polinomio, cada uno de los términos de la expresión original se puede dividir por

el factor común.

Ejemplos:
En el último ejercicio se muestra una expresión de grado dos y la descomposición no se puede
realizar.




                              TRINOMIO CUADRADO PERFECTO.




Se dice que una expresión es un cuadrado perfecto cuando la expresión se puede
descomponer como producto de un mismo factor.

 Por ejemplo:

1.- Se puede expresar como 9x2 como 9x2= (3x)(3x)

2.- x4 se puede descomponer como x4=(x2 )(x2)




 Un trinomio es cuadrado perfecto es el cuadrado de un binomio, o el producto de
dos binomios iguales.

Por ejemplo: x2 + 2xy + y2 se puede expresar como:

 Nota cuando se utiliza el signo mas la expresión es:

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

 con signo menos:

(x - y )2 = (x - y) (x - y ) = x2 - 2xy + y2
o en una sola expresión:

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

 También se lee como: “El cuadrado de un binomio es igual al cuadrado del primer
término mas o menos, según el caso, el doble producto del primero por el segundo mas el
cuadrado del segundo.”

      Ejemplos de Trinomios cuadrados perfectos

x2/4 + xy + y2= (x/2 + y )2= (x/2 + y) (x/2 + y )
4x2 + 12xy + 9y2= ( 2x + 3y)2= (2x + 3y) (2x + 3y )
x2/4 - 2xy +4y2= ( x/2 - 2y )2= ( x/2 - 2y ) ( x/2 -2y )
25a2 + 30ab + 9b2= ( 5a + 3b)2= ( 5a + 3b ) ( 5a + 3b )




                          DIFERENCIA DE CUADRADOS PERFECTOS.




 En los productos notables se vio que la suma de dos cantidades multiplicados por su
diferencia es igual al cuadrado del minuendo menos el cuadrado del sustraendo, o sea

 Se conoce como diferencia de cuadrados a la expresión formada por el producto de una
suma de dos términos y la diferencia de los mismos términos.




(x + y ) (x – y) = x2 – y2




                   Regla para factorizar una diferencia de cuadrados.

  Dada la diferencia de cuadrados, x2 – y2, se saca la raíz a los dos términos,
considerando la raíz positiva y se multiplica la suma de las dos raíces por la diferencia de
las dos raíces.

4x2-64=(2x+8)(2x-8)
Ejemplos




                           TRINOMIO DE LA FORMA x2 + bx +c.

La descomposición de factores de la forma x2 + bx +c depende de los valores de b y c,
positivos o negativos (ecuación de segundo grado).




Ejemplos:




Ejemplos de expresiones algebraicas de segundo grado de laformax2+ bx+c

x2-2x +1= (x -1)(x -1) = (x -1)2

x2-2x +5 no se puede descomponer en el campo de los reales.

x2-2x-5=(x - 5/2)(x +1/2) (ver solución de ecuaciones cuadráticas).



PRA CTI CA 2

      Fa c t o r iz a r y c a lc ula r la s r a íc es de lo s po lino m io s

            a. x 3 + x 2

            b . 2x 4 + 4 x 2


            c. x 2 − 4


            d. x 4 − 16


            e . 9 + 6x + x 2


            f. x 2 - 64

            g. 25x 2 − 1
h. x 2 − 2x + 1


i. 6x 2 − 6 x + 9


j . x 2 − 20 x + 1 00


k . 8x 2 + 1 0x + 25


l . 9x 2 + 1 4x + 49

Bloque 2

  • 1.
    Bloque 2: Productos Notables Sabemos que se llama producto al resultado de una multiplicación. También sabemos que los valores que se multiplican se llaman factores. Se llama productos notables a ciertas expresiones algebraicas que se encuentran frecuentemente y que es preciso saber factorizarlas a simple vista; es decir, sin necesidad de hacerlo paso por paso. Se les llama productos notables (también productos especiales) precisamente porque son muy utilizados en los ejercicios. A continuación veremos algunas expresiones algebraicas y del lado derecho de la igualdad se muestra la forma de factorizarlas (mostrada como un producto notable). Cuadrado de la suma de dos cantidades o binomio cuadrado Formulas: Producto notable Expresión algebraica Nombre (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 Binomio al cuadrado (a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 Binomio al cubo a2 - b2 = (a + b) (a - b) Diferencia de cuadrados a3 - b3 = (a - b) (a2 + b2 + ab) Diferencia de cubos a3 + b3 = (a + b) (a2 + b2 - ab) Suma de cubos a4 - b4 = (a + b) (a - b) (a2 + b2) Diferencia cuarta (a + b + c)2 = a2 + b2 + c2 + 2ab + 2ac + Trinomio al cuadrado 2bc Binomio al cuadrado Binomio de suma al cuadrado Un b in om io al cuadr ado (su ma ) e s igu a l e s igu a l al cu a dr a do de l p r imer t é r min o , m ás e l do bl e p ro du ct o de l pr ime ro p o r el se gu n do m ás e l cu a dr a do se gu n do . (a + b)2 = a2 + 2 · a · b + b2 (x + 3 ) 2 = x 2 + 2 · x ·3 + 3 2 = x2 + 6 x + 9
  • 2.
    Binomio de restaal cuadrado Un b in om io al cuadr ado (r e st a ) e s igu a l e s igu a l al cu a dr a do de l p r imer t é r min o , m en os e l do bl e pr o du cto de l p r ime r o p or el segu n do , m ás e l cua dr a do se gu n do . (a − b)2 = a2 − 2 · a · b + b2 (2 x − 3 ) 2 = (2 x) 2 − 2 · 2 x · 3 + 3 2 = 4x2 − 12 x + 9 Suma por diferencia Un a sum a por difer en cia e s igu al a dife r en cia de cuadr ados . (a + b) · (a − b) = a2 − b2 (2 x + 5 ) · (2 x - 5 ) = (2 x) 2 − 5 2 = 4 x 2 − 2 5 Binomio al cubo Binomio de suma al cubo Un b in om io al cubo (su ma ) e s igu a l a l cu bo de l p r ime r o , m ás e l t r ip l e de l cu a dr a do de l p r ime ro p or e l se gu n do , m ás el t r ip l e del p r ime r o po r e l cu adr a do de l se gu n do , m ás e l cu bo de l se gu n do . (a + b)3 = a3 + 3 · a2 · b + 3 · a · b2 + b3 (x + 3 ) 3 = x 3 + 3 · x 2 · 3 + 3 · x· 3 2 + 3 3 = = x 3 + 9 x 2 + 2 7 x + 27 Binomio de resta al cubo Un b in om io al cubo (r e st a ) e s igu al a l cu bo de l p r ime r o, m en os el tr ip le de l cu a dr a do de l p r imer o p o r e l se gun do , m ás e l t r ip le de l p r ime ro p o r e l cua dr ado de l se gu n do , m en os e l cu bo de l se gu n do .
  • 3.
    (a − b)3= a3 − 3 · a2 · b + 3 · a · b2 − b3 (2 x - 3 ) 3 = (2 x) 3 - 3 · (2 x) 2 ·3 + 3 · 2 x· 3 2 - 33 = = 8x 3 - 36 x2 + 54 x - 27 Trinomio al cuadrado Un tr in om io al cuadr ado e s igua l a l cu a dr a do de l p r ime r o , má s el cu a drado de l se gu n o , má s el cu adr a do de l te r ce r o , má s e l do bl e de l p r ime r o p o r e l se gu n do , má s e l do bl e de l p r imer o po r el t e r ce ro , má s el do bl e de l se gu n do po r e l te r ce r o . ( a + b + c) 2 = a 2 + b 2 + c 2 + 2 · a · b + 2 · a · c + 2 · b · c (x 2 − x + 1 ) 2 = = (x 2 ) 2 + (− x) 2 + 1 2 + 2 · x 2 · (− x) + 2 x 2 · 1 + 2 · (− x) · 1 = = x4 + x2 + 1 − 2x3 + 2x2 − 2x = = x4 − 2x3 + 3x2 − 2x + 1 Suma de cubos a 3 + b 3 = ( a + b ) · ( a 2 − ab + b 2 ) 8 x 3 + 2 7 = (2 x + 3 ) (4 x 2 - 6 x + 9 ) Diferencia de cubos a 3 − b 3 = ( a − b ) · ( a 2 + ab + b 2 ) 8 x 3 − 2 7 = (2 x − 3 ) (4 x 2 + 6 x + 9 ) Producto de dos binomios que tienen un término común
  • 4.
    ( x +a) ( x + b ) = x 2 + ( a + b ) x + ab (x + 2 ) (x + 3 ) = = x 2 + (2 + 3 )x + 2 · 3 = = x2 + 5x + 6 P RACTI CA 1 . Desarrollar: a) (a-5)(a+5) b) (x-6)2 c) (a-4)3 d) 4-a2 e) X2-16 f) X3-a3 g) X3-27 h) (x+3)(X+4) i) (2x+1)3 Factorizacion FACTORIZACIÓN DE UN POLINOMIO: Como veremos no todo polinomio se puede se puede descomponer en dos o mas factores distintos de 1, pues en el mismo modo que en aritmética, hay números primos que solo son divisibles por ellos mismos y por 1, hay expresiones algebraicas que sólo son divisibles por ellos mismos y por 1, y que , por lo tanto, o son el producto de otras expresiones algebraicas, el teorema fundamental del álgebra puede dar la respuesta de cuando se puede obtener una descomposición. Factor común El caso mas simple es cuando todos los términos de un monomio o en general un polinomio tienen un factor común. a).- Factor común monomio. Se pretende descomponer en factores la expresión algebraica: . Como los factores de la expresión son y , los cuales tienen en común a escribiremos al factor común como coeficiente de la expresión teniendo
  • 5.
    b).- Factor comúnpolinomio. Se pretende descomponer la expresión . Los términos y tienen en común el factor por lo que Como podemos observar en ambos casos, factor común monomio y factor común polinomio, cada uno de los términos de la expresión original se puede dividir por el factor común. Ejemplos: Expresión algebraica Factor común descomposición 2+2x 2 2 + 2x =2(1+x) x(a + b) + m(a + b) (a + b) x(a + b) + m(a + b) = (x + m)(a + b) 3x2 + 3 3 3x2 + 3 = 3(x2+1) 2x+1 Ninguno 3x2 + 1 Ninguno En el último ejercicio se muestra una expresión de grado dos y la descomposición no se puede realizar. polinomio, cada uno de los términos de la expresión original se puede dividir por el factor común. Ejemplos:
  • 6.
    En el últimoejercicio se muestra una expresión de grado dos y la descomposición no se puede realizar. TRINOMIO CUADRADO PERFECTO. Se dice que una expresión es un cuadrado perfecto cuando la expresión se puede descomponer como producto de un mismo factor. Por ejemplo: 1.- Se puede expresar como 9x2 como 9x2= (3x)(3x) 2.- x4 se puede descomponer como x4=(x2 )(x2) Un trinomio es cuadrado perfecto es el cuadrado de un binomio, o el producto de dos binomios iguales. Por ejemplo: x2 + 2xy + y2 se puede expresar como: Nota cuando se utiliza el signo mas la expresión es: (x + y )2 = (x + y) (x + y ) = x2 + 2xy + y2 con signo menos: (x - y )2 = (x - y) (x - y ) = x2 - 2xy + y2
  • 7.
    o en unasola expresión: (x + y )2 = (x + y) (x + y ) = x2 + 2xy + y2 También se lee como: “El cuadrado de un binomio es igual al cuadrado del primer término mas o menos, según el caso, el doble producto del primero por el segundo mas el cuadrado del segundo.” Ejemplos de Trinomios cuadrados perfectos x2/4 + xy + y2= (x/2 + y )2= (x/2 + y) (x/2 + y ) 4x2 + 12xy + 9y2= ( 2x + 3y)2= (2x + 3y) (2x + 3y ) x2/4 - 2xy +4y2= ( x/2 - 2y )2= ( x/2 - 2y ) ( x/2 -2y ) 25a2 + 30ab + 9b2= ( 5a + 3b)2= ( 5a + 3b ) ( 5a + 3b ) DIFERENCIA DE CUADRADOS PERFECTOS. En los productos notables se vio que la suma de dos cantidades multiplicados por su diferencia es igual al cuadrado del minuendo menos el cuadrado del sustraendo, o sea Se conoce como diferencia de cuadrados a la expresión formada por el producto de una suma de dos términos y la diferencia de los mismos términos. (x + y ) (x – y) = x2 – y2 Regla para factorizar una diferencia de cuadrados. Dada la diferencia de cuadrados, x2 – y2, se saca la raíz a los dos términos, considerando la raíz positiva y se multiplica la suma de las dos raíces por la diferencia de las dos raíces. 4x2-64=(2x+8)(2x-8)
  • 8.
    Ejemplos TRINOMIO DE LA FORMA x2 + bx +c. La descomposición de factores de la forma x2 + bx +c depende de los valores de b y c, positivos o negativos (ecuación de segundo grado). Ejemplos: Ejemplos de expresiones algebraicas de segundo grado de laformax2+ bx+c x2-2x +1= (x -1)(x -1) = (x -1)2 x2-2x +5 no se puede descomponer en el campo de los reales. x2-2x-5=(x - 5/2)(x +1/2) (ver solución de ecuaciones cuadráticas). PRA CTI CA 2 Fa c t o r iz a r y c a lc ula r la s r a íc es de lo s po lino m io s a. x 3 + x 2 b . 2x 4 + 4 x 2 c. x 2 − 4 d. x 4 − 16 e . 9 + 6x + x 2 f. x 2 - 64 g. 25x 2 − 1
  • 9.
    h. x 2− 2x + 1 i. 6x 2 − 6 x + 9 j . x 2 − 20 x + 1 00 k . 8x 2 + 1 0x + 25 l . 9x 2 + 1 4x + 49