Estudios Matemáticos Argentera

                  El olvido de las Matemáticas perjudica a todo el
                  conocimiento, ya que el que las ignora no puede
                  conocer las otras ciencias ni las cosas de este
                  mundo. (Roger Bacón)

Módulo 2




                Johann Carl Friedrich Gauss (30 de abril de
                1777– 23 de febrero de 1855). Matemático,
                astrónomo y   físico alemán.   Trabajó en la   teoría
                de números, el análisis matemático, la geometría
                diferencial, la geodesia, el magnetismo y la
                óptica.   Considerado    "el  príncipe   de    las
                matemáticas" y "el matemático más grande
                desde la antigüedad", tuvo influencia notable en
                muchos campos de la matemática y de la ciencia,
                y es considerado uno de los matemáticos que
                más influencia ha tenido en la historia. Fue un
                prodigio desde niño. Su tesis doctoral (1799)
                versó sobre el teorema fundamental del álgebra
                (que establece que toda ecuación algebraica de
                coeficientes    complejos    tiene     soluciones
                igualmente complejas). Trabajó en la geometría
                no euclidiana, No publicó sus conclusiones, pero
                se adelantó en más de treinta años a los trabajos
                posteriores de Lobachewski y Bolyai.


                                    Año luz

                Un año luz es la distancia que recorre la luz en un
                año. Equivale aproximadamente a 9,46 × 1012km
                = 9.460.000.000.000 km, o sea, algo menos de
                10 billones de kilómetros. Específicamente, un
                año luz es la distancia que recorrería un fotón en
                un año Juliano (365,25 días de 86.400 s) a la
                velocidad de la luz en el vacío (299.792,458
                km/s), a una distancia infinita de cualquier
                campo gravitacional o campo magnético. Por lo
                tanto el Valor De Un año luz equivale
                exactamente         9.460.730.472.580.8         km,
                aproximadamente 5,88 × 1012millas
FACTORIZACIÓN



Importancia de la factorización

La factorización es un proceso base, pilar y fundamental para el desarrollo
de las matemáticas más complejas y amplias como el cálculo y el algebra
superior. Es un proceso abstracto que está en medio de nuestro aprendizaje
para abrirnos paso a otros temas matemáticos

Factorización:
Es un proceso que consiste en escribir una expresión por el producto
indicado de sus factores. Es muy útil para simplificar expresiones y
encontrar sus equivalentes, especialmente para resolver ecuaciones.

Existen diferentes casos de factorización entre los cuales podemos encontrar
Factor común, Diferencia de Cuadrados, Trinomio Cuadrado Perfecto,
Trinomio de la forma ax2± bx±c;a=1, Factorización del trinomio ax2±
bx±c; a  1 , Suma y diferencia de cubos, Casos combinados.

Factor Común
Este es el primer caso y se emplea para factorizar una expresión en la cual
todos los términos tienen algo en común (un número, una letra). Sacar el
factor común es extraer la literal común de un monomio o polinomio con el
menor exponente y el divisor común de sus coeficientes por eso debemos
abrir un paréntesis y dividir cada término entre el factor común.


Ejemplo: Factorizar la siguientes expresiones.

     1) ax  bx  cx  x(a  b  c)

      2) mx  nx  my  ny  x(m  n)  y(m  n)  (m  n)( x  y)

      3) 6ax  18bx  6x (a  3b)



                                               1
Diferencia de Cuadrados


Para factorizar alguna diferencia de cuadrados basta con sacarle la raíz
cuadrada exacta a ambos términos de la expresión y alternar los signos
dentro de dos pares de paréntesis.

Ejemplo. Factorice las expresiones:
      x 2 16  ( x  4)( x  4)
     4x2 – 9y2 = (2x + 3y) (2x – 3y)
     x2 - a2 = (x + a)(x - a)


Trinomio Cuadrado Perfecto:

Un trinomio será cuadrado perfecto cuando podamos expresarlo como el
cuadrado de otra cantidad. Si este tiene la forma de una ecuación de
segundo grado entonces el término lineal será igual al doble del producto
de las raíces cuadradas del término cuadrático y el independiente.

Para factorizarlo el primer y el tercer término no serán negativos, mientras
que el segundo no importa pues este se pondrá en el cuadrado del binomio.
Si un trinomio es T.C.P entonces es factorizable.


      a) Verificar que el polinomio 4y2  20 y  25 es un T.c.p.
        4 y 2  2 y ^ 25  5  2(2 y)(5)  20 y es un tcp.
      b)  2  10  25    5  5    5
                                                     2



      c) 36 2  24  4 2   6  2  6  2    6  2 
                                                                      2




Trinomio de la forma ax 2 ± bx ±c;a=1


Este tiene la forma x 2 + bx + c para factorizarlo debemos abrir dos pares
de paréntesis, colocar la raíz cuadrada del primero en cada paréntesis; en el
primer paréntesis poner el signo del segundo término y en el segundo
paréntesis poner la multiplicación de los signos de segundo y tercer término.
Si los signos de los paréntesis son iguales, buscar dos números que


                                                2
sumados den el segundo y multiplicado den el tercer término. Si los signos
de los paréntesis son opuestos, buscar dos números que restados den el
segundo y multiplicados den el tercer término. El número mayor se anota en
el primer paréntesis.




Factorización del trinomio ax2± bx±c; a  1

Tiene la forma a x 2 +bx+c pero el   coeficiente del término cuadrático es
diferente de uno.

Para factorizarlo debemos seguir estos pasos:

  1. Multiplicar el trinomio completo por el coeficiente del término
     cuadrático.
  2. Transformar el polinomio resultante en función de una base.
  3. Nombrar esa base con algo que la represente mientras se opera.
  4. Factorizar el polinomio con la nueva base.
  5. Igualar nuevamente a la base original
  6. Descomponer el coeficiente en 2 cantidades por las cuales se pueda
     dividir el paso 5
  7. Solución




                                      3
Ejemplos : Factorizar las siguientes expresiones
10x 2  3x  4.                                                  Otro método de factorizarlos es el siguiente.
1)       (10)10x  3x(10)  4(10).
                      2

                                                                 Factorizar 10x 2  3x  4.
         10x         3 10x   40
                  2
2)
3)       w  10x                                                 10x 2  3x  4 = x 2  3x  4(10)
4)       w 2  w  40     w  8  w  5                      = x 2  3x  40 =  x  8   x  5 
5)       10 x  8  10x  5                                       10x     8  10x  5 
         10x  8 10x  5                                                                     5x  4   2x  1
6)                                                                       2             5
              2           5
7)        5x  4   2x  1

Suma y diferencia de cubos

Son dos términos sumados o restados que tienen raíz cúbica.

La regla es la siguiente tanto para la suma como para la resta:

Suma:                      a 3  b3   a  b (a 2  ab  b2 )
Resta:                     a 3  b3   a  b  (a 2  ab  b2 )

Ejemplo: Factoriza las siguientes expresiones
     a) a 3  27   a  3 (a 2  3a  9)
b) 8x3 y 3  64   2 xy  4  (2 xy) 2  (2 xy)(4)  (4) 2 
                                                            
  2 xy  4 (4 x 2 y 2  8 xy  16)

Caso de factorización complexión de cuadrados
Para completar el cuadrado hace falta agregar un tercer término (n)o un
segundo término x     que serían los término que nos falta en nuestra
expresión., para ello partiremos del concepto de      trinomio cuadrado
perfecto.

 En      caso             de   que      no       falte       ningún          termino    lo      llevaremos    a   la
forma a( x  h)  k , siendo                      a    un coeficiente y          h   un número y k puede ser
una expresión cualquiera.


                                                                  4
Caso 1: Cuando falte el término lineal.

Ejemplo: 36x² + 81

Agregamos el Termino (k) 36x ²+nx+81

n = 2√36 * √81

n = 2(6) (9)

n = 108

Sustituyendo a n por su valor, será 36x² + 108x + 81, para no alterar la
operación restamos el termino encontrado a el resultado.

(6x+9)² –108x

Caso 2: Cuando falte el término independiente

Ejemplo: x 2  6 x

x 2  6 x , buscamos termino n para completar un trinomio cuadrado perfecto
                                                                  2   2
                                                           b 6
para luego factorizar x  6 x  n , por definición n         3  9 ,
                                  2                                    2

                                                           2 2
significa que x 2  6 x  9  ( x  3)( x  3)  ( x  3)2

( x  3)2  9

Caso 3: Cuando no falte ningún término.

Ejemplo3: x2  8x  17

x 2  8x  17   x 2  8 x  16  1   x  4 2   1
                                                           

Ejemplo 4: Haga una complexión de cuadrado en 2 x2  6 x  15

2 x 2  6 x  15   2 x 2  6 x   15  2( x 2  3x)  15
                                       9         18
 2( x 2  3x  n)  15  2( x 2  3x  )  15 
                                       4          4
           3     78             3       1
 2( x  ) 2   2( x  ) 2  19
           2      4             2       2



                                                          5
Casos Combinados de factorización:

Hay expresiones que para ser factorizable necesitan pasar por distintas

Técnicas las cuales pueden variar según la expresión que se vaya a usar:



Ejemplos : Factorizar los polinomios.
a) 3 x3  12 xy 2  3x( x 2  4 y 2 )  3x  x  2 y  x  2 y  
                                                                  
b) mn3 +64m   m  (n3  64)=  m   n  4   n 2  4n  16  
                                                                 


                                       Actividades

                Factorizar las siguientes expresiones.
            Resolver los siguientes ejercicios:
            I ) Factorizar:
            a) bx-cx+4x=                                     f )  2 w 2 
            b) 4x 2 y 5 16 x 5 y 8 w  20 x 6 y 9 v        g) x 2 3 x  2 
            c)  2 100                                     h)  2   12 
                     w3
            d) x 3
                                                            i ) 6 2 11  4 
                    1000
            e) 8 3 27                                     j) 2 2 11  12 


            II ) Realizar la siguente complexión de cuadrados:
            a)  2 7                            c)  2 5  8 
            b) 3y 2 9 y                        d )  2 2   3 

  Debe entenderse que todos somos educadores, cada acto de nuestra vida
 cotidiana tiene implicancia, a veces significativas. Procuremos entonces , enseñar
 con el ejemplo.      René Gerónimo Favaroro.


                                                6
Bibliografía
Morel Roberto, Ventura Eduardo (2008); Matemática Superior I. Santo
Domingo Rep. Dom: Universidad Católica de santo Domingo.

Sobel Max; Lerner Norbert, (2006). Precálculo. 6ta edición, México:
editora Pearson Educación.

Baldor Aurelio, (1994). Algebra. Undécima edición, México: editora Codice
América, S.A.

Santillana I. serie umbral, (educación media).
(2001), 1ra edición, Rep.Dom: Editora Santillana

Demana; Waits; Foley; Kennedy y Blitzer. Matemáticas universitarias
introductorias con nivelador mathlab. (2009), 1ra edición, México: Editora
Pearson Educación.
448 pág.

Peña Geraldino, Rafael. Matemática Básica Superior, (2005), 4ta edición,
República Dominicana. Editorial Antillanas.

Significado e importancia de la factorización algebraica en la escuela.
http://grupos.emagister.com/debate/colegas_docentes_de_matematicas.

“Año Luz” en http://es.wikepedia.org/wiki/luz

Biografía de Frederick Gauss en
http://es.wikepedia.org/wiki/car_fridrich_gauss




                                          Revisado el 12 de Enero 2012.

                                                          Wilton Oltmanns



                                     7

Módulo 2. factorización

  • 1.
    Estudios Matemáticos Argentera El olvido de las Matemáticas perjudica a todo el conocimiento, ya que el que las ignora no puede conocer las otras ciencias ni las cosas de este mundo. (Roger Bacón) Módulo 2 Johann Carl Friedrich Gauss (30 de abril de 1777– 23 de febrero de 1855). Matemático, astrónomo y físico alemán. Trabajó en la teoría de números, el análisis matemático, la geometría diferencial, la geodesia, el magnetismo y la óptica. Considerado "el príncipe de las matemáticas" y "el matemático más grande desde la antigüedad", tuvo influencia notable en muchos campos de la matemática y de la ciencia, y es considerado uno de los matemáticos que más influencia ha tenido en la historia. Fue un prodigio desde niño. Su tesis doctoral (1799) versó sobre el teorema fundamental del álgebra (que establece que toda ecuación algebraica de coeficientes complejos tiene soluciones igualmente complejas). Trabajó en la geometría no euclidiana, No publicó sus conclusiones, pero se adelantó en más de treinta años a los trabajos posteriores de Lobachewski y Bolyai. Año luz Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año. Equivale aproximadamente a 9,46 × 1012km = 9.460.000.000.000 km, o sea, algo menos de 10 billones de kilómetros. Específicamente, un año luz es la distancia que recorrería un fotón en un año Juliano (365,25 días de 86.400 s) a la velocidad de la luz en el vacío (299.792,458 km/s), a una distancia infinita de cualquier campo gravitacional o campo magnético. Por lo tanto el Valor De Un año luz equivale exactamente 9.460.730.472.580.8 km, aproximadamente 5,88 × 1012millas
  • 2.
    FACTORIZACIÓN Importancia de lafactorización La factorización es un proceso base, pilar y fundamental para el desarrollo de las matemáticas más complejas y amplias como el cálculo y el algebra superior. Es un proceso abstracto que está en medio de nuestro aprendizaje para abrirnos paso a otros temas matemáticos Factorización: Es un proceso que consiste en escribir una expresión por el producto indicado de sus factores. Es muy útil para simplificar expresiones y encontrar sus equivalentes, especialmente para resolver ecuaciones. Existen diferentes casos de factorización entre los cuales podemos encontrar Factor común, Diferencia de Cuadrados, Trinomio Cuadrado Perfecto, Trinomio de la forma ax2± bx±c;a=1, Factorización del trinomio ax2± bx±c; a  1 , Suma y diferencia de cubos, Casos combinados. Factor Común Este es el primer caso y se emplea para factorizar una expresión en la cual todos los términos tienen algo en común (un número, una letra). Sacar el factor común es extraer la literal común de un monomio o polinomio con el menor exponente y el divisor común de sus coeficientes por eso debemos abrir un paréntesis y dividir cada término entre el factor común. Ejemplo: Factorizar la siguientes expresiones. 1) ax  bx  cx  x(a  b  c) 2) mx  nx  my  ny  x(m  n)  y(m  n)  (m  n)( x  y) 3) 6ax  18bx  6x (a  3b) 1
  • 3.
    Diferencia de Cuadrados Parafactorizar alguna diferencia de cuadrados basta con sacarle la raíz cuadrada exacta a ambos términos de la expresión y alternar los signos dentro de dos pares de paréntesis. Ejemplo. Factorice las expresiones: x 2 16  ( x  4)( x  4) 4x2 – 9y2 = (2x + 3y) (2x – 3y) x2 - a2 = (x + a)(x - a) Trinomio Cuadrado Perfecto: Un trinomio será cuadrado perfecto cuando podamos expresarlo como el cuadrado de otra cantidad. Si este tiene la forma de una ecuación de segundo grado entonces el término lineal será igual al doble del producto de las raíces cuadradas del término cuadrático y el independiente. Para factorizarlo el primer y el tercer término no serán negativos, mientras que el segundo no importa pues este se pondrá en el cuadrado del binomio. Si un trinomio es T.C.P entonces es factorizable. a) Verificar que el polinomio 4y2  20 y  25 es un T.c.p. 4 y 2  2 y ^ 25  5  2(2 y)(5)  20 y es un tcp. b)  2  10  25    5  5    5 2 c) 36 2  24  4 2   6  2  6  2    6  2  2 Trinomio de la forma ax 2 ± bx ±c;a=1 Este tiene la forma x 2 + bx + c para factorizarlo debemos abrir dos pares de paréntesis, colocar la raíz cuadrada del primero en cada paréntesis; en el primer paréntesis poner el signo del segundo término y en el segundo paréntesis poner la multiplicación de los signos de segundo y tercer término. Si los signos de los paréntesis son iguales, buscar dos números que 2
  • 4.
    sumados den elsegundo y multiplicado den el tercer término. Si los signos de los paréntesis son opuestos, buscar dos números que restados den el segundo y multiplicados den el tercer término. El número mayor se anota en el primer paréntesis. Factorización del trinomio ax2± bx±c; a  1 Tiene la forma a x 2 +bx+c pero el coeficiente del término cuadrático es diferente de uno. Para factorizarlo debemos seguir estos pasos: 1. Multiplicar el trinomio completo por el coeficiente del término cuadrático. 2. Transformar el polinomio resultante en función de una base. 3. Nombrar esa base con algo que la represente mientras se opera. 4. Factorizar el polinomio con la nueva base. 5. Igualar nuevamente a la base original 6. Descomponer el coeficiente en 2 cantidades por las cuales se pueda dividir el paso 5 7. Solución 3
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    Ejemplos : Factorizarlas siguientes expresiones 10x 2  3x  4. Otro método de factorizarlos es el siguiente. 1) (10)10x  3x(10)  4(10). 2 Factorizar 10x 2  3x  4. 10x   3 10x   40 2 2) 3) w  10x 10x 2  3x  4 = x 2  3x  4(10) 4) w 2  w  40   w  8  w  5 = x 2  3x  40 =  x  8   x  5  5) 10 x  8  10x  5  10x  8  10x  5  10x  8 10x  5    5x  4   2x  1 6) 2 5 2 5 7)  5x  4   2x  1 Suma y diferencia de cubos Son dos términos sumados o restados que tienen raíz cúbica. La regla es la siguiente tanto para la suma como para la resta: Suma: a 3  b3   a  b (a 2  ab  b2 ) Resta: a 3  b3   a  b  (a 2  ab  b2 ) Ejemplo: Factoriza las siguientes expresiones a) a 3  27   a  3 (a 2  3a  9) b) 8x3 y 3  64   2 xy  4  (2 xy) 2  (2 xy)(4)  (4) 2      2 xy  4 (4 x 2 y 2  8 xy  16) Caso de factorización complexión de cuadrados Para completar el cuadrado hace falta agregar un tercer término (n)o un segundo término x que serían los término que nos falta en nuestra expresión., para ello partiremos del concepto de trinomio cuadrado perfecto. En caso de que no falte ningún termino lo llevaremos a la forma a( x  h)  k , siendo a un coeficiente y h un número y k puede ser una expresión cualquiera. 4
  • 6.
    Caso 1: Cuandofalte el término lineal. Ejemplo: 36x² + 81 Agregamos el Termino (k) 36x ²+nx+81 n = 2√36 * √81 n = 2(6) (9) n = 108 Sustituyendo a n por su valor, será 36x² + 108x + 81, para no alterar la operación restamos el termino encontrado a el resultado. (6x+9)² –108x Caso 2: Cuando falte el término independiente Ejemplo: x 2  6 x x 2  6 x , buscamos termino n para completar un trinomio cuadrado perfecto 2 2 b 6 para luego factorizar x  6 x  n , por definición n         3  9 , 2 2 2 2 significa que x 2  6 x  9  ( x  3)( x  3)  ( x  3)2 ( x  3)2  9 Caso 3: Cuando no falte ningún término. Ejemplo3: x2  8x  17 x 2  8x  17   x 2  8 x  16  1   x  4 2   1     Ejemplo 4: Haga una complexión de cuadrado en 2 x2  6 x  15 2 x 2  6 x  15   2 x 2  6 x   15  2( x 2  3x)  15 9 18  2( x 2  3x  n)  15  2( x 2  3x  )  15  4 4 3 78 3 1  2( x  ) 2   2( x  ) 2  19 2 4 2 2 5
  • 7.
    Casos Combinados defactorización: Hay expresiones que para ser factorizable necesitan pasar por distintas Técnicas las cuales pueden variar según la expresión que se vaya a usar: Ejemplos : Factorizar los polinomios. a) 3 x3  12 xy 2  3x( x 2  4 y 2 )  3x  x  2 y  x  2 y     b) mn3 +64m   m  (n3  64)=  m   n  4   n 2  4n  16     Actividades Factorizar las siguientes expresiones. Resolver los siguientes ejercicios: I ) Factorizar: a) bx-cx+4x= f )  2 w 2  b) 4x 2 y 5 16 x 5 y 8 w  20 x 6 y 9 v  g) x 2 3 x  2  c)  2 100  h)  2   12  w3 d) x 3  i ) 6 2 11  4  1000 e) 8 3 27  j) 2 2 11  12  II ) Realizar la siguente complexión de cuadrados: a)  2 7  c)  2 5  8  b) 3y 2 9 y  d )  2 2   3  Debe entenderse que todos somos educadores, cada acto de nuestra vida cotidiana tiene implicancia, a veces significativas. Procuremos entonces , enseñar con el ejemplo. René Gerónimo Favaroro. 6
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    Bibliografía Morel Roberto, VenturaEduardo (2008); Matemática Superior I. Santo Domingo Rep. Dom: Universidad Católica de santo Domingo. Sobel Max; Lerner Norbert, (2006). Precálculo. 6ta edición, México: editora Pearson Educación. Baldor Aurelio, (1994). Algebra. Undécima edición, México: editora Codice América, S.A. Santillana I. serie umbral, (educación media). (2001), 1ra edición, Rep.Dom: Editora Santillana Demana; Waits; Foley; Kennedy y Blitzer. Matemáticas universitarias introductorias con nivelador mathlab. (2009), 1ra edición, México: Editora Pearson Educación. 448 pág. Peña Geraldino, Rafael. Matemática Básica Superior, (2005), 4ta edición, República Dominicana. Editorial Antillanas. Significado e importancia de la factorización algebraica en la escuela. http://grupos.emagister.com/debate/colegas_docentes_de_matematicas. “Año Luz” en http://es.wikepedia.org/wiki/luz Biografía de Frederick Gauss en http://es.wikepedia.org/wiki/car_fridrich_gauss Revisado el 12 de Enero 2012. Wilton Oltmanns 7