El resumen analiza un problema que pide hallar una raíz entera de un polinomio y factorizarlo. Se muestra que la raíz es -3 y que el polinomio se puede factorizar como (x + 3)(x + 2). También se concluye que el polinomio no tiene más raíces reales.
1. 3 2
1 Halla una raíz entera del polinomio P(x) = x + 3x + 2x + 6, y dividiendo por el método de Ruffini halla un
segundo factor del polinomio. ¿Tiene más raíces reales el polinomio P(x)?
Solución:
Las raíces enteras están entre: x 1; x 2; x 3; x 6
Se comprueba que x = 3 es la raíz entera buscada:
P(3) = 27 + 27 6 + 6 = 0.
El polinomio es divisible por: (x + 3). El cociente de la división por x + 3 será un nuevo factor de P(x).
1 3 2 6
3 3 0 6
1 0 2 0
2
El factor buscado, por lo tanto, es: x + 2. La factorización del polinomio dado es:
( x 3)( x 2).
2
2
El binomio x + 2 no se anula nunca, es siempre positivo, luego el polinomio dado no tiene otras raíces reales.
2 Utilizando el valor numérico del polinomio, comprueba si los siguientes polinomios tienen el factor x 3:
a) 2 x 4 4 x 3 5 x 2 4 x 3
b) x 16 316
Solución:
a) El valor numérico del polinomio para x = 3 debe ser 0:
2 34 4 33 5 32 4 3 3 162 108 45 12 3 0
162 - 108 - 45 - 12 + 3 = 0
b) Sustituimos x por 3:
316 316 0
Los dos polinomios tienen como factor x 3.
3 2
3 Comprobar utilizando el valor numérico, que el polinomio P(x) = x + 3x + 3x + 1 es divisible por x + 1, y
calcula con una división otro factor del polinomio.
Solución:
Calculamos el valor numérico para x = 1:
P(1) (1)3 3(1)2 3(1) 1 1 3 3 1 0
Luego, el polinomio es divisible por x + 1.
1 3 3 1
1 1 2 1
1 2 1 0
2
El cociente de la división es otro factor del polinomio: x + 2x + 1.
4 Halla un polinomio cuyas raíces sean x = 2, x = 2, x = 3 y x = 5.
Solución:
El polinomio buscado debe tener como factores (x + 2), (x 2), (x 3) y (x + 5).
Luego podemos considerar que es el producto de dichos binomios:
( x 2)( x 2)( x 3)( x 5) ( x 2 4)( x 2 2x 15) x 4 2x 3 15x 2 4x 2 8x 60 x 4 2x 3 19x 2 8x 60.
5 Halla las raíces enteras del siguiente polinomio:
2. x 4 x 3 7x 2 x 6
Solución:
Los divisores de 6 son:
x 1 x 2; x 3;
; x 6
Los valores numéricos para dichos números son:
P (1) = 1 1 7 + 1 + 6 = 0
P(1) = 1 + 1 7 1 + 6 = 0
P(2) = 16 8 28 + 2 + 6 = - 12
P(2) = 16 + 8 28 2 + 6 = 0
P(3) = 81 27 63 + 3 + 6 = 0
Por tanto las raíces son 1, 1, 2 y 3.
El polinomio P(x) = 2x + 3x 8x + 3 es el producto de tres factores, siendo dos de ellos los
3 2
6
correspondientes a las raíces x = 1 y x = 3. Halla mediante dos divisiones consecutivas por el método de
Ruffini el tercer factor.
Solución:
El enunciado nos da las raíces enteras 1 y 3, luego el polinomio es divisible por (x 1) y por (x + 3). Dividimos
por el primer factor, y el cociente resultante por (x + 3), como se indica en la siguiente disposición de los
coeficientes:
2 3 8 3
1 2 5 3
2 5 3 0
3 6 3
2 1 0
El último de los cocientes, 2x - 1, es el tercer factor del polinomio dado, es decir: P(x) = (x 1) (x + 3) (2x 1).
7 Halla las raíces enteras y factoriza el siguiente polinomio:
x 3 2x 2 5 x 6
Solución:
Los divisores de 6 son: x 1; x 2; x 3; x 6
Los valores numéricos para dichos números son:
P(1) = 1 + 2 5 6 = 8
P(1) = 1 + 2 + 5 6 = 0
P(2) = 8 + 8 10 6 = 0
P(2) = 8 + 8 +10 6 = 4
P(3) = 27 + 18 15 6 = 24
P(3) = 27 + 18 + 15 6 = 0
Las tres raíces del polinomio son: x = 1, x = 2 y x = 3.
El polinomio dado es igual al producto: (x + 1)(x 2)(x + 3).
8 Halla las raíces enteras de los siguientes polinomios:
a) x 2 2 x 15
b) x 3 3 x 2 x 3
Solución:
a) Los divisores de 15 son:
3. x 1; x 3; x 5; x 15
Se comprueba mentalmente que ni x =1 ni x = son raíces.
Para x = 3 se tiene: P(3) = 9 + 6 15 = 0, luego x = 3 es una raíz.
Si x = 3 se tiene: P(3) = 9 6 15= 12, no es raíz.
Para el valor 5: P(5) = 25 + 10 15 = 20, tampoco es raíz.
Si x = 5 se tiene: P(5) = 25 10 15 = 0, luego, x = 5 es la segunda de las raíces.
b) Los divisores de 3, el término independiente, son:
x 1 x 3
;
Mentalmente se comprueba que ningún número positivo puede ser raíz.
Si x = 1 el valor numérico es: P(1) = 1 + 3 1 + 3 = 4, luego no es raíz.
Cuando x = 3 se tiene: P(3) = 27 + 27 3 + 3 = 0, por lo tanto, x = 3 es una raíz.
El polinomio no tiene más raíces enteras que x = 3.
9 Halla las raíces enteras y factoriza el siguiente polinomio:
x 4 x 3 9x 2 9x
Solución:
El polinomio tiene x como factor común en sus términos, luego una de las raíces es x = 0:
x( x 3 x 2 9x 9)
Los divisores de 9, término independiente del paréntesis, son:
x 1 x 3; x 9
;
Los valores numéricos para dichos números son:
P(1) = 1 1 9·1 + 9 = 0
3 2
P(1) = 1 1 + 9 + 9 = 16
P(3) = 27 9 27 + 9 = 0
P(3) = 27 9 + 27 + 9 = 0
Las otras tres raíces del polinomio son:
x = 1, x = 3 y x = 3.
El polinomio dado es el producto: x (x 1) (x 3) (x + 3).
10 Escribe como potencias y productos notables las siguientes expresiones:
a) 16 x 4 24 x 2 9
b) x 2 y 2 6 xy 9
c) x 2 y 2 25
Solución:
a) Se trata del cuadrado de una diferencia:
4x
2 2
2 3 4 x 2 32 (4 x 2 3)2 .
b) Buscamos el cuadrado de una suma:
( xy )2 2 3 xy 32 ( xy 3)2
c) Nos dan la diferencia de cuadrados:
( xy )2 52 ( xy 5)( xy 5)
11 Escribe en forma de productos y potencias, utilizando los productos notables, las siguientes expresiones:
4. a) 4 x 2 ( x 2 4) 16( x 2 4)
x 4 16
b)
4 81
Solución:
El número 4 y (x 4) son factores comunes:
2
a)
4( x 2 4)( x 2 4) 4( x 2 4)2
Obtenemos una diferencia de cuadrados al cuadrado, luego:
4 ( x 2)( x 2) 4( x 2)2 ( x 2)2 .
2
b) Buscamos una diferencia de cuadrados:
2
x2 4 x 2 4 x 2 4
2
2 9 2 9 2 9
El último paréntesis es de nuevo una diferencia de cuadrados:
x 4 16 x 2 4 x 2 x 2 4 x
2 2
2 x 2
3 2 9
4 81 2 9 2
2 3 2 3
12 1 1
Escribe un polinomio cuyas raíces sean x = 2, x = 2, x = y x = , y que tenga el
2 3
coeficiente de mayor grado igual a 6.
Solución:
1 1
El polinomio pedido debe tener como factores (x + 2), (x 2), (x ) y (x + ).
2 3
El producto de los cuatro factores da un polinomio con dichas raíces cuyo coeficiente de mayor grado es uno.
Multiplicando por 6 obtenemos el polinomio pedido:
1 1 1 1
6( x 2)( x 2) x x 6( x 2 4) x 2 x 6 x 4 x 3 25 x 2 4 x 4
2 3 6 6
13 El siguiente esquema corresponde a la aplicación dos veces del método de Ruffini para la división de
polinomios:
1 2 1 4 0
1 1 3 2 6
1 3 2 6 6
3 3 0 6
1 0 2 0
Prueba con la relación fundamental de la división que los resultados de las dos divisiones son correctos, y
escribe
P(x) x 4 2x3 x2 4x
como un producto de tres binomios más un número.
Solución:
Para la primera división:
5. D( x) x 4 2x3 x2 4x C( x) x3 3x2 2x 6
, d(x) = x - 1, y R(x) = 6.
Se debe verificar:
D(x) = C(x)d(x) + R(x)
Operamos:
( x3 3x2 2x 6)( x 1) 6 x 4 3x3 2x2 6x x3 3x2 2x 6 6 x 4 2x3 x2 4x D( x)
Luego, es correcta.
Para la segunda división debe verificarse:
C1( x) x2 2
C(x) = C1(x)(x + 3) + R(x), con y R(x) = 0.
Operamos:
( x2 2)( x 3) 0 x3 3x2 2x 6 C( x)
.
También son correctos los resultados.
( x2 2)
Sustituyendo la expresión C(x) = (x + 3) de esta última división en la primera, obtenemos el resultado
pedido:
( x2 2)
D(x) = (x + 3)(x -1) + 6.
14 Utilizando el valor numérico del polinomio, comprobar si los polinomios:
P ( x ) 3 x 2 8 x 5 y Q( x ) 2 x 3 5 x 2 5 x 6
tienen como factor x + 2, y, en caso afirmativo, calcular con una división otro factor del polinomio.
Solución:
Calculamos los valores numéricos para x = 2:
P(2) 3( 2)2 8( 2) 5 12 16 5 9
Q(2) 2(2)3 5(2)2 5(2) 6 16 20 10 6 0
Luego x + 2 no es un factor de P(x), y sí lo es de Q(x).
2 5 5 6
2 4 2 6
2 1 3 0
2
El cociente de la división anterior, 2x + x + 3, es otro factor del polinomio Q(x).
15 Dados los polinomios:
P ( x ) x 4 4 x 2 y Q( x ) x 3 x 2 x 1
justifica que no tienen ningún factor común.
Solución:
Factorizamos los polinomios dados.
2
El polinomio P(x) tiene x como factor común, y, después, resulta una diferencia de cuadrados:
P( x ) x 2 ( x 2 4) x 2 ( x 2)( x 2).
Las raíces enteras de Q(x) están entre:
x 1
Se comprueba que x = 1 es una raíz: Q(1) = 1 1 + 1 1 = 0.
Dividimos para hallar el segundo factor:
1 1 1 1
1 1 0 1
1 0 1 0
Entonces, C(x) = x + 1 y Q(x) = (x 1) (x + 1). El último factor carece de raíces reales.
2 2
Las expresiones halladas para P(x) y Q(x) muestran que no tienen ningún factor común a ambos.
6. 16 x x
2
2
Escribe el resultado de y y 2 xy como uno de los productos notables.
2 2
Solución:
Desarrollamos los cuadrados:
x2 x2 x2
xy y 2 xy y 2 2xy 2 2y 2 2xy
4 4 4
Ponemos 2 como factor común y buscamos el cuadrado de un binomio:
x2 x 2 x x
2
2 xy y 2 2 2 y y 2 2 y
4 2
2
2
17 Saca factores comunes en las siguientes expresiones:
a) 4 x 3 6 x 2 y 8 x 2 z
b) ax ay 2bx 2by
c) x 2 ( x 2) x 2
Solución:
Factores comunes: 2yx . Por tanto, 4x 6x y + 8x z = 2x (2x 3y + 4z)
2 3 2 2 2
a)
b) No hay ningún factor común en los cuatro sumandos, pero, sí los hay dos a dos: a (x y) + 2b (x y)
Como el paréntesis es común, resulta: (a + 2b) (x y)
El factor (x 2) es común: (x 2) (x + 1).
2
c)
18 Factoriza el polinomio P(x) = 2x5 2x4 34x3 30x2, hallando sus raíces enteras.
Solución:
2
El polinomio tiene 2 y x como factores comunes, entonces:
P( x ) 2x 2 ( x 3 x 2 17x 15).
Una de las raíces enteras es x = 0, y las otras posibles están entre:
x 1 x 3; x 5; x 15
;
Los valores numéricos del paréntesis, Q(x), para dichos valores son:
Q(1) = 1 1 17 15 = 32
Q(1) = 1 1 + 17 15 = 0
Q(3) = 27 9 51 15 = 48
Q(3) = 27 9 + 51 15 = 0
Q(5) = 125 25 - 85 15 = 0
Luego las tres raíces de Q(x) son:
x = 1, x = 3 y x = 5.
El polinomio se escribe como producto de factores de la forma:
P( x ) 2x 2 ( x 1)( x 3)( x 5)
19 Comprobar utilizando el valor numérico, que el polinomio P(x) = x4 2x3 + x2 2x es divisible por x 2, y
calcula con una división otro factor del polinomio.
Solución:
Calculamos el valor numérico para x = 2:
7. P(2) 24 2 23 22 2 2 16 16 4 4 0
Luego, el polinomio es divisible por x 2.
1 2 1 2 0
2 2 0 2 0
1 0 1 0 0
3
El cociente de la división es otro factor del polinomio: x + x.
20 Hallando sus raíces enteras, factoriza los polinomios
P ( x ) x 4 3 x 3 4 x 2 y Q( x ) x 4 3 x 2 2 x
y calcula un máximo común divisor y un mínimo común múltiplo de los mismos.
Solución:
3 9 16 4
P(x) tiene x2 como factor común: P ( x ) x 2 ( x 2 3 x 4) y las raíces del paréntesis son x
2 1
Es decir, P( x ) x 2 ( x 4)( x 1).
Q(x) tiene x como factor común o x = 0 como raíz entera: Q(x) = x (x 3x 2)
3
Las otras raíces enteras de Q(x) están entre los números: 1, 2
Comprobamos que x = 1 y x = 2 lo son: Q(1) = 1 (1 + 3 2) = 0, Q(2) = 2 (8 6 2) = 0.
Dividimos el polinomio del paréntesis por (x + 1) y (x 2) por el método de Ruffini sucesivamente, y el cociente
resultante nos dará el tercer factor:
1 0 3 2
1 1 1 2
1 1 2 0
2 2 2
1 1 0
Entonces, el último cociente, (x + 1), es el tercer factor de x 3x 2.
3
Es decir, Q( x ) x( x 1) ( x 2).
2
Las reglas de la divisibilidad nos dan:
m.c.d.P( x ),Q( x ) x( x 4)( x 1), m.c.m.P( x ),Q( x ) x 2 ( x 4)( x 1)2 ( x 2).
21 Halla una raíz entera del polinomio P(x) = 2x2 x 6, y dividiendo por el método de Ruffini halla un segundo
factor del polinomio. Aplica lo anterior para factorizar el polinomio Q(x) = 6x 3x 18x.
3 2
Solución:
Las raíces enteras están entre:
x 1 x 2; x 3; x 6
;
Se comprueba que x = 2 es la raíz entera buscada: P(2) = 8 2 6 = 0.
El polinomio es divisible por: (x 2). El cociente de la división por x 2 será un nuevo factor de P(x).
2 1 6
2 4 6
2 3 0
El factor buscado, por lo tanto, es: 2x + 3.
El polinomio Q(x) tiene como factores comunes el número 3 y x:
Q( x ) 3x(2x 2 x 6)
El paréntesis es el polinomio anterior, del que ya conocemos sus factores, luego:
Q( x ) 3x( x 2)(2x 3)
8. 22 Saca factores comunes, y usa los productos notables para escribir las siguientes expresiones en forma de
productos y potencias:
a) 3 x 2 ( x y ) y 2 (3 x 3y )
b) 4 x 6 9 x 2
Solución:
a) El paréntesis (x + y) y el número 3 son factores comunes:
3( x y ) x 2 y 2
( )
Obtenemos una diferencia de cuadrados, luego:
3(x + y)(x + y)(x - y) 3( x y )2 ( x y )
2
b) Ponemos x como factor común:
x 2 (4 x 4 9)
Buscamos una diferencia de cuadrados en el paréntesis:
x 2 (2x 2 )2 32 x 2 2x 2 3 2x 2 3
23 Saca factores comunes en las siguientes expresiones:
a) a bc 2b ab(c 2)
b) a 2 b2 2a 3 b 2ab3
c) x 4 x 2 abx 2 ab
Solución:
a) Factor común: b a [bc + 2b + ab (c + 2)] = ab [c + 2 + a (c + 2)] = ab (c + 2) (a + 1)
b) No hay ningún factor común en los cuatro sumandos, pero, sí los hay dos a dos:
a2 b2
(1 2ab) + (1 2ab)
Como el paréntesis es común, resulta: (a + b ) (1 2ab)
2 2
2
c) Sacamos x en los dos primeros sumandos, y ab en los dos últimos:
x 2 ( x 2 1) ab( x 2 1) ( x 2 ab)( x 2 1)
24 Escribe las siguientes expresiones como productos notables:
a) x 6 12 x 3 36
1 4
b) x 8 x 2 64
4
c) x 6 y 4 x 4 y 6
Solución:
a) Buscamos el cuadrado de una suma:
( x 3 )2 2 6x 3 62 ( x 3 6)2
b) Ajustamos, ahora, el cuadrado de una diferencia:
9. 2 2
x2 x2 x2
28 82 8
2 2 2
.
c) Se trata de una diferencia de potencias con exponentes pares:
( x 3 y 2 )2 ( x 2 y 3 )2 ( x 3 y 2 x 2 y 3 )( x 3 y 2 x 2 y 3 )
25 Utilizando los productos notables, factoriza los polinomios:
P ( x ) x 4 4 x 3 4 x 2 y Q( x ) x 5 16 x
y calcula el máximo común divisor y el mínimo común múltiplo de los mismos.
Solución:
2
El polinomio P(x) tiene x como factor común:
P( x ) x 2 ( x 2 4x 4).
Observamos en el paréntesis el desarrollo del cuadrado de una diferencia:
P( x ) x 2 ( x 2)2
Ponemos x como factor común en el segundo polinomio:
Q( x ) x( x 4 16).
Observamos en el paréntesis una diferencia de cuadrados:
Q( x ) x( x 2 4)( x 2 4) x( x 2 4)( x 2)( x 2)
donde de nuevo hemos aplicado que la diferencia de cuadrados es igual a suma por diferencia.
Aplicamos a los polinomios las reglas de la divisibilidad, y obtenemos:
m.c.d.P( x ),Q( x ) x( x 2) x 2 2x, m.c.m.P( x ),Q( x ) x 2 ( x 2)2 ( x 2)( x 2 4)
26 Hallando sus raíces enteras, factoriza los polinomios P(x) = x3 2x2 + 2x 4 y
3 2
Q(x) = x + 3x + 2x + 6, y calcula el máximo común divisor y el mínimo común múltiplo de los mismos.
Solución:
Las raíces enteras de P(x) están entre los números: 1, 2, 4
.
Comprobamos que solamente x = 2 lo es: P(2) = 8 8 + 4 4 = 0.
Dividimos por (x 2) para hallar el segundo factor:
1 2 2 4
2 2 0 4
1 0 2 0
Entonces, C(x) = x + 2 y P(x) = (x 2) (x + 2). El cociente no tiene raíces reales.
2 2
Las raíces enteras de Q(x) están entre los números: 1 2, 3, 6.
,
Comprobamos que x = 3 lo es: P(3) = 27 + 27 6 + 6 = 0.
Dividimos por (x + 3) para hallar un segundo factor:
1 3 2 6
3 3 0 6
1 0 2 0
2 2
Entonces, C(x) = x + 2 y Q(x) = (x + 3) (x + 2). El cociente no tiene raíces reales.
Aplicamos a los polinomios las reglas de la divisibilidad entre números, y obtenemos:
m.c.d P( x ),Q( x ) ( x 2 2), m.c.m P( x ),Q( x ) ( x 2)( x 3)( x 2 2)
27 Transforma la expresión algebraica x3 5x2 x + 5 en otra con x y 5 como factores comunes de parte de
sus términos. ¿Puede escribirse como producto de dos factores? ¿Y de tres?
Solución:
10. Sacamos x como factor común en los términos 1º y 3º, y (5) en los términos 2º y 4º:
x 3 5x 2 x 5 x( x 2 1) 5( x 2 1)
Como producto de dos factores:
x 3 5x 2 x 5 ( x 5)( x 2 1)
Poniendo el paréntesis como factor común.
Y de tres: (x 5) (x + 1) (x 1). Descomponiendo la diferencia de cuadrados en el producto de una suma por una
diferencia.
28 Saca factores comunes y usa los productos notables para escribir las siguientes expresiones en forma de
productos y potencias:
a) 4 x 2 y 12 xy 9y
b) 2 x 3 y 2 8 x 2 y 8 x
Solución:
2
a) Los tres sumandos tienen y como factor común: y (4x + 12x + 9)
Buscamos el cuadrado de un binomio en el paréntesis:
y (2x )2 2 3 2x 32 y (2x 3)2
.
b) Los factores comunes, ahora, son 2 y x: 2x (x y 4xy + 4)
2 2
El paréntesis es el cuadrado de una diferencia:
2x ( xy )2 2 2xy 22 2x( xy 2)2