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Expresiones Algebraicas

19 de Dec de 2020
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  1. Programa Nacional de Formación en Contaduría Pública Producción Escrita Alumno: Roberth vera C.I: 30480560 Sección: Co 0103 PNF - Contaduría Prof: María Carruido
  2. Expresiones Algrebraicas : Las expresiones algebraicas son la forma de escribir el lenguaje algebraico. En ellas reconoceremos numeros y letras (variables), pero tambien otro tipo de signos, y de disposiciones, como los coeficientes (numeros antes de una variable), grados ( superindices) y los signos aritmeticos usuales. En el algebra elemental, asi como en la aritmetica, las operaciones algebraicas que se utilizan para la solucion de los problemas, son: la adicion o suma, la sustraccion o resta, la multiplicacion, la division, la potenciacion (multiplicacion de un factor varias veces) y la radicacion (operación inversa de la potenciacion). Los signos utlizados en dichas operacciones son los mismo de la aritmetica para la suma (+) y la resta (-), pero para la multiplicacion se sustituye la equis (x) por un punto (.) o pueden representrase con signos de agrupacion (ejemplo: c.d y (c)(d) equivalen al elemento “c” multiplicando por el elemento “d” o cxd) y en la division algebraica se utilizan dos puntos (:). Tambien se utilizan signos de agrupacion, como los parentesis (), los corchetes [], las llaves {} y las rayas horizontales. Se usa tambien los signos de relacion, que son aquellos que se utilizan para indicar que existe una corre lacion entre dos datos y entre los mas usados se tienen el de igual a (=), mayor que (>) y menor que (<). Expresion algrebraica Coeficiente Exponente Variable x +4x-2²-(3/x) Operadores Parentesis Suma algrebraica En algebra la suma es una de las operaciones funfamentales y la mas basica, sirve para sumar monomios y polinomios. La suma algrebraica sirve para sumar el valor de dos o mas expresiones algebraicas. Comose trata de expresiones que estan compuestas por terminos numericos y literales, y con exponentes, debemos estar atentos a las siguientes reglas: Suma de monomios:La suma de dos monomios puede dar como resultado un monomio o un polinomio. Cuando los factores son iguales, por ejemplo, la suma 2X + 4X, el resultado sera un monomio, ya que la literal es la misma y tiene el mismo grado (en este caso, sin exponente). En este caso sumaremos solo los terminos numericos, ya que, en ambos casos es lo mismo que multiplicar por X:
  3. 2X + 4X = (2+4)X =6X Cuando las expresiones tienen signos diferentes, se respeta el signo. Si es necesario, escribimos la expresion entre parentesis: (-2X) + 4X ; 4X + (-2X). Aplicando la ley de los signos, al sumar una expresion conserva su signo, positivo o negativo: 4X + (-2X) = 4X – 2X = 2X En el caso de que los monomios tengan literales diferentes, o en caso de tener la misma literal, pero con diferente grado (exponente), entonces el resultado de la suma algebraica es un polinomio, formado por los dos sumandos. Para distinguir la suma de su resultado, podemos escribir los sumandos entre parentesis: Cuando son diferente variable no se suma ni se resta (4X) + (3Y) = 4X + 3Y (A) + (2A²) + (3B) = A + 2A² + 3B Sumas de polinomios: Un polinomio es una expresión algebraica que está formada por sumas y restas de los diferentes términos que conforman el polinomio. Para sumar dos polinomios, podemos seguir los siguientes pasos: Sumaremos 3a² + 4a +6b – 8b² con c + 6b² - 3a + 5b 1) Ordenamos los polinomios en relación a sus letras y sus grados, respetando el signo de cada termino: 4a +3a² +6b -8b² -3a + 5b + 6b² + c 2) Agrupamos las sumas de los términos comunes: (4ª-3ª) + 3ª²+ (6b+5b) + (-8b²+ 6b²) + c 3) Efectuamos las sumas de los términos comunes que pusimos entre paréntesis o corchetes. Recordemos que al ser suma, cada término del polinomio conserva su signo en el resultado: (4ª-3ª) + 3ª²+ (6b+5b) + (-8b²+ 6b²) + c = a + 3ª² + 11b -2b² + c Restas de monomios:
  4. La resta algebraica es una de las operaciones fundamentales en el estudio del algebra. Sirve para restar monomios y polinomios. Con la resta algebraica sustraemos el valor de una expresión algebraica de otra. Por ser expresiones que están compuestas por términos numéricos, literales, y exponentes, debemos estar atentos a las siguientes reglas: Resta de monomios: La resta de dos monomios puede dar como resultado un monomio o un polinomio. Cuando los factores son iguales, por ejemplo, la resta 2x -4x, el resultado será un monomio, ya que literal es la misma y tiene el mismo grado (en este caso, 1, o sea, sin exponente). Restaremos solo los términos numéricos, ya que, en ambos casos, es lo mismo que multiplicar por X: 2x -4x= (2-4) x = -2x Cuando las expresiones tienen signos diferentes, el signo del factor que restamos cambiara, aplicando la ley de los signos: al restar una expresión, si tiene signo negativo, cambiara a positivo, y si tiene signo positivo, cambiara a negativo. Para no tener confusión, escribimos los números con signo negativo, o incluso todas la expresiones, entre paréntesis: (4x) -(-2x). : (4x) - (-2x) = 4x + 2x = 6x Debemos recordar además, que en la resta, el orden de los factores se debe de tener en cuenta: (4x) - (-2x) = 4x + 2x = 6x (-2x) - (4x) = -2x - 4x = -6x En el caso de que los monomios tengan literales diferentes, o en caso de tener la misma literal, pero con diferente grado (exponente), entonces el resultado de la resta algebraica es un polinomio, formado por el minuendo, menos el sustraendo. Para distinguir la resta de su resultado escribimos minuendo y sustraendo entre paréntesis: Cuando son diferente variable no se suma ni se resta (4x) – (3y) = 4x – 3y (a) – (2a²) – (3b) = a – 2a² - 3b
  5. Resta de polinomios: Un polinomio es una expresión algebraica que está formada por sumas y restas de los términos con diferentes literales y exponentes que conforman el polinomio, podemos seguir los siguientes pasos: Restaremos c + 6b² -3a + 5b de 3a² + 4a + 6b -8b² 1) Ordenamos los polinomios en relación a sus letras y sus grados, respetando el signo de cada término: 4a + 3a² + 6b -8b² -3a + 5b + 6b² + c 2) Agrupamos las restas de los términos comunes, en el orden minuendo sustraendo: (4a) - (-3a) + 3a² + (6b) - (5b) + (-8b²) – (6b²) -c 3) Efectuamos las restas de los términos comunes que pusimos entre paréntesis o corchetes. Recordemos que al ser resta, los términos del sustraendo cambian de signo: (4a + 3a) + 3a² + (6b – 5b) + (-8b²-6b²)-c = 7a + 3a² + b -14b² - c Para comprender mejor el cambio de signos en la resta, podemos hacerla en la forma vertical, colocando el minuendo en la parte de arriba, y el sustraendo en la parte abajo: 4a + 3a² + 6b – 8b² - 3a + 5b + 6b² + c Como estamos realizando una resta, los signos del sustraendo cambiaran, por lo que si lo expresamos como una suma en la que todos los signos del sustraendo se invierten, entonces quedara así y resolvemos: 4a + 3a² + 6b – 8b² 3a - 5b - 6b² c 7a + 3a² - b – 14b² - c Ejercicios de Sumas y restas de monomios: 7xyz + 20xyz – xyz = 7x + 8x = = 26xyz =15x 6b – b = 5xy – 4x =
  6. = 5b = (5y-3) x aplicar el máximo común divisor Ejercicios de sumas y restas de polinomios: Primer método Segundo método P(x) = 5x+7 p(x) 5x + 7 P(x) - Q(x) = 2x+5- (5x+4) Q(x) =6x+2 q(x) 6x + 2 = 2x+5 – 5x-4 = 11x+9 = 3x+ -1 Multiplicación algebraica: La multiplicación entre expresiones es independiente de la existencia de términos semejantes, esto solo es aplicable cuando tratamos con la suma y resta algebraica. Aquellas proposiciones que ya hemos demostrado previamente serán usadas en esta sección. Estas leyes son la ley de los signos, las leyes de la potenciación de la teoría de exponentes como las leyes distributivas de multiplicación con respecto a la suma y resta. Multiplicación de polinomios: Es una operación algebraica que tiene por objeto hallar una cantidad llamada producto dadas dos cantidades llamadas multiplicando y multiplicador, de modo que el producto sea con respecto del multiplicando en signo y valor absoluto lo que el multiplicador es respecto a la unidad positiva. Tanto el multiplicando como el multiplicador reciben el nombre de factores del producto. La multiplicación de polinomios cumple la propiedad distributiva. Es decir, que dados tres polinomios cualquiera se cumplirá. Esta ley acostumbra a enunciarse diciendo que los factores se pueden agrupar de cualquier manera. Ejercicios de multiplicación de polinomios: a) (4x+3) (5x+3) = b) (4x²+6x-2) (4x-4) = 4x. (4x+3) 3 (5x+3) = 4x²(4x-4)+6x (4x-4)-2(4x-4) = 16x²+12x + 15x + 9 = 16x³-16x²+24x²-24x-8x+8 = 16x² + 27x +9 16x³-16x²-16x + 8 Multiplicación de monomios: Para multiplicar monomios, se multiplican sus coeficientes y a continuación se escriben las letras diferentes de los factores ordenados alfabéticamente, elevadas aun exponente igual a la suma de los exponentes que cada letra tenga en los factores. El signo del producto será el que le corresponda al aplicar la regla de los signos.
  7. Ejercicios de multiplicación de monomios: a) 5x². 4x = b) 5x².y³. (-3) x³.y² = 20x².x = 5(-3).x³.x².y³.y² = 20x³ -15x^5.y^9 División de expresión algebraica: La división algebraica es una operación entre dos expresiones algebraicas llamada dividendo y divisor para obtener otra expresión llamado cociente por medio de un algoritmo. Como estamos trabajando con polinomios, debemos tener en cuenta un punto importante: el mayor exponente de algún término del dividendo debe ser mayor o igual al mayor exponente de algún término del divisor. División entre dos polinomios: Hay tres métodos, la primera es el método clásico de la división derivada de la división larga de la aritmética, la segunda es el método de horner y la tercera es el método de Ruffini, las dos primera son generales para cualquier polinomios, la segunda es un caso particular. División por el método de la división larga El método clásico o división larga se basa al esquema clásico de la división que ya mencionamos en el primer apartado, volvemos a repetir el esquema: D d D es el dividendo. d es el divisor. R q q es el cociente. R es el residuo. Aquí un ejemplo explicativo con cada uno de los pasos para una mejor comprensión, sea la siguiente división: 2x + 4 + 3x² 2 + x 1) Ordenamos en forma descendente el dividendo y el divisor: 3x² + 2x + 4 x + 2 2) Dividimos el primero termino del dividendo y el primer termino del divisor y obtenemos el primer termino del cociente 3x² / x = 3x 3x² + 2x + 4 x + 2 3x 3) Multiplicamos 3x(x + 2) = 3x² + 6x, en seguida le cambiamos el signo -3x²-6x, luego colocamos este resultado debajo del dividendo alineando los términos semejantes por columnas de la siguiente manera:
  8. 3x² + 2x + 4 x + 2 - 3x² - 6x 3x - 4 4) Luego de restar resultando -4x, volvemos a dividir este resultado por el primer término del divisor para obtener el segundo término del cociente -4x / x = -4, resulta: 3x² + 2x + 4 x + 2 - 3x² - 6x 3x - 4 + 4 5 y 6) Repetimos el proceso realizando la siguiente multiplicación-4(x + 2) = -4x -8, le cambiamos el signo 4x + 8 y lo colocamos debajo del nuevo dividendo ordenado en columnas con sus respectivos términos semejantes, más o menos se vería así: 3x² + 2x + 4 x + 2 - 3x² - 6x 3x - 4 + 4 De esta manera hallamos el cociente q = 3x-4 y el residuo R = 12 finalizando así la división. Ejercicios de división de expresión algebraica: Dividir x³ -5x² + 7x + 2 entre x -3. +x³ – 5x² + 7x + 2 x - 3 -x³ + 3x² x² -2x+1 - 2x² + 7x +2x² - 6x +x + 2 - x + 3 5 el cociente y el residuo es q = x² - 2x + 1 y R = 5 Producto notable de expresión algebraica y factorización: Productos notables a ciertas expresiones algebraicas que se encuentran frecuentemente y que es preciso saber factorizarlas a simple vista; es decir, son necesidad de
  9. 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 la forma de factorizarla. Cuadrado de la suma de un binomio al cuadrado a² + 2ab + b² = (a + b)² El cuadrado de la suma de dos cantidades es igual al cuadrado de la primera cantidad, más de doble de la primera cantidad multiplicada por la segunda, mas cuadrado de la segunda cantidad. Cuadrado de la diferencia de dos cantidades a² - 2ab + b² = (a-b)² El cuadrado de la diferencia de dos cantidades es igual al cuadrado de la primera cantidad, menos el doble de la primera cantidad multiplicanda por la segunda, más el cuadrado de la segunda cantidad. Producto de dos binomios conjugados (a + b) (a – b) = a² - b² El producto de la suma por la diferencia de dos cantidades es igual al cuadrado de la primera cantidad, menos el cuadrado de la segunda. Factorización: Así como los números naturales pueden ser expresados como producto de dos o más números, los polinomios pueden ser expresados como el producto de dos o más factores algebraicos. Cuando un polinomio no se puede factorizar se denomina irreducible. En los casos en que la expresión es irreducible, sola puede expresarse como el producto del número 1 por la expresión original. Al proceso de expresar un polinomio como un producto de factores se le denomina factorización. El proceso de factorización puede considerase como inverso al proceso de multiplicar factoriza, entonces, quiere decir identificar los factores comunes a todos los términos y agruparlos. Los factores comunes son aquellos números que aparecen multiplicando a todos los términos de una expresión. Ejercicios de productos notables y factorización: 1A) (3X + 2Y)² = (3X²) + (2Y²) + 2.3X.2Y = 2A) (7X + 5Y) (7X – 5Y) = = 9X² + 4Y² + 12X.Y = (7X)² - (5Y)² = 49X² - 25Y²
  10. Simplificación de fracciones algebraicas: La simplificación de fracciones algebraicas es objeto de frecuentes errores, pero se simplifican igual que las fracciones ordinarias: dividiendo el numerador y el denominador por factores comunes. Entonces, la clave está en el factor común: para simplificar al máximo habrá que factorizar los polinomios numerador y denominador. Por ejemplo, simplificar: 4x(x – 2)² 4 – x – (x – 2) – (x – 2) (x – 2) 8x²(x – 2) 4 – 2 – x – x (x – 2) 2x Como vemos, simplificar (o reducir) una fracción algebraica consiste en transformarla a otra equivalente cuya particularidad es ser irreductible ( se puede simplificar solo hasta un cierto nivel). Sumas y restas de fracción algebraicas Suma y resta de fracciones algebraicas para sumar y restar procederemos de forma similar a como lo hacemos con fracciones números enteros, reduciendo primero a común denominado Igual como ocurre con las fracciones de números enteros, la suma y resta de fracciones algebraicas puede ser con fracciones de igual denominador o de distinto denominador. Suma y resta de fracciones algebraicas con igual denominador. 2x – 1 x – 1 x (2x – 1) – (x – 1) + x x + 1 x + 1 x + 1 x + 1 Como el denominador es común (x + 1), este se ha unificado en una sola fracción, que ahora tiene como numerador a todas las cantidades que eran numeradores en las fracciones que estamos sumando y restando. Nótese que dichas cantidades se anotan entre paréntesis cuando no son monomios, para no confundir luego los signos. Ahora sacamos los paréntesis teniendo cuidado de cambiar el signo interior cuando delante del paréntesis hay un signo menos (−), y nos queda. (2x – 1) – (x – 1) + x 2x X + 1 x + 1 Ejercicios de suma y resta de fracciones: 1) x + 2y 2x – 5y x + 2y + 2x – 5y 3x – 3y 3 (x – y) 3 x² - y² x² - y² x² - y² x² - y² (x + y) (x – y) x + y 2) 3 2x²+8x 4x x.3 2x²+8x 4x.x(x+1) 3x-2x²-8x-(4x³+4x²)
  11. X+1 x²+x 1 x(x+1) x(x+1 x(x+1) x(x+1) -5x-2x²-4x³-4x² -4x³-6x²-5x x(-4x³-6x²-5x) -4x²-6x-5 X(x+1) x(x+1) x(x+1) x+1 Multiplicación de fracciones algebraicas Para multiplicar fracciones algebraicas procederemos igual como lo hacemos con fracciones, multiplicando los numeradores y los denominadores, aunque antes de multiplicar debemos simplificar, si se puede. Veamos qué significa esto: sea a. b una fracción algebraica cualquiera que esta multiplicada por otra c. d, entonces: (a) (c) a. c (b) (d) b. d Ejercicio de multiplicación: 1) x² - 1 (x – 1) x² - 1 x -1 (x² - 1) (x + 1) (x – 1) x x x x(x – 1) x (x – 1) x - 1 x División de fracciones algebraicas Para dividir fracciones algebraicas procederemos igual como lo hacemos con fracciones, haciendo el producto cruzado de numeradores y denominadores, aunque antes de multiplicar debemos simplificar, si se puede. Sea a.b una fracción algebraica cualquiera que está dividida por otra c.d, entonces: A B A C AD : C B D BC D Ejercicios de división: 1) X(x - 2) x² - 4 x(x-2) (x+2) x(x-2) (x+2) 1 X x + 2 x(x²-4) x(x+2) (-2) Factorización en método ruffini:
  12. Aplicación del método de ruffini: Aplicar este método es descomponer un polinomio de grado (n) y convertirlo en un binomio y otro polinomio de grado (n – 1); para que esto pueda ocurrir se necesita conocer al menos una de las raíces del polinomio dado. Para aplicar este método es necesario que el polinomio dado tenga término independiente; si no lo tiene debemos sacar factor común tantas veces como sea necesario hasta dejar un polinomio con término independiente. Como hacer una factorización aplicando la regla de ruffini: 1) Ordenar el polinomio en orden decreciente, en caso de que falte algún término dejamos el espacio o colocamos cero ya que el polinomio debe estar completo. 2) Fijaros que el polinomio tenga término independiente; si no lo tiene sacar factor común hasta conseguir el término independiente. 3) Buscar todos los divisores del término independiente. 4) Formar una tabla y colocar los coeficientes. 5) Colocar el primer divisor o raíz que se quiera usar en la esquina inferior izquierda, y bajar el primer coeficiente tal cual este. Para la selección del divisor debemos tener presente que los numero que vamos obteniendo o bajando los vamos a multiplicar por el divisor y luego el resultado de la multiplicación lo vamos a sumar o restar con los coeficientes que tenemos. 6) Luego de obtener la primera raíz, el proceso se repite con el nuevo coeficiente obtenidos hasta que nos quede un solo coeficiente o hasta que no exista ninguna raíz que haga que nos dé resto cero. Ejercicio de factorización en método ruffini: 1) +3 +9 +6 2) +3 +9 +6 +1 +3 +12 -1 -3 -6 +3 +12 +18 +3 +6 0 -2 -6 +3 0 Radicación: La radicación es la operación matemática que encuentra o extrae la raíz de un número. Básicamente consiste en encontrar la base de una potencia conociendo el exponente, por ello se conoce como la operación inversa de la potenciación. N Radicación Raíz Índice de la raíz
  13. Sumas y resta de radicales: Para sumar radicales es necesario que tengan el mismo índice y el mismo radicando, cuando esto ocurre se suman los coeficientes y se deja el radical. La resta de radicales sigue las mismas reglas y métodos que la suma, los radicales e índices deben ser iguales para que dos (o más) radicales puedan ser restados. En los tres ejemplos siguientes, la resta ha sido reescrita como la suma del opuesto. Ejercicios de sumas y restas de radicales: 1a) 3√2 - 5√2 + 8√2 = (3 – 5 + 8 ) √2 = 6√2 1b) 5√13 - 3√13 = 5√13 - 3√13 = 2√13 Multiplicación de radicales: Para multiplicar radicales con el mismo índice se multiplican los radicandos y se deja el mismo índice. :. √a . √b = √a .b Ejemplo: √2 . √6 = √12 = √2².3 = 2√3 Ejercicios de multiplicación de radicales: A) √4 . √20 : √2 = B) ³√5 . ²√5 . ^5√5 = √4.20:2 = √40 = ²√2².2.5 = M.C.M (3, 2, 5)=30 2√2.5 = 2√10 ^30√5^10 . ^30√5^15 . ^30√5^6 = ^30√5^10 . 5^15 . 5^6 = ^30√5^10+^15+^6 = ^30√31= 5^30√5 División de radicales: Esta operación es conocida también como cociente de radicales. Para dividir los radicales de igual índice, se dividen los coeficientes numéricos y luego las cantidades su radicales y se coloca el mismo índice en el radical. Siendo así la multiplicación de ellos. Ejercicio de división de radicales: 5√x^12 y^4 5 x^12 y^4 5 x³ y² 5√x^9 y^2 x^9 y^2 Expresiones conjugadas:
  14. La conjugada de un expresión con presencia de radicales es aquella que permite extraer término de una raíz, la misma va a depender de si la expresión es un monomio o un binomio. La conjugada de un monomio: la conjugada de una expresión radical monomio es un radical con el mismo índice y los mismos factores de la expresión sub-radical, de tal manera que los exponentes de estos factores: La diferencia entre el exponente del factor y el índice en caso de ser te ultimo mayor; o. La diferencia entre el múltiplo del índice que sea inmediatamente mayor al exponente del factor y este último, en caso de ser el índice menor. La conjugada de un binomio: En los siguientes casos, tendremos al menos un radical como parte de un binomio en la expresión. Para expresión binomio con radicales de índice dos (2), tales como √a + √b y √a - √b, aplicaremos el producto notable de la suma por la diferencia para obtener la diferencia de los cuadrados de los términos (x – y). (x + y) = (x² - y²) y así eliminar las raíces: La conjugada de √a + √b es √a - √b ya que al multiplicar las dos expresiones, (√a + √b) . (√a - √b) = (√a)² - (√b)² = a – b Observa que para las expresiones de binomios con radicales de índice 2, su conjugada contiene los mismos términos pero, cambiando el signo de la operación entre ellos.
  15. Bibliografía  https://concepto.de/algebra  https://www.ejemplode.com/5-matematicas/4670- ejemplo_de_suma_algebraica.html  https://www.ejemplode.com/5-matematicas/4671- ejemplo_de_resta_algebraica.html  https://ciencias-basicas.com/matematica/elemental/operaciones- algebraicas/multiplicacion-algebraica/  https://sites.google.com/site/expresionesalgebraicasalex/contenido/4--- multiplicacion-por-polinomios  https://ciencias-basicas.com/matematica/elemental/operaciones- algebraicas/5-division-algebraica/  https://sites.google.com/site/expresionesalgebraicasalex/contenido/product os-notables- 1https://sites.google.com/site/expresionesalgebraicasalex/contenido/d- simplificacion  https://es.calameo.com/books/0005574515ea6a35941de
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