P(x) Polinomios

Ejercicios

5 ejercicios por módulo, de menos a más difícil. Inténtalo primero en tu cuaderno y luego abre la solución para comparar cada paso.

1El lenguaje de los polinomios Ver teoría

1.1Básico

Para P(x) = 3x4 − 5x2 + x − 7 di el grado, el coeficiente principal, el término independiente y si el polinomio es completo.

Ver solución paso a paso
  1. El mayor exponente es 4: grado 4.
  2. El coeficiente de x4 es 3: coeficiente principal 3.
  3. El término sin x es −7: término independiente −7.
  4. Faltan x3 (coeficiente 0): no es completo. Completo sería 3x4 − 5x2 + x − 7.

Resultado: grado 4, coeficiente principal 3, término independiente −7, no completo

1.2Básico

Ordena y completa Q(x) = −x3 + 2x + 5.

Ver solución paso a paso
  1. Ordena de mayor a menor grado: −x3 + 2x + 5.
  2. Falta x2: añade 0x2.
  3. Lista de coeficientes: −1, 0, 2, 5.

Resultado: −x3+0x2+2x+5, coeficientes −1, 0, 2, 5

1.3Básico

Calcula P(2) si P(x) = x3 − 3x2 + 2x − 5.

Ver solución paso a paso
  1. Sustituye x por 2: (2)3 − 3·(2)2 + 2·(2) − 5
  2. Calcula cada término (primero las potencias, luego los productos): 8 − 12 + 4 − 5
  3. Suma: P(2) = −5

Resultado: −5

1.4Medio

Calcula P(−1) si P(x) = 2x4 + x3 − x + 3. Cuidado con los signos.

Ver solución paso a paso
  1. Sustituye x por (−1): 2·(−1)4 + (−1)3 − (−1) + 3
  2. Calcula cada término (primero las potencias, luego los productos): 2 − 1 + 1 + 3
  3. Suma: P(−1) = 5

Resultado: 5

1.5Reto

Halla k para que P(x) = x2 + kx − 6 cumpla P(1) = 0.

Ver solución paso a paso
  1. Sustituye x = 1: 12 + k·1 − 6 = 0.
  2. Simplifica: k − 5 = 0.
  3. Despeja: k = 5.

Resultado: k = 5

2Suma y resta Ver teoría

2.1Básico

Calcula (4x3 − 2x2 + 5) + (x2 − 3x − 1).

Ver solución paso a paso
  1. Quita los paréntesis. Queda: 4x3 − 2x2 + 5 + x2 − 3x − 1
  2. Agrupa los términos semejantes (mismo grado) y suma sus coeficientes:
    • los términos en x3: 4 = 4
    • los términos en x2: −2 + 1 = −1
    • los términos en x: −3 = −3
    • los números: 5 + (−1) = 4
  3. Junta el resultado: 4x3 − x2 − 3x + 4

Resultado: 4x3 − x2 − 3x + 4

2.2Medio

Calcula (x3 − 4x + 1) + (2x3 + x2 + 4x − 6) + (−3x3 + 5).

Ver solución paso a paso
  1. Quita los paréntesis. Queda: x3 − 4x + 1 + 2x3 + x2 + 4x − 6 − 3x3 + 5
  2. Agrupa los términos semejantes (mismo grado) y suma sus coeficientes:
    • los términos en x3: 1 + 2 + (−3) = 0
    • los términos en x2: 1 = 1
    • los términos en x: −4 + 4 = 0
    • los números: 1 + (−6) + 5 = 0
  3. Junta el resultado: x2

Resultado: x2

2.3Medio

Calcula (7x2 − 3x + 2) − (4x2 + x − 5).

Ver solución paso a paso
  1. Quita los paréntesis. Delante de un paréntesis con signo menos cambian los signos de todos sus términos (en rojo). Queda: 7x2 − 3x + 2 − 4x2 − x + 5
  2. Agrupa los términos semejantes (mismo grado) y suma sus coeficientes:
    • los términos en x2: 7 + (−4) = 3
    • los términos en x: −3 + (−1) = −4
    • los números: 2 + 5 = 7
  3. Junta el resultado: 3x2 − 4x + 7

Resultado: 3x2 − 4x + 7

2.4Reto

Calcula (2x3 − x2 + 6) − (x3 + 3x2 − 2x + 1) + (x2 − x).

Ver solución paso a paso
  1. Quita los paréntesis. Delante de un paréntesis con signo menos cambian los signos de todos sus términos (en rojo). Queda: 2x3 − x2 + 6 − x3 − 3x2 + 2x − 1 + x2 − x
  2. Agrupa los términos semejantes (mismo grado) y suma sus coeficientes:
    • los términos en x3: 2 + (−1) = 1
    • los términos en x2: −1 + (−3) + 1 = −3
    • los términos en x: 2 + (−1) = 1
    • los números: 6 + (−1) = 5
  3. Junta el resultado: x3 − 3x2 + x + 5

Resultado: x3 − 3x2 + x + 5

2.5Reto

Halla el polinomio S(x) tal que (3x2 − 2x + 1) + S(x) = (x3 + x2 + 5).

Ver solución paso a paso
  1. Si P + S = Q, entonces S = Q − P.
  2. Quita los paréntesis. Delante de un paréntesis con signo menos cambian los signos de todos sus términos (en rojo). Queda: x3 + x2 + 5 − 3x2 + 2x − 1
  3. Agrupa los términos semejantes (mismo grado) y suma sus coeficientes:
    • los términos en x3: 1 = 1
    • los términos en x2: 1 + (−3) = −2
    • los términos en x: 2 = 2
    • los números: 5 + (−1) = 4
  4. Junta el resultado: x3 − 2x2 + 2x + 4

Resultado: x3 − 2x2 + 2x + 4

3Multiplicación Ver teoría

3.1Básico

Calcula −3x2(4x3 − x + 2).

Ver solución paso a paso
  1. Multiplica cada término del primer factor por el segundo:
    • (−3x2) · (4x3 − x + 2) = −12x5 + 3x3 − 6x2

Resultado: −12x5 + 3x3 − 6x2

3.2Básico

Calcula (x + 6)(x − 4).

Ver solución paso a paso
  1. Multiplica cada término del primer factor por el segundo:
    • x · (x − 4) = x2 − 4x
    • 6 · (x − 4) = 6x − 24
  2. Suma los resultados: x2 − 4x + 6x − 24
    y agrupa los términos semejantes.
  3. Resultado: x2 + 2x − 24

Resultado: x2 + 2x − 24

3.3Medio

Calcula (2x − 3)(3x + 5).

Ver solución paso a paso
  1. Multiplica cada término del primer factor por el segundo:
    • 2x · (3x + 5) = 6x2 + 10x
    • (−3) · (3x + 5) = −9x − 15
  2. Suma los resultados: 6x2 + 10x − 9x − 15
    y agrupa los términos semejantes.
  3. Resultado: 6x2 + x − 15

Resultado: 6x2 + x − 15

3.4Medio

Calcula (x − 2)(x2 + 2x + 4).

Ver solución paso a paso
  1. Multiplica cada término del primer factor por el segundo:
    • x · (x2 + 2x + 4) = x3 + 2x2 + 4x
    • (−2) · (x2 + 2x + 4) = −2x2 − 4x − 8
  2. Suma los resultados: x3 + 2x2 + 4x − 2x2 − 4x − 8
    y agrupa los términos semejantes.
  3. Resultado: x3 − 8

Resultado: x3 − 8

3.5Reto

Calcula (x + 1)(x − 1)(x + 3).

Ver solución paso a paso
  1. Multiplica primero los dos primeros: (x + 1)(x − 1) = x2 − 1.
  2. Ahora multiplica el resultado por el tercero: (x2 − 1)(x + 3).
  3. Multiplica cada término del primer factor por el segundo:
    • x2 · (x + 3) = x3 + 3x2
    • (−1) · (x + 3) = −x − 3
  4. Suma los resultados: x3 + 3x2 − x − 3
    y agrupa los términos semejantes.
  5. Resultado: x3 + 3x2 − x − 3

Resultado: x3 + 3x2 − x − 3

4Identidades notables Ver teoría

4.1Básico

Desarrolla (x + 9)2.

Ver solución paso a paso
  1. Identifica a y b: a = x, b = 9.
  2. Aplica la fórmula (a+b)2 = a2 + 2ab + b2.
  3. Sustituye: (x)2 + 2·(x)·(9) + (9)2.
  4. Calcula cada parte y ordena: x2 + 18x + 81

Resultado: x2 + 18x + 81

4.2Básico

Desarrolla (4x − 1)2.

Ver solución paso a paso
  1. Identifica a y b: a = 4x, b = 1.
  2. Aplica la fórmula (a−b)2 = a2 − 2ab + b2.
  3. Sustituye: (4x)2 − 2·(4x)·(1) + (1)2.
  4. Calcula cada parte y ordena: 16x2 − 8x + 1

Resultado: 16x2 − 8x + 1

4.3Medio

Desarrolla (6x + 5)(6x − 5).

Ver solución paso a paso
  1. Identifica a y b: a = 6x, b = 5.
  2. Aplica la fórmula (a+b)(a−b) = a2 − b2.
  3. Sustituye: (6x)2 − (5)2.
  4. Calcula cada parte y ordena: 36x2 − 25

Resultado: 36x2 − 25

4.4Medio

Desarrolla (x + 3)3.

Ver solución paso a paso
  1. Identifica a y b: a = x, b = 3.
  2. Aplica la fórmula (a+b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3.
  3. Sustituye: (x)3 + 3·(x)2·(3) + 3·(x)·(3)2 + (3)3.
  4. Calcula cada parte y ordena: x3 + 9x2 + 27x + 27

Resultado: x3 + 9x2 + 27x + 27

4.5Reto

Desarrolla (2x − 1)3.

Ver solución paso a paso
  1. Identifica a y b: a = 2x, b = 1.
  2. Aplica la fórmula (a−b)3 = a3 − 3a2b + 3ab2 − b3.
  3. Sustituye: (2x)3 − 3·(2x)2·(1) + 3·(2x)·(1)2 − (1)3.
  4. Calcula cada parte y ordena: 8x3 − 12x2 + 6x − 1

Resultado: 8x3 − 12x2 + 6x − 1

4.6Reto

Escribe como producto: a) x2 − 14x + 49 b) 9x2 − 100.

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  1. a) Primer y último término son cuadrados: x2 y 72. El doble producto es 2·x·7 = 14x, que coincide con el término central. Es un trinomio cuadrado perfecto: (x − 7)2.
  2. b) Es una resta de cuadrados: (3x)2 − 102. Se factoriza como suma por diferencia: (3x − 10)(3x + 10).

Resultado: a) (x − 7)2 b) (3x − 10)(3x + 10)

5División de polinomios Ver teoría

5.1Básico

Observa que en el cociente aparece un hueco. Divide 8x3 + 4x2 − 6x + 5 entre (2x + 1).

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  1. x3x2x1
    Dividendo84−65
    −(4x2)(2x + 1)−8−4
    Resta−65
    −(−3)(2x + 1)63
    Resta8
    Divisor2x + 1
    Cociente4x2 − 3
    Resto8
    1. Ronda 1. Divide los primeros términos: 8x3 ÷ 2x = 4x2. Multiplica por todo el divisor: (4x2)(2x + 1) = 8x3 + 4x2. Resta (cambia los signos): queda −6x + 5.
    2. Ronda 2. Divide los primeros términos: −6x ÷ 2x = −3. Multiplica por todo el divisor: (−3)(2x + 1) = −6x − 3. Resta (cambia los signos): queda 8.
  2. Comprobación: d(x)·c(x) + r(x) = (2x + 1)(4x2 − 3) + 8 = 8x3 + 4x2 − 6x + 5 ✓

Resultado: cociente 4x2 − 3, resto 8

5.2Básico

Divide 6x2 + 7x − 5 entre (3x − 1).

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  1. x2x1
    Dividendo67−5
    −(2x)(3x − 1)−62
    Resta9−5
    −(3)(3x − 1)−93
    Resta−2
    Divisor3x − 1
    Cociente2x + 3
    Resto−2
    1. Ronda 1. Divide los primeros términos: 6x2 ÷ 3x = 2x. Multiplica por todo el divisor: (2x)(3x − 1) = 6x2 − 2x. Resta (cambia los signos): queda 9x − 5.
    2. Ronda 2. Divide los primeros términos: 9x ÷ 3x = 3. Multiplica por todo el divisor: (3)(3x − 1) = 9x − 3. Resta (cambia los signos): queda −2.
  2. Comprobación: d(x)·c(x) + r(x) = (3x − 1)(2x + 3) + −2 = 6x2 + 7x − 5 ✓

Resultado: cociente 2x + 3, resto −2

5.3Medio

Recuerda completar con ceros. Divide x3 − 27 entre (x − 3).

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  1. x3x2x1
    Dividendo100−27
    −(x2)(x − 3)−13
    Resta30−27
    −(3x)(x − 3)−39
    Resta9−27
    −(9)(x − 3)−927
    Resta0
    Divisorx − 3
    Cocientex2 + 3x + 9
    Resto0
    1. Ronda 1. Divide los primeros términos: x3 ÷ x = x2. Multiplica por todo el divisor: (x2)(x − 3) = x3 − 3x2. Resta (cambia los signos): queda 3x2 − 27.
    2. Ronda 2. Divide los primeros términos: 3x2 ÷ x = 3x. Multiplica por todo el divisor: (3x)(x − 3) = 3x2 − 9x. Resta (cambia los signos): queda 9x − 27.
    3. Ronda 3. Divide los primeros términos: 9x ÷ x = 9. Multiplica por todo el divisor: (9)(x − 3) = 9x − 27. Resta (cambia los signos): queda 0.
  2. Comprobación: d(x)·c(x) + r(x) = (x − 3)(x2 + 3x + 9) + 0 = x3 − 27 ✓

Resultado: cociente x2 + 3x + 9, resto 0

5.4Medio

Divide x3 + x2 − 4x + 3 entre (x − 1).

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  1. x3x2x1
    Dividendo11−43
    −(x2)(x − 1)−11
    Resta2−43
    −(2x)(x − 1)−22
    Resta−23
    −(−2)(x − 1)2−2
    Resta1
    Divisorx − 1
    Cocientex2 + 2x − 2
    Resto1
    1. Ronda 1. Divide los primeros términos: x3 ÷ x = x2. Multiplica por todo el divisor: (x2)(x − 1) = x3 − x2. Resta (cambia los signos): queda 2x2 − 4x + 3.
    2. Ronda 2. Divide los primeros términos: 2x2 ÷ x = 2x. Multiplica por todo el divisor: (2x)(x − 1) = 2x2 − 2x. Resta (cambia los signos): queda −2x + 3.
    3. Ronda 3. Divide los primeros términos: −2x ÷ x = −2. Multiplica por todo el divisor: (−2)(x − 1) = −2x + 2. Resta (cambia los signos): queda 1.
  2. Comprobación: d(x)·c(x) + r(x) = (x − 1)(x2 + 2x − 2) + 1 = x3 + x2 − 4x + 3 ✓

Resultado: cociente x2 + 2x − 2, resto 1

5.5Reto

El divisor es de segundo grado. Divide 2x4 − 3x2 + x − 1 entre (x2 − x + 1).

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  1. x4x3x2x1
    Dividendo20−31−1
    −(2x2)(x2 − x + 1)−22−2
    Resta2−51−1
    −(2x)(x2 − x + 1)−22−2
    Resta−3−1−1
    −(−3)(x2 − x + 1)3−33
    Resta−42
    Divisorx2 − x + 1
    Cociente2x2 + 2x − 3
    Resto−4x + 2
    1. Ronda 1. Divide los primeros términos: 2x4 ÷ x2 = 2x2. Multiplica por todo el divisor: (2x2)(x2 − x + 1) = 2x4 − 2x3 + 2x2. Resta (cambia los signos): queda 2x3 − 5x2 + x − 1.
    2. Ronda 2. Divide los primeros términos: 2x3 ÷ x2 = 2x. Multiplica por todo el divisor: (2x)(x2 − x + 1) = 2x3 − 2x2 + 2x. Resta (cambia los signos): queda −3x2 − x − 1.
    3. Ronda 3. Divide los primeros términos: −3x2 ÷ x2 = −3. Multiplica por todo el divisor: (−3)(x2 − x + 1) = −3x2 + 3x − 3. Resta (cambia los signos): queda −4x + 2.
  2. Comprobación: d(x)·c(x) + r(x) = (x2 − x + 1)(2x2 + 2x − 3) + −4x + 2 = 2x4 − 3x2 + x − 1 ✓

Resultado: cociente 2x2 + 2x − 3, resto −4x + 2

6Regla de Ruffini Ver teoría

6.1Básico

Divide x3 + 3x2 − 4x − 12 entre (x − 2) con la regla de Ruffini.

Ver solución paso a paso
  1. Divisor (x − 2) → a = 2. Coeficientes (completos): 1, 3, −4, −12.
  2. 13−4−12
    221012
    1560
  3. Cociente: x2 + 5x + 6. Resto: 0.

Resultado: cociente x2 + 5x + 6, resto 0

6.2Básico

Divide 2x3 − x2 + 3x − 5 entre (x − 1) con la regla de Ruffini.

Ver solución paso a paso
  1. Divisor (x − 1) → a = 1. Coeficientes (completos): 2, −1, 3, −5.
  2. 2−13−5
    1214
    214−1
  3. Cociente: 2x2 + x + 4. Resto: −1.

Resultado: cociente 2x2 + x + 4, resto −1

6.3Medio

Divide x3 − 7x + 6 entre (x + 3) con la regla de Ruffini.

Ver solución paso a paso
  1. Divisor (x + 3) → a = −3. Coeficientes (completos): 1, 0, −7, 6.
  2. 10−76
    −3−39−6
    1−320
  3. Cociente: x2 − 3x + 2. Resto: 0.

Resultado: cociente x2 − 3x + 2, resto 0

6.4Medio

Divide 3x4 + 2x3 − x + 4 entre (x + 1) con la regla de Ruffini.

Ver solución paso a paso
  1. Divisor (x + 1) → a = −1. Coeficientes (completos): 3, 2, 0, −1, 4.
  2. 320−14
    −1−31−12
    3−11−26
  3. Cociente: 3x3 − x2 + x − 2. Resto: 6.

Resultado: cociente 3x3 − x2 + x − 2, resto 6

6.5Reto

Divide x4 − 3x2 + 2x − 1 entre (x − 3) con la regla de Ruffini.

Ver solución paso a paso
  1. Divisor (x − 3) → a = 3. Coeficientes (completos): 1, 0, −3, 2, −1.
  2. 10−32−1
    3391860
    1362059
  3. Cociente: x3 + 3x2 + 6x + 20. Resto: 59.

Resultado: cociente x3 + 3x2 + 6x + 20, resto 59

7Teoremas del resto y del factor Ver teoría

7.1Básico

Calcula el resto de dividir x3 − 2x2 + x − 5 entre (x − 2) sin hacer la división.

Ver solución paso a paso
  1. Por el teorema del resto, el resto es P(2).
  2. Sustituye x por 2: (2)3 − 2·(2)2 + (2) − 5
  3. Calcula cada término (primero las potencias, luego los productos): 8 − 8 + 2 − 5
  4. Suma: P(2) = −3

Resultado: resto −3

7.2Básico

¿Es (x − 3) un factor de x3 − 4x2 + x + 6?

Ver solución paso a paso
  1. Es factor si y solo si P(3) = 0.
  2. Sustituye x por 3: (3)3 − 4·(3)2 + (3) + 6
  3. Calcula cada término (primero las potencias, luego los productos): 27 − 36 + 3 + 6
  4. Suma: P(3) = 0

Resultado: Sí, porque P(3) = 0

7.3Medio

Halla k para que x3 + kx2 − 4x − 4 sea divisible entre (x + 1).

Ver solución paso a paso
  1. Divisible entre x+1 significa P(−1) = 0.
  2. Sustituye: (−1)3 + k·(−1)2 − 4·(−1) − 4 = 0.
  3. Calcula: −1 + k + 4 − 4 = 0, es decir k − 1 = 0.
  4. Despeja: k = 1.

Resultado: k = 1

7.4Medio

Halla todas las raíces enteras de x3 − x2 − 10x − 8.

Ver solución paso a paso
  1. Divisores de −8: ±1, ±2, ±4, ±8.
  2. Prueba cada uno:
    CandidataValor
    P(1)−18
    P(−1)0raíz
    P(2)−24
    P(−2)0raíz
    P(4)0raíz
    P(−4)−48
    P(8)360
    P(−8)−504
  3. Hay tres raíces: −2, −1 y 4. (Con Ruffini a −1 queda x2 − 2x − 8, que es (x+2)(x−4).)

Resultado: raíces −2, −1 y 4; (x + 2)(x + 1)(x − 4)

7.5Reto

Halla m para que el resto de dividir x3 + mx − 6 entre (x − 2) sea 4.

Ver solución paso a paso
  1. El resto es P(2), y debe valer 4.
  2. Sustituye: 23 + m·2 − 6 = 4.
  3. Calcula: 8 + 2m − 6 = 4, o sea 2m + 2 = 4.
  4. Despeja: m = 1.
  5. Comprobación: P(2) = 8 + 2 − 6 = 4 ✓

Resultado: m = 1

8Factorización y raíces Ver teoría

8.1Básico

Factoriza 5x3 − 20x.

Ver solución paso a paso
  1. Factor común 5x: 5x(x2−4).
  2. Diferencia de cuadrados: x2−4 = (x−2)(x+2).

Resultado: 5x(x − 2)(x + 2)

8.2Básico

Factoriza 9x2 + 12x + 4.

Ver solución paso a paso
  1. Comprueba: (3x)2, 22, y el doble producto 2·3x·2=12x coincide con el término central.
  2. Es un trinomio cuadrado perfecto: (3x + 2)2.

Resultado: (3x + 2)2

8.3Medio

Factoriza x3 + x2 − 14x − 24.

Ver solución paso a paso
  1. Divisores de −24. Probamos −2: P(−2) = −8+4+28−24 = 0, así que es raíz.
  2. Ruffini con a = −2:
    11−14−24
    −2−2224
    1−1−120
  3. Queda x2 − x − 12. Sus raíces son 4 y −3: x2−x−12 = (x−4)(x+3).
  4. Resultado: (x + 2)(x − 4)(x + 3)

Resultado: (x + 2)(x − 4)(x + 3)

8.4Reto

Factoriza x4 − 5x2 + 4. Pista: llama t = x2.

Ver solución paso a paso
  1. Con t = x2 queda t2 − 5t + 4.
  2. Sus raíces: t = 5 ± 32, es decir t = 4 y t = 1. Así que t2−5t+4 = (t−4)(t−1).
  3. Vuelve a x: (x2−4)(x2−1).
  4. Cada paréntesis es una diferencia de cuadrados.

Resultado: (x − 2)(x + 2)(x − 1)(x + 1)

8.5Reto

Factoriza 2x3 − x2 − 13x − 6.

Ver solución paso a paso
  1. Probamos −2: P(−2) = −16 − 4 + 26 − 6 = 0, así que es raíz.
  2. Ruffini con a = −2:
    2−1−13−6
    −2−4106
    2−5−30
  3. Queda 2x2 − 5x − 3. Con la fórmula: x = 5 ± √(25+24)4 = 5 ± 74, así que x = 3 y x = −12.
  4. Un segundo grado se factoriza como a(x−x1)(x−x2): 2(x−3)(x+12), que es (x−3)(2x+1).
  5. Resultado: (x + 2)(2x + 1)(x − 3)

Resultado: (x + 2)(2x + 1)(x − 3)