Title | Unidad 3-Expresiones algebraicas y polinomios |
---|---|
Author | Gabriela Diaz Brito |
Course | Matemática Básica |
Institution | Universidad Autónoma de Santo Domingo |
Pages | 21 |
File Size | 1.3 MB |
File Type | |
Total Downloads | 57 |
Total Views | 386 |
[email protected](UASD)Universidad Autónoma de Santo DomingoCurso de Matemática Básica 3/Basado en el programa de MAT-0140 versión 2012Ing. Edwin Garabitos Lara, M.ObjetivosAutor: Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Unidad 3 algebraicas y polinomios Expresiones algebraicas y polinomios, definiciones Op...
Universidad Autónoma de Santo Domingo (UASD)
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc.
Curso de Matemática Básica 3/8 Basado en el programa de MAT-0140 versión 2012
Unidad 3.Expresiones algebraicas y polinomios Objetivos
Autor: Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc. [email protected] Agosto 2020
3.1. Expresiones algebraicas y polinomios, definiciones 3.2. Operaciones con polinomios 3.3. Productos y cocientes notables, factorización de Polinomios. 3.4. Expresiones algebraicas racionales 3.5. Mínimo común denominador y Máximo Común Divisor 3.6. Operaciones con expresiones racionales 3.7. División de polinomios 3.8. Número imaginario 3.9. Números complejos en forma binómica 3.10. Ecuaciones cuadráticas, raíces reales y complejas
Identificarlas expresiones algebraicas y los polinomios, efectuar operaciones con polinomios, resolver ecuaciones cuadráticas.
1
Curso de matemática básica-Unidad 2
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc.
3.1. Expresiones algebraicas y polinomios, definiciones
Términos homogéneos y términos heterogéneos: Si se comparan dos
Expresión algebraica: es el resultado de llevar a cabo un número
términos teniendo en cuenta sus grados absolutos , entonces se dice que
finito de sumas, restas, multiplicaciones, divisiones o raíces en
son homogéneos si ambos tienen el mismo grado absoluto y son
un grupo de variables y números reales. Los siguientes son
heterogéneos si sus grados absolutos son diferentes. Por ejemplo,
ejemplos de expresiones algebraicas: 𝑥 3 − 2𝑥 2 + 𝑥 − 𝜋 ,
4𝑥𝑦 − 𝑥 y 𝑥+𝑦
3
𝑥 2 𝑦 3 y 20𝑥 𝑦 4 son ambos de grado absoluto 5 y por lo 7𝑦 − 3 +𝑧
𝑥 5 𝑦 −2
Dominio de una variable: es el conjunto de valores permisibles para la variable. Término: Es una expresión algebraica que consta de un número o
tanto son homogeneos entre sí. Términos semejantes: son aquellos términos que tienen la misma parte literal. Ejemplo: −8𝑚3 𝑛 y 6𝑚3 𝑛 son términos semejantes Monomio: Expresión algebraica que consta de un solo término.
una variable o varios números y varias variables combinadas mediante multiplicación o la división. Cada uno de los factores de
Binomio: Expresión algebraica que consta de dos términos.
un término es coeficiente de los demás. Grado de un término con relación a una de sus variables: es el
Polinomio: Expresión algebraica que consta de dos o más términos.
mayor exponente que tiene dicha variable. El grado absoluto de un término: es la suma de los exponentes de todas las variables que aparecen en dicho término. Por ejemplo , − 3𝑥 2 𝑦 3 es de 6to grado absoluto , de 2do grado respecto de 𝑥 y de tercer 3er grado respecto a 𝑦.
Polinomio ordenado: Un polinomio está ordenado con relación a una variable cuando los exponentes de esa variable van aumentando o disminuyendo desde el primer hasta el último término. 2
Curso de matemática básica-Unidad 2
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc.
Ejemplos: Tabla 3.1.Grado de un polinomio
1) 𝑎3 + 4𝑎2 + 6𝑎 + 10 → ordenado en forma descendente 2
4
2) 4 − 3𝑥 + 6𝑥 + 7𝑥 →ordenado en forma ascendente Polinomio de grado 𝑛 de la variable 𝑥 : es cualquier expresión algebraica de la forma 𝑎𝑛 𝑥 𝑛 + 𝑎𝑛−1 𝑥 𝑛−1 +∙∙∙ +𝑎2 𝑥 2 + 𝑎1 𝑥 + 𝑎0 , 𝑎𝑛 ≠ 0
Polinomio
Grado
Forma estándar
Ejemplo
Constante
0
𝑎0 (𝑎0 ≠ 0)
5
Lineal
1
𝑎1 𝑥 + 𝑎0 (𝑎1 ≠ 0)
Cuadrático
2
2
𝑎2 𝑥 + 𝑎1 𝑥 + 𝑎0 (𝑎2 ≠ 0)
𝑥 + 𝑥 + 33
Cubico
3
𝑎3 𝑥 3 + 𝑎2 𝑥 2 + 𝑎1 𝑥 + 𝑎0 (𝑎3 ≠ 0)
𝑥3 − 𝑥 + 2
enésimo grado
𝑛
𝑎𝑛 𝑥 𝑛 + 𝑎𝑛−1 𝑥 𝑛−1 +∙ ∙ ∙ +𝑎2 𝑥 2 + 𝑎1 𝑥 + 𝑎0 , 𝑎𝑛 ≠ 0
3𝑥 − 2 2
𝑥𝑛 + 1
(3.1)
donde 𝑛 es un entero no negativo y 𝑎𝑖 , 𝑖 = 0,1 … , 𝑛 son números reales.𝑎𝑛 se conoce como coeficiente principal y 𝑎0 como término constante del polinomio.
3.2. Operaciones con polinomios Como cada símbolo en un polinomio representa un número real, podemos usar las propiedades del sistema de los números reales expuestas en la unidad anterior para
Los polinomios pueden clasificarse según sus grados, aunque al
sumar, restar y multiplicar polinomios. En otras palabras, la suma, diferencia y
polinomio cero no se le ha asignado ningún grado. Se usan
producto de dos polinomios es un polinomio.
nombres especiales para describir los polinomios de menor grado, según se presenta en la tabla 3.1. En cada término en un
Suma de polinomios
polinomio, el exponente de la variable debe ser un entero no
Para sumar dos polinomios, se reorganizan los términos y se usan las propiedades
negativo.
distributivas. La suma se simplifica al sumar los términos semejantes.
3
Curso de matemática básica-Unidad 2
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc.
Ejemplo 3.1. Hallar la suma de los polinomios 𝑥 4 − 3𝑥 2 + 7𝑥 − 8 y 2𝑥 4 + 𝑥 2 + 7𝑥
(𝑥 3 +5𝑥 2 − 10𝑥 + 6) − (2𝑥 3 − 3𝑥 − 4 ) = 𝑥 3 + 5𝑥 2 − 10𝑥 + 6 − 2𝑥 3 + 3𝑥 + 4 )
Resolución
= (𝑥 3 −2𝑥 3 ) + 5𝑥 2 + (−10𝑥 + 3𝑥) + (6 + 4 ) = −𝑥 3 + 5𝑥 2 − 7𝑥 + 10
(𝑥 4 − 3𝑥 2 + 7𝑥 − 8) + (2𝑥 4 + 𝑥 2 + 7𝑥) = 𝑥 4 − 3𝑥 2 + 7𝑥 − 8 + 2𝑥 4 +𝑥 2 + 7 = 1 + 2 𝑥 4 + −3 + 1 𝑥 2 + 7 + 3 𝑥 − 8 = 3𝑥 4 − 2𝑥 2 + 10𝑥 − 8
Producto de dos polinomios Para multiplicar dos polinomios, se utiliza varias veces la propiedad distributiva, se agrupan los términos semejantes y se simplifica. Ejemplo 3.3. Multiplicar los polinomios 2𝑥 2 − 3𝑥 y 𝑥 + 2
Diferencia de polinomios Para para restar dos polinomios, se determina el opuesto del polinomio a restar y luego se le suma al otro polinomio.
Resolución 2𝑥 2 − 3𝑥
𝑥 + 2 = 2𝑥 2 − 3𝑥 (𝑥) + 2𝑥 2 − 3𝑥 (2)
= 2𝑥 3 − 3𝑥 2 + 4𝑥 2 − 6𝑥 = 2𝑥 3 + 𝑥 2 − 6𝑥 Ejemplo 3.2. Restar 2𝑥 3 − 3𝑥 − 4 de 𝑥 3 + 5𝑥 2 − 10𝑥 + 6. Otra forma de expresar lo mismo es : de 𝑥 3 +5𝑥 2 − 10𝑥 + 3
6 restar 2𝑥 − 3𝑥 − 4. Resolución
División de dos polinomios En la división de polinomios , se usa la propiedad de común denominador: 𝑎 𝑏 𝑐 𝑎+𝑏+𝑐 + + = 𝑑 𝑑 𝑑 𝑑
(3.2)
4
Curso de matemática básica-Unidad 2
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc.
Ejemplo 3.4. Dividir 15𝑥𝑦 3 + 25𝑥 2 𝑦 2 − 5𝑥𝑦 2 entre 5𝑥𝑦 2
De no obtener un resto igual a cero, se dice que la división no es exacta, en el
Resolución
caso del ejemplo desarrollado la división es exacta. 3.3. Productos y cocientes notables, factorización de polinomios
15𝑥𝑦 3 + 25𝑥 2 𝑦 2 − 5𝑥𝑦 2 5𝑥𝑦 2
Ciertos productos de binomios se presentan con tanta frecuencia que se 3
=
2 2
2
15𝑥𝑦 5𝑥𝑦 25𝑥 𝑦 = 3𝑦 + 5𝑥 − 1 − + 2 2 5𝑥𝑦 2 5𝑥𝑦 5𝑥𝑦
denominan productos notables, así que puede ser útil memorizar el resultado para no tener que resolverlo cada vez. De la misma, los cocientes notables son
Otro método. La división de puede desarrollar mediante un
aquellas divisiones cuyo resultado resulta se usa frecuentemente en algunas
algoritmo muy conocido y usado desde la educación
operaciones.
preuniversitaria , a continuación se desarrolla el ejemplo con
Productos notables
este algoritmo. 15𝑥𝑦 3 + 25𝑥 2 𝑦 2 − 5𝑥𝑦 2 −15𝑥𝑦 3
ہ5𝑥𝑦 2
3𝑦 + 5𝑥 − 1 25𝑥 2 𝑦 2 − 5𝑥𝑦 2
−25𝑥 2 𝑦 2 −5𝑥𝑦 2
5𝑥𝑦
𝑎𝑥 + 𝑏 𝑐𝑥 + 𝑑 = 𝑎𝑐𝑥 2 + 𝑎𝑑 + 𝑏𝑑 𝑥 + 𝑏𝑑 (𝑥 + 𝑎)2 = 𝑥 2 + 2𝑎𝑥 + 𝑎2
(3.2) (3.3)
(𝑥 + 𝑎)3 = 𝑥 3 + 3𝑎𝑥 2 + 3𝑎2 𝑥 + 𝑎3 𝑥 + 𝑎 𝑥 − 𝑎 = 𝑥 2 − 𝑎2
(3.4) (3.5)
𝑥 + 𝑎 𝑥 2 − 𝑎𝑥 + 𝑎2 = 𝑥 3 + 𝑎3
(3.6)
𝑥 − 𝑎 𝑥 2 + 𝑎𝑥 + 𝑎2 = 𝑥 3 − 𝑎3
(3.7)
2
0 5
Curso de matemática básica-Unidad 2
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc.
Factorización de polinomios cuadráticos .A veces es posible factorizar los polinomios cuadráticos como 𝑎𝑥 2 + 𝑏𝑥 + 𝑐,donde a, b y c son enteros, como (𝐴𝑥 + 𝐵)(𝐶𝑥 + 𝐷) donde 𝐴, 𝐵, 𝐶 𝑦 𝐷 son también enteros. Inicialmente para simplificar, suponemos que el
polinomio cuadrático tiene como coeficiente principal 𝑎 = 1. Si 𝑥 2 + Figura 3.1. El método PEIU para multiplicar dos binomios
𝑏𝑥 + 𝑐 tiene una factorización utilizando coeficientes enteros, Factorización de polinomios
entonces será de la forma (𝑥 + 𝐵)(𝑥 + 𝐷) donde B y D son enteros: al
Anteriormente se han multiplicado polinomios. Ahora, se invierte el
hallar el producto y al comparar los coeficientes, Se vé que 𝐵 + 𝐷 = 𝑏
procedimiento y se trata de escribir un polinomio como producto de
y 𝐵𝐷 = 𝑐.Ver la figura 3.2.
otros polinomios. Este proceso se llama factorización, y cada polinomio en el producto se llama factor del polinomio original. Por ejemplo, 𝑥 + 1 y 𝑥 son factores del polinomio 𝑥 2 + 1, ya que
𝑥 + 1 𝑥 = 𝑥 2 + 𝑥. Ejemplo 3.5.Factorizar 5𝑥 2 𝑦 + 𝑥 3 𝑦 3 − 4𝑥 4
Figura 3.2. Factorización de ecuación cuadrática de la forma 𝑥 2 + 𝑏𝑥 + 𝑐
Resolución se identifican los factores comunes entre los tres términos 5𝑥 2 𝑦 + 𝑥 3 𝑦 3 − 4𝑥 4 = 5𝑥 2 𝑦 + 𝑥 2 𝑥𝑦 3 − 4𝑥 2 𝑥 2 = 𝑥 2 5𝑦 + 𝑥𝑦 3 − 4𝑥 2
6
Curso de matemática básica-Unidad 2
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc.
Factorización de fórmulas. Si se invierten las fórmulas de los cuadrados perfectos se obtiene: Cuadrado perfecto: 𝑥 2 + 2𝑎𝑥 + 𝑎2 = (𝑥 + 𝑎)2
Diferencia de dos cuadrados : 𝑥 2 − 𝑎2 = 𝑥 + 𝑎 (𝑥 − 𝑎) Diferencia de cubos : 𝑥 3 − 𝑎3 = 𝑥 − 𝑎 (𝑥 2 + 𝑎𝑥 + 𝑎2 ) Diferencia de cubos : 𝑥 3 + 𝑎3 = 𝑥 + 𝑎 (𝑥 2 − 𝑎𝑥 + 𝑎2 )
i) Cancelación:
𝑎𝑐
𝑎 ,𝑐 ≠ 0 =𝑏
𝑏𝑐 𝑎 𝑐 𝑎±𝑐 ii) Suma o resta: ± = 𝑏 𝑏 𝑏 𝑎 𝑐 𝑎𝑐 iii) Multiplicación ∶ ∙ = 𝑏 𝑑 𝑏𝑑 𝑎 𝑐 𝑎 𝑑 𝑎𝑑 iv)División ∶ ÷ = ∙ = 𝑏𝑐 𝑏 𝑑 𝑏 𝑐
3.4. Expresiones algebraicas racionales 3.5. Mínimo común denominador y máximo común divisor Cuando un polinomio se divide entre otro, el resultado no es necesariamente un polinomio. El cociente de dos polinomios se llama
Mínimo común denominador
expresión racional. Por ejemplo,
Para sumar o restar expresiones racionales se procede exactamente como
2𝑥 2 + 5 ; 𝑥+1
2𝑥 2 + 5 2𝑥 3 − 𝑥 + 8
son expresiones racionales. El dominio de la variable en una expresión
racional consta de todos los números reales para los que el valor del denominador es diferente de cero.
cuando se suman
o restan fracciones. Primero halla un común
denominador(divisor) y luego se aplica la propiedad ii). Aunque cualquier común denominador servirá, el trabajo será menor si usamos el mínimo común denominador (MiCD), el cual se encuentra mediante la factorización completa de cada denominador y la formación de un producto de los diferentes factores, usando cada factor con el exponente más alto con el cual
En la operación de expresiones racionales se usan las mismos axiomas o
ocurra en cualquier denominador individual.
propiedades de las fracciones, a continuación se muestran algunas como repaso. Para cualquiera de los números reales a, b, c y d:
7
Curso de matemática básica-Unidad 2
Ejemplo 3.5. Hallar el mínimo común denominador de 1
𝑥+2
y , 𝑥 4 −𝑥 𝑥 2 +2𝑥
1 𝑥
.
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc.
Ejemplo 3.6. Hallar el máximo común divisor de las expresiones 2𝑥 ,
2𝑥 3 + 4𝑥 2 . Resolución
Resolución Cada denominador se descompone en sus factores:
Se expresa cada expresión como un producto de sus factores primos; 2𝑥 = 2𝑥; 2𝑥 3 + 4𝑥 2 = 2𝑥 2 𝑥 + 2 , luego se
4
multiplican los factores
3
𝑥 −𝑥 =𝑥 𝑥 −1
𝑥 2 + 2𝑥 = 𝑥 𝑥 + 2
comunes en las expresiones algébricas. Los factores comunes son 2 y 𝑥,entonces:
𝑥=𝑥 El mínimo común denominador se obtiene multiplicando cada factor con el
MCD = 2𝑥
exponente más alto con el cual ocurra en cualquier denominador individual: 3.6. Operaciones con expresiones racionales MiCD = 𝑥 𝑥 3 − 1 (𝑥 + 2 ) Máximo común divisor
Suma de expresiones racionales En la suma se opera con ambos en las expresiones racionales de modo que tangan el mismo denominador, y luego se usa la propiedad ii), o se usa el mínimo común denominador.
El máximo común divisor(MCD) de dos o más polinomios es el mayor polinomio que divide exactamente a los polinomios.
8
Curso de matemática básica-Unidad 2
Ejemplo 3.7. Realizar la suma de
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc. 1
𝑥+2
Multiplicación de expresiones racionales
+ 𝑥 2 +𝑥 𝑥
Resolución
La multiplicación de expresiones racionales es similar a la multiplicación de fracciones, con la diferencia de que se debe aplicar la propiedad distributiva
Método 1.En este método, se multiplica cada denominador por factores
de la multiplicación en relación con la suma, para simplificar el numerador y
que hagan que cada expresión tenga el mismo denominador, luego se
el denominador.
aplica la propiedad ii) 1 𝑥+2 1 𝑥+1 𝑥+2 𝑥+1 𝑥+2 2𝑥 + 3 + 2 = × + 2 = 2 + 2 = 2 𝑥 +𝑥 𝑥 𝑥 +𝑥 𝑥 𝑥+1 𝑥 +𝑥 𝑥 +𝑥 𝑥 +𝑥 Método 2.Se busca el mínimo común denominador y luego se iguala la suma a una expresión racional que tenga como denominador al mínimo común denominador. El mínimo común denominador es 𝑥 𝑥 + 1 = 𝑥 2 + 𝑥 ,entonces el numerador correspondiente es la suma de los productos del MCD con cada expresión racional, es decir:
1 𝑥+2 𝑥 𝑥+1 × =𝑥+1; 𝑥 𝑥+1 × =𝑥+2 𝑥 𝑥2 + 𝑥 ⇒ Este calculo se hace mentalmente 1 𝑥+2 𝑥+1+𝑥+2 2𝑥 + 3 + = = 2 𝑥 +𝑥 𝑥 𝑥2 + 𝑥 𝑥 𝑥+1 ⇒ El desarrollo consiste en esta línea
5
Ejemplo 3.8. Multiplicar las expresiones ; 𝑥
𝑥+2 𝑥 −1
.
Resolución 𝑥+2 5 𝑥+2 5𝑥 + 10 5 × = = 2 𝑥 𝑥 −1 𝑥 𝑥 −1 𝑥 −𝑥 División de expresiones racionales En la división se multiplica la expresión racional a dividir, por el recíproco de la expresión racional divisora. Ejemplo 3.9. Realizar la división
𝑥+3 𝑥 −1
÷
2 𝑥
Resolución 2 𝑥+3 𝑥 𝑥+3 𝑥 𝑥 2 + 3𝑥 𝑥+3 ÷ = × = = 𝑥 −1 𝑥 𝑥 −1 2 𝑥 −1 2 2𝑥 − 2 9
Curso de matemática básica-Unidad 2
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc.
3.7. Número imaginario
𝑧 = 𝑎 + 𝑏𝑖
(3.10)
Algunas ecuaciones cuadráticas no tienen solución real, por ejemplo 𝑥 2 + 1 = 0, no tiene raíces reales ya que no hay un número real tal que 𝑥 2 = −1. La solución a esta ecuación requiere de la definición de los números imaginarios, los cuales se definen mediante la expresión en (3.8) , donde 𝑏 es un número real e 𝑖 es la unidad imaginaria que se define según (3.9), de modo que 𝑖 2 = −1.
Operaciones con números complejos Dos números complejos son iguales si y sólo si sus partes reales son iguales y si también sus partes imaginarias son iguales. Es decir, si 𝑧1 =
𝑎 + 𝑏𝑖 y 𝑧2 = 𝑐 + 𝑑𝑖 entonces son iguales si se cumple la expresión en (3.11).
𝐼 = 𝑏𝑖
(3.8)
𝑖 = −1
(3.9)
3.8. Números complejos en forma binómica
𝑧1 = 𝑎 + 𝑏𝑖 = 𝑧2 = 𝑐 + 𝑑𝑖 ⟺ 𝑎 = 𝑐 ,
𝑏=𝑑
(3.11)
Algunas potencias de la unidad imaginaria
𝑖0 = 1
Un número complejo se define como aquel de la forma en (3.10), donde 𝑎 y 𝑏 son números reales, 𝑎 se le conoce como parte real y a 𝑏 se le
conoce como parte imaginaria. Se dice que un número complejo de la forma 0 + 𝑏𝑖 es un número imaginario puro o simplemente un número
𝑖 1 = −1 𝑖2 =
−1
2
= −1
𝑖 3 = 𝑖 2 𝑖 = −1 𝑖 = −𝑖
(3.12)
imaginario como se definió en la sección 3.7 . Mientras que si 𝑏 = 0 en (3.10) se obtiene un número real. Así, el conjunto de los números reales
ℝ y el conjunto de los números imaginarios son subconjuntos de los números complejos ℂ.
𝑖 4 = 𝑖 2 𝑖 2 = −1 −1 = 1
𝑖5 = 𝑖 4𝑖 = 1 𝑖 = 𝑖 10
Curso de matemática básica-Unidad 2
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc.
Suma, resta y multiplicación de números complejos
Resolución
Si 𝑧1 = 𝑎 + 𝑏𝑖 y 𝑧2 = 𝑐 + 𝑑𝑖 entonces
a) 𝑧1 + 𝑧2 = 2 + 5𝑖 + 1 − 3𝑖 = 2 + 1 + 5𝑖 − 3𝑖 = 3 + 2𝑖
i) su suma está dada por 𝑧1 + 𝑧2 = (𝑎 + 𝑏) + 𝑏 + 𝑑 𝑖 ii) su diferencia está dada por 𝑧1 − 𝑧2 = (𝑎 − 𝑏) + 𝑏 − 𝑑 𝑖
b) 𝑧1 × 𝑧3 = 2 + 5𝑖 × 1 − 3𝑖
iii) su producto está dado por 𝑧1 𝑧2 = (𝑎𝑐 − 𝑏𝑑) + 𝑏𝑐 + 𝑎𝑑 𝑖
= 2 1 − 3𝑖 + 5𝑖 1 − 3𝑖 = 2 − 6𝑖 + 5𝑖 − 15𝑖 2
Conjugado. Sea 𝑧 = 𝑎 + 𝑏𝑖 un número complejo, su conjugado es el número 𝑧ҧ = 𝑎 − 𝑏𝑖.
= 2 − 𝑖 − 15 −1 = 2 − 𝑖 + 15 = 17 − 𝑖 En la parte c) se debe multiplicar por el conjugado del denominador
Los cálculos siguientes muestran que tanto la suma como la
multiplicación de un número complejo z y su conjugado തz son números reales:
𝑧 + 𝑧ҧ = 𝑎 + 𝑏𝑖 + 𝑎 − 𝑏𝑖 = 2𝑎
c)
2 + 6𝑖 + 5𝑖 + 15𝑖 2 𝑧1 2 + 5𝑖 2 + 5𝑖 1 + 3𝑖 2 + 5𝑖 1 + 3𝑖 = = = × = 12 + 32 1 − 3𝑖 1 + 3𝑖 𝑧2 1 − 3𝑖 1 − 3𝑖 1 + 3𝑖
(3.13) =
𝑧 𝑧ҧ = 𝑎 + 𝑏𝑖 𝑎 − 𝑏𝑖 = 𝑎2 − 𝑏2 𝑖 2 = 𝑎2 + 𝑏2
2 + 11𝑖 + 15(−1 ) −13 + 11𝑖 13 11 = = − + 𝑖 2 2 1 +3 10 10 10
(3.14) d) 𝑧3 + 𝑧1 𝑧1ҧ = 1 − 3𝑖 + 2 + 5𝑖
2 − 5𝑖
Ejemplo 3.10. Dados los números complejos 𝑧1 = 2 + 5𝑖 , 𝑧2 = 1 − 3𝑖, 𝑧3 = 6𝑖 . realizar las operaciones a) 𝑧1 + 𝑧2 ; b) 𝑧1 ×
= 1 − 3𝑖 + 22 + 52 = 30 − 3𝑖
𝑧3 ; c) 𝑧1 /𝑧2 ; d) 𝑧3 + 𝑧1 𝑧1ҧ .Expresar el resultado en forma binómica. 11
Curso de matemática básica-Unidad 2
Ing. Edwin Garabitos Lara, M.Sc.
3.9. Ecuaciones cuadráticas, raíces reales y complejas
Dada una ecuación cuadrática a resolver , primero se rescribe como se muestra en (3.16) y se dan los siguientes pasos
Ecuaciones cuadráticas
𝑥 2 + 𝐵𝑥 + 𝐶 = 0
(3.16)
En esta sección examinamos las ecuaciones polinomiales de
segundo grado o ecuaciones cuadráticas. Una ecuación cuadrática
Se expresa la ecuación con el término independiente en el lado derecho
es una ecuación polinomial que puede escribirse en la forma
𝑥 2 + 𝐵𝑥 = −𝐶
estándar: 2
𝑎𝑥 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0, con 𝑎 ≠ 0
Para expresar el lado izquierdo como un trinomio cuadrado perfecto, se (3.15)
suma el cuadrado de la mitad del coeficiente de 𝑥 , es decir (𝐵Τ2)2 a
Métodos de solución de la ecuación cuadrática
ambos miembros de esta última ecuación:
a) Método de factorización. Este método se basa en la propiedad:
𝐵 𝑥 + 𝐵𝑥 + 2
ab = 0, entonces a = 0 o b = 0 o b = a = 0.Luego de factorizar y aplicar estas condiciones se despeja la variable en cada factor b) Método de completar el cuadrado .Cuando una expresión
2
2
𝐵 = −𝐶 + 2
2
Ahora, se factoriza el trinomio cuadrado perfecto 𝐵 𝑥+ 2
2
𝐵 = −𝐶 + ...