1 Guía 10 Factorizaciones especiales Nombre Curso 1° Año Medio A – B – C – D Capacidad Resolver Problemas Destreza Analizar Valor Colaboración Actitud Constancia Aprendizajes Esperados Identificar patrones en multiplicaciones de expresiones algebraicas no fraccionarias. En esta guía abordaremos unos casos muy especiales de factorización, los cuales se presentan, frecuentemente, en el desarrollo de expresiones algebraicas. Estudiaremos tres casos de factorización: sacar factor común, factorización por agrupación y suma de dos términos con variables a la cuarta. Recordando algunos conceptos importantes ¿Qué significa factorizar una expresión algebraica? ¿Cuál es la propiedad que permite factorizar una expresión algebraica? ¿Por qué se dice que ésta propiedad es “económica”? Sacar factor común 1) Desarrolla las siguientes multiplicaciones: 4𝑥 ∙ (2𝑥 2 − 3) = __________________________________________ b) 6 ∙ (3𝑥 3 − 4𝑥 + 5) = __________________________________________ a) c) 5𝑥 2 ∙ (8𝑥 2 + 4𝑥 − 7) = __________________________________________ 2 2) Supongamos que un alumno hizo una tarea similar a las multiplicaciones anteriores, pero alguien rompió la hoja de su cuaderno (ver figura). En el trozo de papel sólo aparecen los resultados, pero él no recuerda cuáles eran los ejercicios. Ayúdalo rehacer su tarea. Obteniendo conclusiones Junto a tu profesor y compañeros sintetizar lo aprendido en la actividad anterior. Hora de practicar lo aprendido Sacar factor común en los siguientes polinomios: a) 30𝑥 4 −54𝑥 2 d) 5𝑥 4 −7𝑥 3 − 30𝑥 2 b) 24𝑥 3 −36𝑥 2 + 48𝑥 e) 40𝑥 3 −16𝑦 2 c) 60𝑥 4 −45𝑥 3 + 30𝑥 2 f) 35𝑥 4 −49𝑥 3 +63𝑥 2 3 Factorización por agrupación A continuación estudiaremos una forma muy útil de multiplicar dos polinomios. Observa atentamente los siguientes ejemplos: a) 𝐴 = (𝑎 + 3𝑥)(𝑎 − 2𝑦) 𝐴 = 𝑎 ∙ (𝑎 − 2𝑦) + 3𝑥 ∙ (𝑎 − 2𝑦) 2 𝐴 = 𝑎 − 2𝑎𝑦 + 3𝑎𝑥 − 6𝑥𝑦 b) 𝐵 = (𝑥 − 4𝑦)(𝑎 − 5𝑏) 𝐵 = 𝑥 ∙ (𝑎 − 5𝑏) − 4𝑦 ∙ (𝑎 − 5𝑏) 𝐵 = 𝑎𝑥 − 5𝑏𝑥 − 4𝑎𝑦 + 20𝑏𝑦 1) Al igual que en los ejemplos anteriores, desarrolla las siguientes multiplicaciones: a) 𝐶 = (3𝑥 − 5𝑦)(𝑎 + 2𝑦) c) 𝐸 = (𝑎 − 6𝑦)(𝑎 − 5𝑥) b) 𝐷 = (𝑎 + 5𝑦)(𝑎 − 3𝑥) d) 𝐹 = (3𝑥 − 2𝑦)(𝑎 − 3𝑏 − 5𝑐) 2) Magdalena hizo una tarea similar a los ejercicios de la actividad 1, pero su hermano menor derramó tinta sobre la hoja que debía presentar a su profesor (ver figura). Ayúdala a rehacer su tarea. Obteniendo conclusiones Junto a tu profesor y compañeros sintetizar lo aprendido en la actividad anterior. 4 Hora de practicar lo aprendido En cada caso, factorizar por agrupación: a) 2𝑎𝑥 − 8𝑎𝑦 + 3𝑏𝑥 − 12𝑏𝑦 d) 3𝑎𝑥 − 21𝑏𝑥 − 𝑎𝑦 + 7𝑏𝑦 b) 3𝑎𝑏 + 15𝑎𝑦 − 2𝑏𝑥 − 10𝑥𝑦 e) 6𝑎𝑏 − 20𝑎𝑥 + 15𝑏𝑥 − 50𝑥 2 𝑎𝑏 + 2𝑎𝑥 − 𝑏𝑥 − 2𝑥 2 f) 2𝑏 2 + 3𝑏𝑦 − 12𝑏𝑥 − 18𝑥𝑦 c) Suma de dos términos con variables a la cuarta Para finalizar el estudio de casos especiales de factorización en Primer Año Medio, buscaremos una regularidad que nos permita factorizar en ciertas circunstancias, la suma de dos términos a la cuarta. Por ejemplo, ¿cómo podemos factorizar la expresión 81𝑎4 + 64𝑏 4 ? Antes de iniciar la búsqueda de un procedimiento, recordemos dos fórmulas: Cuadrado de un binomio (𝑎 + 𝑏)2 = __________________________________________________ Suma por diferencia (𝑎 + 𝑏)(𝑎 − 𝑏) = __________________________________________________ Observa el desarrollo de los siguientes productos: 1) 𝐴 = (𝑥 2 + 2𝑦 2 + 2𝑥𝑦)(𝑥 2 + 2𝑦 2 − 2𝑥𝑦) 𝐴 = (𝑥 2 + 2𝑦 2 )2 − (2𝑥𝑦)2 𝐴 = 𝑥 4 + 4𝑥 2 𝑦 2 + 4𝑦 4 − 4𝑥 2 𝑦 2 𝑨 = 𝒙𝟒 + 𝟒𝒚𝟒 2) 𝐵 = (7𝑎2 + 14𝑏 2 − 14𝑎𝑏)(7𝑎2 + 14𝑏 2 + 14𝑎𝑏) 𝐵 = (7𝑎2 + 14𝑏 2 )2 − (14𝑎𝑏)2 𝐵 = 49𝑎4 + 196𝑎2 𝑏 2 + 196𝑏 4 − 196𝑎2 𝑏 2 𝑩 = 𝟒𝟗𝒂𝟒 + 𝟏𝟗𝟔𝒃𝟒 Imagina que el profesor la da Loreto dos ejercicios de tarea, similares a los ejemplos anteriores. Los resuelve en una hoja y alguien se la rompe. Después de mucho buscar encuentra un trozo de la hoja con el resultado de cada ejercicio. Ayúdalo a rehacer su tarea. 5 Obteniendo conclusiones Junto a tu profesor y compañeros sintetizar lo aprendido en la actividad anterior. Hora de practicar lo aprendido Factorizar las siguientes expresiones: a) 4𝑎4 + 𝑏 4 c) 64𝑎4 + 𝑏 4 b) 4𝑥 4 + 144𝑦 4 d) 9𝑥 4 + 36𝑦 4 Más ejercicios para practicar 1) Sacar factor común en los siguientes polinomios: a) 80𝑥 4 −32𝑥 2 d) 3𝑥 4 −5𝑥 3 − 8𝑥 2 b) 72𝑥 3 −32𝑥 2 + 24𝑥 e) 12𝑥 2 −28𝑦 4 f) 21𝑥 4 −56𝑥 3 +35𝑥 2 a) 𝑎𝑥 − 𝑥 2 − 3𝑎𝑦 + 3𝑥𝑦 f) 5𝑎𝑥 − 10𝑏𝑥 − 𝑎 + 2𝑏 b) 3𝑎2 − 3𝑎 + 5𝑎𝑏 − 5𝑏 g) 6𝑎𝑏 − 20𝑎𝑥 + 15𝑏𝑥 − 50𝑥 2 c) 90𝑥 4 −45𝑥 3 + 75𝑥 2 2) Sacar factor común en los siguientes polinomios: c) 5𝑏𝑥 − 5𝑥𝑦 + 2𝑏𝑦 − 2𝑦 2 h) 15𝑎𝑥 − 3𝑏𝑥 − 10𝑎𝑦 + 2𝑏𝑦 d) 3𝑥 2 − 6𝑥𝑦 − 𝑥 + 2𝑦 i) 8𝑎𝑥 − 4𝑏𝑥 + 6𝑎𝑦 − 3𝑏𝑦 e) 3𝑥 2 + 2𝑏𝑥 + 15𝑥𝑦 + 10𝑏𝑦 j) 2𝑥 2 − 2𝑥 − 𝑥𝑦 + 𝑦 3) Sacar factor común en los siguientes polinomios: a) 16𝑎4 + 4 e) 324𝑎4 + 𝑏 4 b) 81𝑥 4 + 4𝑦 4 f) 64𝑥 4 + 16𝑦 4 g) 100𝑎4 + 25𝑏 4 c) 256𝑎4 + 4𝑏 4 d) 4𝑥 4 + 625𝑦 4 h) 2500𝑥 4 + 𝑦 4
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