5.º año · algebra · Unidad 86 de 89

Ampliación para ingreso superior · Polinomios: estructura, división y raíces

AMPLIACIÓN DE INGRESO: raíces, factores, restos y comportamiento gráfico son expresiones conectadas de una misma estructura polinómica.

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En esta unidad

  1. Clase desarrollada
  2. Guía conceptual
  3. 26 ejercicios completos

Qué vas a construir

AMPLIACIÓN DE INGRESO: raíces, factores, restos y comportamiento gráfico son expresiones conectadas de una misma estructura polinómica.

Ya podés Operar y dividir polinomios y comprobar el resultado

Clase desarrollada

De dónde viene

Una noche necesitás describir cómo cambia una cantidad cuando otra toma valores distintos. No hay una clase disponible y la decisión no puede esperar hasta el día siguiente.. Este recorrido aparece porque el problema exige mirar variables, igualdades y relaciones de cambio. La situación obliga a Operar y dividir polinomios. También exige explicar por qué una respuesta es aceptable y otra no. La idea nace de esa necesidad concreta, no de una lista de símbolos aislados. Podés reconstruirla con datos pequeños y después volver al caso que tenés delante.

Qué conviene tener disponible

La idea

raíces, factores, restos y comportamiento gráfico son expresiones conectadas de una misma estructura polinómica. Esta ampliación prepara demandas frecuentes de ingreso superior. La forma desarrollada facilita sumar y comparar coeficientes: la factorizada revela raíces y multiplicidades. El teorema del resto conecta división y evaluación: al dividir P(x) por x−a, el resto es P(a). Primero identificá qué se conoce y qué se quiere averiguar. Después localizá la condición que relaciona esos datos. Una operación aislada no alcanza si no conserva esa condición. Escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. El primer objetivo es Operar y dividir polinomios. El segundo es Relacionar raíz, factor y resto. Ambos se conectan cuando explicás por qué cada paso sigue del anterior. Una representación muestra relaciones que una fórmula puede esconder. Otra representación permite controlar si la primera lectura fue correcta. Si las dos producen conclusiones incompatibles, revisá la traducción entre ellas. La respuesta final debe conservar unidades, dominio, escala o condiciones, según el problema. Por eso conviene anticipar signo, tamaño y forma del resultado. Sustituí el resultado en la relación original y contrastalo con una tabla de valores. Ese control no repite la cuenta y puede descubrir un paso inválido. La unidad se apoya en Funciones polinómicas y racionales elementales: pero ahora esa idea cumple una función nueva. Al final, deberías poder Analizar multiplicidad y gráfica con un caso que no copie el ejemplo.

Representaciones

tabla

Representá Ampliación para ingreso superior · Polinomios: estructura, división y raíces con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Operar y dividir polinomios. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible.

esquema de partes

Usá ahora esquema de partes para la misma relación. Partí de Si P(2)=0: entonces es factor…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan AMPLIACIÓN DE INGRESO. raíces, factores, restos y comportamiento gráfico son expresiones conectadas de una misma estructura polinómica.

Ejemplo resuelto

P(x)=x³−4x=x(x²−4). Factorizamos diferencia de cuadrados. P=x(x−2)(x+2). Las raíces son −2, 0 y 2, todas simples. Al tener multiplicidad impar, el gráfico cruza el eje x en cada raíz. No miro sólo el número final. Reviso la relación, la unidad y el sentido de cada transformación. Si me equivocara en el paso clave, la segunda representación dejaría de coincidir. Entonces volvería al primer desacuerdo y repararía ese paso, no toda la resolución.

Error frecuente y reparación

Error: Se escribió 1 al resolver Multiplicidad de 2 en (x−2)³(x+1).

Por qué tienta: La elección cuenta una sola escritura del factor x−2 sin considerar su exponente.

Cómo repararlo: Relacioná directamente (x−r)^m con raíz r de multiplicidad m.

Comprobaciones

Comprobación 1

¿Podrías explicarle a alguien por qué AMPLIACIÓN DE INGRESO. raíces, factores, restos y comportamiento gráfico son expresiones conectadas de una misma estructura polinómica.

Respuesta para cotejar

Sí, si vinculás Operar y dividir polinomios con una propiedad y una representación que permita controlarla.

Comprobación 2

¿Qué dato o condición haría dejar de valer el procedimiento usado en Ampliación para ingreso superior · Polinomios: estructura, división y raíces.

Respuesta para cotejar

Dejaría de valer cuando no se cumpla la condición central, cambie el dominio o la representación contradiga el resultado.

Guía conceptual

Idea central

Ampliación para ingreso superior · Polinomios. estructura, división y raíces trabaja este objeto matemático. AMPLIACIÓN DE INGRESO. raíces, factores, restos y comportamiento gráfico son expresiones conectadas de una misma estructura polinómica.

Qué hace falta antes

Dos representaciones

tabla

Representá Ampliación para ingreso superior · Polinomios. estructura, división y raíces con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Operar y dividir polinomios. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible. Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

esquema de partes

Usá ahora esquema de partes para la misma relación. Partí de Si P(2)=0. entonces es factor…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan AMPLIACIÓN DE INGRESO. raíces, factores, restos y comportamiento gráfico… Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

Error típico

Error típico. responder 1. Se reconoce porque El factor x−2 aparece elevado a 3, por lo que la raíz 2 tiene multiplicidad 3. Reparación. Relacioná directamente (x−r)^m con raíz r de multiplicidad m.

Comprobación rápida

Grado de 4x³−2x+7. Resolvelo y nombrá el control usado.

Respuesta para cotejar

3 Control. Sustituí el resultado en la relación original y contrastalo con una tabla de valores.

26 ejercicios

Resolvé primero; abrí la pista o la respuesta sólo cuando la necesites.

Activación y diagnóstico · Ejercicio 1 de 26 · numeric

Ejercicio 1

Consigna

Grado de 4x³−2x+7:

Necesito una pista

Ordená los términos por exponente: el grado es el mayor exponente con coeficiente no nulo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 3

La tarea recupera un prerrequisito necesario. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: 3.

Activación y diagnóstico · Ejercicio 2 de 26 · choice

Ejercicio 2

Consigna

Si P(2)=0, entonces es factor…

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x−2

La tarea recupera un prerrequisito necesario. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: x−2.

Activación y diagnóstico · Ejercicio 3 de 26 · reason

Ejercicio 3

Consigna

¿Puede un polinomio de grado 3 tener cuatro raíces reales distintas?

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce.

Respuesta y fundamento

Respuesta: No; un polinomio no nulo de grado 3 tiene como máximo tres raíces distintas.

La tarea recupera un prerrequisito necesario. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: No; un polinomio no nulo de grado 3 tiene como máximo tres raíces distintas. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Presentación, exploración y ejemplo trabajado · Ejercicio 4 de 26 · choice

Ejercicio 4

Consigna

Al aumentar la multiplicidad de una raíz de 1 a 2, ¿qué cambia localmente?

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El gráfico pasa de cruzar a tocar el eje

La predicción se contrasta con una representación dinámica. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: El gráfico pasa de cruzar a tocar el eje.

Práctica graduada · Ejercicio 5 de 26 · numeric

Ejercicio 5

Consigna

P(x)=x²−5x+6. P(2)=

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 0

P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: 0.

Práctica graduada · Ejercicio 6 de 26 · choice

Ejercicio 6

Consigna

Factorización de x²−9:

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce.

Respuesta y fundamento

Respuesta: (x−3)(x+3)

P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: (x−3)(x+3).

Práctica graduada · Ejercicio 7 de 26 · numeric

Ejercicio 7

Consigna

Resto de dividir x²+1 por x−2:

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 5

P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: 5.

Práctica graduada · Ejercicio 8 de 26 · reason

Ejercicio 8

Consigna

Explicá el teorema del resto.

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Al escribir P(x)=(x−a)Q(x)+r y evaluar x=a, queda P(a)=r.

P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: Al escribir P(x)=(x−a)Q(x)+r y evaluar x=a, queda P(a)=r. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Práctica graduada · Ejercicio 9 de 26 · choice

Ejercicio 9

Consigna

Raíces de x(x−4):

Necesito una pista

En la situación: Contrastá cada opción con evaluación P(a), factores, resto y multiplicidad y descartá la primera condición que falle.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 0 y 4

P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: 0 y 4.

Práctica graduada · Ejercicio 10 de 26 · numeric

Ejercicio 10

Consigna

Coeficiente principal de −2x⁴+x:

Necesito una pista

Identificá el término de mayor grado y leé el número que multiplica a esa potencia.

Respuesta y fundamento

Respuesta: -2

P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: -2.

Práctica graduada · Ejercicio 11 de 26 · choice

Ejercicio 11

Consigna

Una raíz de multiplicidad 2…

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce.

Respuesta y fundamento

Respuesta: No cambia el signo del polinomio al atravesarla

P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: No cambia el signo del polinomio al atravesarla.

Práctica graduada · Ejercicio 12 de 26 · reason

Ejercicio 12

Consigna

Compará forma desarrollada y factorizada de x²−5x+6.

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La desarrollada muestra coeficientes; (x−2)(x−3) muestra raíces 2 y 3. Son equivalentes.

P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: La desarrollada muestra coeficientes; (x−2)(x−3) muestra raíces 2 y 3. Son equivalentes. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Transferencia y modelización · Ejercicio 13 de 26 · numeric

Ejercicio 13

Consigna

Volumen V=x(x+2)(x+5). Para x=3:

Necesito una pista

En la situación: Escribí la relación entre evaluación P(a), factores, resto y multiplicidad antes de sustituir los datos.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 120

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: 120.

Transferencia y modelización · Ejercicio 14 de 26 · reason

Ejercicio 14

Consigna

Construí un polinomio mónico con raíces −1 y 4.

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce.

Respuesta y fundamento

Respuesta: P(x)=(x+1)(x−4)=x²−3x−4.

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: P(x)=(x+1)(x−4)=x²−3x−4. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Transferencia y modelización · Ejercicio 15 de 26 · reason

Ejercicio 15

Consigna

Si Q(x)=k·P(x) con k real no nulo, ¿qué comparten P y Q y qué cambia?

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Comparten ceros y multiplicidades si el factor no es cero; cambian escala vertical y quizá reflexión si el factor cambia de signo.

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: Comparten ceros y multiplicidades si el factor no es cero; cambian escala vertical y quizá reflexión si el factor cambia de signo. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Análisis de errores · Ejercicio 16 de 26 · reason

Ejercicio 16

Consigna

Iara dice que si P(3)=5, x−3 es factor. Corregí.

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce. Localizá el primer paso inválido antes de repararlo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: P(3)=5 es el resto; x−3 es factor sólo si P(3)=0.

La reparación localiza el error y restablece la condición matemática. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: P(3)=5 es el resto; x−3 es factor sólo si P(3)=0. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Análisis de errores · Ejercicio 17 de 26 · reason

Ejercicio 17

Consigna

Joel factoriza x²+4 como (x+2)². Localizá el error.

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce. Localizá el primer paso inválido antes de repararlo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: (x+2)²=x²+4x+4; en reales x²+4 no tiene esa factorización ni raíces reales.

La reparación localiza el error y restablece la condición matemática. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: (x+2)²=x²+4x+4; en reales x²+4 no tiene esa factorización ni raíces reales. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Análisis de errores · Ejercicio 18 de 26 · reason

Ejercicio 18

Consigna

Analizá esta producción: «Kiara resolvió “Grado de 4x³−2x+7:” y escribió “4”». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Compará la producción de Kiara con la condición de Factorizar y hallar raíces. Buscá el primer paso donde dejan de coincidir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El paso inválido aparece al La respuesta 4 se separa del valor esperado después de una única transformación de Factorizar y hallar raíces.. La corrección usa Factorizar y hallar raíces: 3.

El resultado es compatible con alterar un solo paso del procedimiento de Factorizar y hallar raíces sin controlar la relación original. Resulta tentante porque conserva una parte visible. La reparación exige Rehacé el paso de Factorizar y hallar raíces en la consigna Grado de 4x³−2x+7: y escribí qué condición conservás.

Evaluación breve · Ejercicio 19 de 26 · numeric

Ejercicio 19

Consigna

Resto de dividir 2x³−x+1 por x−1:

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 2

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: 2.

Evaluación breve · Ejercicio 20 de 26 · choice

Ejercicio 20

Consigna

Multiplicidad de 2 en (x−2)³(x+1):

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 3

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: 3.

Evaluación breve · Ejercicio 21 de 26 · reason

Ejercicio 21

Consigna

¿Qué puede inferirse del signo del coeficiente principal y grado par?

Necesito una pista

En la situación: Apoyá la explicación en evaluación P(a), factores, resto y multiplicidad y añadí una comprobación o contraejemplo. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Los dos extremos del gráfico tienen igual dirección: hacia arriba si el coeficiente es positivo y hacia abajo si es negativo.

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: Los dos extremos del gráfico tienen igual dirección: hacia arriba si el coeficiente es positivo y hacia abajo si es negativo. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Evaluación breve · Ejercicio 22 de 26 · numeric

Ejercicio 22

Consigna

Suma de raíces de x²−7x+10:

Necesito una pista

En la situación: Escribí la relación entre evaluación P(a), factores, resto y multiplicidad antes de sustituir los datos. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 7

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: 7.

Evaluación breve · Ejercicio 23 de 26 · choice

Ejercicio 23

Consigna

¿Cuál toca el eje en x=0?

Necesito una pista

En la situación: Contrastá cada opción con evaluación P(a), factores, resto y multiplicidad y descartá la primera condición que falle. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x²(x−1)

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: x²(x−1).

Recuperación y profundización · Ejercicio 24 de 26 · numeric

Ejercicio 24

Consigna

Reconstrucción: P(−1) para P=x²+3x+2:

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce. Explicá qué estructura conserva este caso nuevo y qué dato cambió.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 0

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: 0.

Recuperación y profundización · Ejercicio 25 de 26 · choice

Ejercicio 25

Consigna

Si P(a)=0, la división por x−a tiene resto…

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce. Explicá qué estructura conserva este caso nuevo y qué dato cambió.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 0

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: 0.

Recuperación y profundización · Ejercicio 26 de 26 · reason

Ejercicio 26

Consigna

Generalizá un polinomio con raíces r₁,…,rₙ y multiplicidades mᵢ.

Necesito una pista

En la situación: Evaluá P(a) para x−a y usá la paridad de la multiplicidad para anticipar el cruce. Explicá qué estructura conserva este caso nuevo y qué dato cambió.

Respuesta y fundamento

Respuesta: P(x)=k∏(x−rᵢ)^{mᵢ}, con k≠0; factores adicionales irreducibles pueden aparecer si se consideran sólo raíces reales.

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. P(a)=0 equivale a que x−a sea factor; una raíz de multiplicidad par toca el eje y una impar lo cruza. Una resolución posible es: P(x)=k∏(x−rᵢ)^{mᵢ}, con k≠0; factores adicionales irreducibles pueden aparecer si se consideran sólo raíces reales. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.