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CEPRU CENTRO DE ESTUDIOS PRE UNIVERSITARIO - UNSAAC UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO “Año del Fortalecimiento de la Soberanía Nacional” CICLO ORDINARIO 2023 - I “ÁREA A” ÁLGEBRA DIRECTORIO CENTRO DE ESTUDIOS PREUNIVERSITARIO -UNSAAC DIRECTOR: Dr. FRANCISCO MEDINA MARTINEZ INTEGRANTES: Dr. SANTIAGO SONCCO TUMPI Ing. VICTOR DUEÑAS AQUISE Mgt. CAYREL GENOVEVA JIMENEZ PAREDES PERSONAL ADMINISTRATIVO: PEDRO PAUL LABRA QUISPICURO JODY MURILLO NEYRA WILBER CELSO GAMERO HANDA EDITH DIANA QUIRITA ACHAHUANCO YOHN ELMER SOTO SURCO PLANA DOCENTE 1 ( n a )n = a a ; a m−n (am )n = am.n am = an − 0 a0 = 1;a −0 POTENCIACIÓN DEFINICIÓN. La potenciación es una operación matemática, que consiste en E) Potencia de potencia multiplicar un número llamado base "a" tantas F) Potencia de un producto veces como indica otro número llamado exponente "n", al resultado de esta operación se le denomina potencia. La potencia n-ésima de "a"denotado por "an " , está dado por: G) Potencia de un cociente donde: an = a.a.a...a , a n−veces y n H) Exponente negativo de un cociente "a" "n" : es la base. : es el exponente. "an ": es la potencia. PROPIEDADES: I) Exponente fraccionario Sea m, n + , entonces se cumplen las propiedades siguientes: A) Producto de bases iguales RADICACIÓN DEFINICIÓN. Una radicación se define como: B) Cociente de bases iguales C) Exponente nulo (cero) D) Exponente negativo Donde: a : Radical n : Índice del radical ( n n 2 ) a : Radicando b : Raíz n- ésima de "a" PROPIEDADES: Considérese para las expresiones siguientes, la existencia de todos los radicales. 1. con ( n n 2 ). (a.b)n = an .bn CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA −0 + am .an = am+n n a = b bn = a a n n b b = ; an a,b b 0 a −n b = a ;a,b b n −0 m a n = n am a−n = 1 ; a an −0 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 2 n an n a = ;b 0, n n b a n b n ab = n a . n b; n = a + , si n par a , si n es impar m n a xn = b x = n b, x 0, n + + = mn a ; m, n y2 y 2. a) 10 b) 5 3. c) 12 d) 7 e) 2 4. 3. Si se cumple que: 3n−1 = 22n , el valor de la 5. 6. ECUACIONES EXPONENCIALES expresión a) 1 b) 5 c) 21 d) 10 e) 3 3n+1 + 22n+1 A = 3n + 22n+3 , es: DEFINICIÓN. Son aquellas ecuaciones que 4. Sean x, y y y − x 2 , luego de contienen la incógnita o variable en el exponente y en otros como exponente y base. PROPIEDADES 1) 2) 3) simplificar la expresión: xx+ y y y + yx+ y xx I = x− y x2 y yx + y2 x xy a) x y b) y x c) 1 y 1 resulta: 4) d) x e) xy EJERCICIOS 5. Si xx = 2 luego el valor de x+1−x1+ x , es: 1. Al simplificar la expresión: 3a+4 9a+2b Q = se obtiene: 27a−1 81b+1 a) 2 b) 4 c) d) 1 a) 27 b) 28 c) 23 d) 3 2 e) 8 6. Al simplificar la expresión e) 9 2. El valor de "k " en la expresión x2 − 1 x x − 1 y−x E = y x− y , resulta igual 2n 2 2 1 1 k = 5n−1 + 355n−1 ; n 1, es: y − x2 y + x a: ax = ay x = y ;a + −1 x n = y n x = y ; x , y + ;n + xx = aa x = a ; x , a + n−1 5n+1 2 m kn bk m = n bm = b n ;dondek J = xx CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 3 a 20a+1 4a+2 + 22a+2 y x a) x y b) y x x x + y c) y x+ y d) el valor de a) 10 b) 12 c) 4 d) 6 e) 3 E = x2 − x , es: e) ( xy ) x+ y 2 2 11. Si ab = 2 , el valor de a3b.a 2b 7. El valor de: E = n2 10 n − 6n , es: M = 2b 3b 4b , es: a) 2 b) 5 c) 10 d) 2 5 5 (25)n 2 − (15)n 2 a + a + a + 4 1+2 x1+x−x x+1 xx , es: e) 2 1 8. Si se cumple que xx = 7 , x 1 + . El valor de, 8(7x ) + (23x x) x + (x)2 P = 322 + 2x2 +16(7x ) , es: 13. Al simplificar la expresión a) 2 b) 7 c) 4 d) 1 2 e) 1 4 9. Al simplificar la expresión: E = (−x2 ) 3 .(−x−3 ) 2 .(x3 ) 2 .(x−3 ) 2 .(−x(−3) 2 ) , se obtiene: a) x9 b) −x9 c) x6 d) −x6 e) −x−6 E = a) 1 b) 4 c) 2 d) 8 e) 16 10. Si se cumple que: , se obtiene: 14. Al simplificar la expresion: 5a−1 + 3a−1 D = + a−1 51−a + 31−a obtiene: a) 5 b) 15 c) 20 d) 10 e) 25 , se n 8n + n 16n 2 + 8n 2 2n +1 4n 2 + 2n 2 (22x + 22x + 22x + ... + 22x )− (4x + 4x + 4x + ... + 4x ) = 12 1778 sumandos 1776 sumandos a) 32 b) 5 c) 12 d) 128 e) 64 12. Si xx = 2 , el valor de D = a) 16 b) 2 c) 8 d) 4 e) 32 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 4 2. 2. 2 2. 2. 2 2 2 2 A = .b.b b , 15. Al simplificar la expresión: b) 1 9x 2 +2 + 32 x 2 +2 D = x 2 90x 2 +1 , se obtiene: c) b−1 d) b2 e) b−2 a) 10 b) 100 1 20. Al resolver la ecuación, 7 x 2 −6 + 7 x 2 −7 + 7 x 2 −8 + 7 x 2 −9 = 400 , el valor c) d) e) 16. Si 10−1 10−2 xx = 2 , entonces, el valor de: de " x" es: a) 3 xx xx+1+1 +1 x a) 2 b) 8 , es: b) −3 c) 3 d) 2 e) 6 21. Al resolver la ecuación, c) 4 d) 16 8 x−1 27 9 x 4 81 4x 4 16 = 9 , e) x 17. Al reducir V = , se obtiene: a) 2 2 b) c) 4 d) 2 e) 8 18. Si "a" y "b" son números positivos; al reducir el valor de " x" es: a) 1 3 b) 2 3 c) − 1 3 d) − 2 3 e) 6 abab .aab−1 baba .bba−1 −(ab) ab 22. Al resolver la ecuación M = ab .ba .(ab) resulta − −x−1 igual a: a) ab b) ab c) ba 9−8 9 a) 3 b) 2 c) 4 = 1 , el valor de "2x" es: 3 d) ab−1 e) ba−1 d) −4 e) −3 19. Para "b" diferente de cero, el valor de 36x−1 1 ((b−3 )2 ) −1 −2 −1 −4 23. Al resolver la ecuación = , el valor 144x−1 64 2 ( 3 ) b−3 2 (b−3 ) 2 .b(−3) 2 es: a) b de " x", es: a) 8 b) 2 c) 4 d) −4 2 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 5 1 2 x x 4 e) −8 28. Al resolver la ecuación x−x −4 = 4 , el valor de 24. Al resolver la ecuación: " x" es: 1 + 2x es: 1 2x+1 + 1 2x+2 + 1 2x+3 = 1, el valor de " x" a) 1 4 a) 3 b) 6 b) 1 8 c) d) e) 25. Si −3 −6 −2 xx = 2 , entonces el valor de la 1+x c) d) e) 1 expresión a) 2 b) 4 c) 16 E = xx 1+2 x , es: 29. Si 2 x −2 2− x 1 = 2 , el valor de: E = , es d) 212 e) 216 26. Al resolver la ecuación 27x + 33x+1 =12 , el valor de " x", es a) 1 6 b) 2 3 a) 8 b) 1 4 c) 1 2 d) 1 16 e) 1 2 c) − 1 3 d) 1 3 e) 7 3 1 4x 2 30. El conjunto solución de la ecuación: x x−x 2 +13 = x 2 −12 , es: a) 4 b) −3 c) −3; 4 27. Al resolver la ecuación, 1 = el valor de " x" es: a) 1 2 b) 1 4 1 d) −4; 3 e) −4; −3 c) d) e) 1 16 2 2 1 2 2 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 6 f) −4; −3 EXPRESIÓN ALGEBRAICA DEFINICIÓN. Se denomina expresión Algebraicaa toda expresión que está formada Ejemplo 1: P(x, y, z) = 56 a2 + b4 1 x2 y 2 z4 por variables y/o constantes en cantidades finitas, que están ligadas mediante las operaciones fundamentales de : adición, sustracción, multiplicación, división potenciación y radicación, sin variables en los exponentes. Ejemplo 1: P(x) = 3x2 −10x3/2 + 34 Ejemplo 2: OBSERVACIÓN: • Decimos que dos o más términos son semejantes, cuando tienen la misma parte literal. • Dos o más términos se pueden sumar o restar cuando son semejantes y en este caso se suman o restan los coeficientes y se escribe la misma parte literal. R(x, y) = 12x−6 +10x0,5 y−0,5 + 7 − 2020 Ejemplo 1: x + y4 6x2 y−8 −12x2 y −8 +x2 y −8 = ( − 6)x2 y−8 OBSERVACIÓN: • Toda expresión que no cumpla con las condiciones mencionadas será llamada expresión no algebraica o trascendente. Ejemplo 1: CLASIFICACIÓN DE LAS EXPRESIONES ALGEBRAICAS: La clasificación está según la naturaleza del exponente. A) Expresiones Algebraicas Racionales x x2 x3 x4 S(x) = 1+ + + + +... 1! 2! 3! 4! Ejemplo 2: T (x, y) = 3x + tan x2 −16log y TÉRMINO ALGEBRAICO DEFINICIÓN. Es aquella expresión algebraica en la que sus elementos están ligados solo por las operaciones de multiplicación, división, potenciación y radicación. Son aquellas expresiones en donde los exponentes de las variables son números enteros. Entre estas se tienen: E.A.R. Enteras: Son expresiones donde la variable o variables tienen exponentes que son a lo más números enteros positivos, también pueden presentar término independiente. Ejemplo 1: P(x) = 3x7 − 4x3 + x2 − 23 Ejemplo 2: Q(x, y, z) = 2x9 − 87x3 y6 z2 + x2 y6 − 23xyz ⎯ s ⎯ igno ⎯→ − 24 x 4 y 12 z −3 ⎯ exp ⎯ on ⎯ ente ⎯ s ⎯ coeficiente parte literal CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 7 y an , an−1 , an−2 ,..., a2 , a1 , a0 : Coeficientes reales. • E.A.R. Fraccionaria: Son expresiones cuyas variables admiten por lo menos un exponente que es un número entero negativo. Ejemplo 1: R(x) =13x−7 +12x4 + x2 + x −1 Ejemplo 2: OBSERVACIONES: • Polinomio lineal (polinomio de primer grado). • Polinomio cuadrático (polinomio de segundo grado) Ejemplo 1: Z (x, y) = 4x9 − 7x−3 y6 + y6 − 8 + 4 P(x) = 5x10 + 2x8 − x6 − 7 , es un polinomio x2 − y3 B) Expresiones Algebraicas Irracionales Son aquellas expresiones que se de grado 10, cuyo coeficiente principal es y el término independiente es -7. Ejemplo 2: caracterizan, porque su variable o variables están afectados por un radical o los exponentes de sus variables son números fraccionarios. P(x) =− 5 variable. x10 , es un monomio de una Ejemplo 1: T (x) = x6 + 6x4/3 + 9x2 −12x Ejemplo 2: M (x, y) = −12x9 + 74 y6 − 1 x8 +12 y3 + 4x +1 Ejemplo 3: P(x, y , z) = −7x10 y7z12 , es un monomio de tres variables. Ejemplo 4: P(x, y ) = x10 y7 − 11x12 y8 + x2 y3 , es un POLINOMIO DEFINICIÓN. Un polinomio es una expresión algebraica racional entera, donde los exponentes de las variables son números enteros positivos mayores o iguales a cero, con una o más variables y con uno o más términos en cantidades finitas. El polinomio en la variable " x" está definida por: trinomio de dos variables. VALOR NUMÉRICO DE UN POLINOMIO DEFINICIÓN. Es el valor real que adquiere un polinomio, cuando se les asigna determinados valores reales a sus variables. Es decir: ✓ Si P(x) es un polinomio real, entonces para x = a con a P(a) es el valor numérico Donde: del polinomio. x : variable n + : Es el grado del polinomio. ✓ Si P(x, y) es un polinomio real, entonces 0 para x = a y = b, con a,b P(a,b) n +1: Es el número de términos de P(x) es el valor numérico del polinomio. an : Coeficiente principal del polinomio. a0 : Término independiente del polinomio. P(x) = a xn + a xn−1 +... + a x + a , a 0 n n−1 1 0 n P(x) = a x + b, a ,b ; a 0 P(x) = a x2 + bx + c , a ,b,c ;a 0 5 3 ; ; CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 8 ✓ Si P(x, y, z) es un polinomio real, entonces OBSERVACIONES: para x = a y = b z = c , con a,b, c • Dado el polinomio lineal: P(a,b,c) Ejemplo 1: es el valor numérico del polinomio. P(x) = ax + b, a 0 entonces: Dado es: P(x) = x3 + (x + 5)2 − 3 el valor de P(−2) , P (P (...P(x)...)) = an x + b(an−1 + an−2 +... + a +1) n−veces P Solución: • Dada la expresión matemática: P(−2) = (−2)3 −(−2 + 5)2 + 6 = −11 P ax + b = a x , ab 0 , entonces: Ejemplo 2: ax − b b Dado P(x, y) = (2x + y)2 − xy3 el valor de P(1, −2) es: Solución: P(1, −2) = (2(1) − 2)2 − (1)(−2)3 = 8 PROPIEDADES: a) Si P(x) es un polinomio real con una variable entonces: . b) Si P(x, y) es un polinomio real de dos variables entonces: GRADOS DE UN POLINOMIO DEFINICIÓN. El grado es una característica en relación a los exponentes de las variables, el cual es un número entero mayor o igual que cero. CLASES DE GRADOS: GRADO RELATIVO: (G.R) a) De un Monomio: El grado relativo en un monomio, es el exponente de la variable indicada. Ejemplo 1: Ejemplo 1: En el monomio P(x, y, z ) = 7x 8 y10 z5 Si P(x) = (x − 2)3(3x −1)2 + x − 7 ✓ GR ( x ) = 8 ✓ GR ( y ) = 10 ✓ Suma de coeficientes es P(1) = −10 ✓ GR ( z ) = 5 ✓ Término independiente es P(0) = −15 Ejemplo 2: Si P(x, y) = (xy2 + 2)(x + y − 4)3 + xy + 3 b) De un Polinomio: El grado relativo en un polinomio es el mayor exponente de la variable indicada que se ✓ Suma de coeficientes es P(1,1) = −20 presenta en cualquier término. ✓ Término independiente es P(0, 0) = −125 P (P (...P(x)...)) = x +1 x −1 (2n+1)−veces P ; P (P (...P(x)...)) = x 2n−veces P ✓ Suma de coeficientes = P(1,1) . ✓ Término independiente = P(0, 0) . ✓ Suma de coeficientes = P(1) . ✓ Término independiente = P(0) CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 9 m m−1 1 0 m m−1 1 0 Ejemplo 1: En el polinomio: P(x, y, z) = x4 y10 z3 − 2 x9 y5 z8 + 3 x7 y6 z2 2 ✓ GR ( x ) = 9 ✓ GR ( y ) = 10 ✓ GR ( z ) = 8 SUSTRACCIÓN DE POLINOMIOS Dados dos polinomios reales: P(x) = a xm + a xm−1 + a xm−2 +... + a x + a , a 0 m m−1 m−2 1 0 m Q(x) = b xm + b xm−1 + b xm−2 +... + b x + b , b 0 GRADO ABSOLUTO (G.A.) m m−1 m−2 1 0 m a) De un Monomio: El grado absoluto de un monomio, es la suma de exponentes de las variables. Ejemplo 1: La diferencia de polinomios está dada por: En el monomio P(x, y, z) = GA( P) = 7 +13 + 9 = 29 b) De Un Polinomio: 2x7 y13 z9 MULTIPLICACION DE POLINOMIOS Dados dos polinomios reales: P(x) = a xm + a xm−1 + a xm−2 +... + a x + a , a 0 El grado absoluto de un polinomio, es el m m−1 m−2 1 0 m mayor grado absoluto entre sus términos. Q(x) = b xn + b xn−1 + b xn−2 +... + b x + b , b 0 Ejemplo 1: n n−1 n−2 1 0 n En el polinomio 14 22 24 El polinomio producto, está definido por: P(x, y, z) = 5 x8 y4 z2 − 4 GA( P) = 24 5x10 y9 z3 + 7x11 y5 z8 GRADOS DE POLINOMIOS CON OPERACIONES: OPERACIONES CON POLINOMIOS Si P(x) y Q(x) son polinomios de grado m y ADICIÓN DE POLINOMIOS Dados dos polinomios reales: P(x) = a xm + a xm−1 +... + a x + a , am 0 n respectivamente, con m n entonces: 1. 2. Q(x) = b xm + b xm−1 +... + b x + b La suma de polinomios está dada por: , bm 0 3. 5 ( P + Q)(x) = P(x) + Q(x) ( P + Q)(x) = (a m m + b x + a ) ( m m−1 m−1 + b ) xm−1 + ... + (a1 + b1 ) x + (a0 + b0 ) , (am + bm ) 0 ( P − Q)(x) = P(x) − Q(x) ( P − Q)(x)= (a m m − b x + a ) ( m m−1 m−1 − b ) xm−1 + ... + (a1 − b1 ) x + (a0 − b0 ) , (am − bm ) 0 P(x) Q(x) = a b x m+n + .... + m n ( a b + a b + a b x + a b + a b x + a b 2 0 1 1 0 2 ) 2 ( 1 0 0 1 ) 0 0 P(x) con Q(x) 0 , es de grado Q(x) m − n + , siempre que P(x) 0 Q(x) sea un polinomio. P(x).Q(x) , es de grado m + n P(x) Q(x) , es de grado m CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 10 4. 5. Ejemplo 1: Dado P(x) = (8x2 − 5) 3 Solución: y Q(x) = x3 − 3 GR(x) = 7 m + 5 = 7 m = 2 2m + n = 19 2(2) + n = 19 n = 15 m(n) = 2(15) = 30 Ejemplo 4: Dados los polinomios: ✓ El grado de P(x) Q(x) es 6 P(x) = (7xn n + 8xn +1) n n , ✓ El grado de P(x).Q(x) es 9 5 Q(x) = (14xn n − 5xn + 8) 2 R(x) = 7x + 4 y ✓ El grado de Q (x) Ejemplo 2: es 15 el grado del polinomio producto de los tres polinomios es 25, el valor de “n” es: El grado absoluto del polinomio: P ( x, y) = (x + y2 ) 7 (x + y3 ) 7 (x + y4 ) 7 ...(x + y20 ) 7 es: Solución: GA(P) = 2(7) + 3(7) + 4(7) + ...... + 20(7) GA(P) = 7(2 + 3 + 4 + ...... + 20) GA(P) = 7(1+ 2 + 3 + 4 + ....... + 20 −1) GA(P) = 7 (20)(21) −1 Solución: GA (7x n n + 8x n +1) n n (14x n n − 5x n + 8) 2 (7x + 4) = 25 (nn )(nn ) + 2(nn ) +1 = 25 (nn )2 + 2(nn ) − 24 = 0 Haciendo cambio de variable sea: nn = a (a)2 + 2a − 24 = 0 a 6 a − 4 2 (a + 6)(a − 4) = 0 GA(P) = 7(209) GA(P) = 1463 Ejemplo 3: Si el polinomio: P(x, y) = 5xm+5 yn−3 + 2x2m−1yn (x1−m + y4) + 3xm+2 yn−1 es de grado 22 y el grado respectivo a la variable " x" es 7 , el valor de: "m.n" es: Solución: a = −6 a = 4 a = 4 nn = 22 n = 2 EJERCICIOS 1. Dados los polinomios " P " y "Q"; definido en la variable " x". En las siguientes proposiciones escribir (V ) si es verdadera o ( F ) si es falsa. m+n+2 m+n 2m+n+3 m+n+1 I. Si G.A(P) = 5 ; G.A(Q) = 5 entonces P(x, y) = 5 xm+5 yn−3 + 2 xm yn + 2 x2m−1 yn+4 + 3 xm+2 yn−1 GA(P) = 2m + n + 3 = 22 G.A(P + Q) = 5 . II. Si G.A(P − Q) = 5 , entonces G.A(Q) 5 2m + n = 19 ......... ( I ) III. Si G.A(P) 1 y G.A(P3.Q2 ) =13, entonces G.A(P.Q) = 6 . La secuencia correcta es: P(x) k , es de grado m.k ; k + 0 k P(x) , es de grado m k k P(x) sea un polinomio. + 0 , siempre que CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 11 xn−1 4 xn 3 6 x5n−4 a) VVF b) VFF c) FFF d) FFV e) FVV 2. En las siguientes proposiciones escribir ( V ) si es verdadera o ( F ) si es falsa. 4. Si el grado del monomio: P ( x) = 3x6 de "m", es: a) 24 b) 12 c) 22 d) 32 es 8 ,el valor I. P(x) = x4 + 4x3 + 2x2 + senx + 5x −10 es un polinomio. 1 e) 14 5. El valor de n para que el grado del monomio: II. Q(x, y) = x 3 y 5 +12 y5 + 8xy +12 es un polinomio. M (x) = sea 1 , es: III. R(x) =12x7 − 6x4 y5 +12y− 5 + 4x + 6 es un polinomio. La secuencia correcta es: a) FVF b) FFF c) VVF d) VFV a) 8 b) 9 c) 10 d) 7 e) 5 6. En el monomio e) FFV P(x, y) = 215−n y5−n , el 3. En las siguientes proposiciones, indicar con (V ) si es verdadero o con (F) si es falsa: I. El grado de P(x; y) = 0x12 − 2x6 + 7 es 12 . II. En todo polinomio, el grado absoluto siempre es igual al grado relativo con respecto a una de sus variables. III. El coeficiente principal del polinomio grado relativo a " x" es 3 , el grado absoluto es: a) 31 b) 23 c) 21 d) 22 e) 11 7. Si el monomio: x7 (x2n+3 ) 5 (x3n−1 ) 3 4 P(x) = ; es de grado P ( x, y) = (2x4 + y3 ) 3 (x4 + 3y5 ) 2 es 72 . 2n 7 13 (x ) .x IV. La suma de coeficientes del polinomio P ( x, y ) = ( x − 2 y ) 60 (3x + y −1) , es 3 . La secuencia correcta es: a) FFVV b) VFVF c) VVFF d) FVFV e) FVVF 8 , el valor de "n", es: a) 6 b) 5 c) 3 d) 10 e) 9 8. Si el polinomio: P(x, y) = xm+n yn+ p z p+z ; es de grado 18 y los grados relativos a " x", " y " y " z " son 3 números consecutivos en ese orden, el valor de "m.n.p", es: 5 9x 4 3 x m 2 x m 3 x5 3 x−1 3 x−3n 5 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 12 a) 32 b) 22 c) 21 d) 13 e) 12 a) 10 b) 7 c) 8 d) 9 e) −10 9. Si el grado del monomio: 13. El grado del polinomio P(x) sabiendo que M (x, y) = 2n x5 , es "2n" el grado de P(x)2 Q(x)3 es igual a 21 y “. Su coeficiente principal; es: a) 20 b) 22 c) 24 d) 14 e) 25 10. Si el monomio es de sétimo grado el grado P(x) 4 Q(x) 2 a) 12 b) 8 c) 7 d) 3 e) 2 es igual a 22 , es: 14. Si el grado absoluto del monomio, M (x, y) = 5 x2a+b ya+2b es 15 y el grado M (x) = valor de "m" es: a) 1 8 b) 1 6 c) 1 2 d) 1 4 1 relativo a " x" es al grado relativo " y " ; como 2 es a 3 .El valor de "a + b", es: a) 13 b) 9 c) 5 d) 2 e) 10 15. Si el polinomio: P(x) = (3x8 −10) n (5x2 − 4x3 − 2) n−2 (x9 + 6) es de grado 47 , entonces el valor de es: e) 10 a) 4 11. Determinar el valor de E = 3m − 4n , si b) 6 P(x, y) = x2n+m−15 + xm−n y5−n + 1 5 − m x6−m c) 14 d) 9 es un polinomio definido en . a) −2 b) −4 c) −7 d) −10 e) −5 12. El grado del polinomio: 1 9 e) 10 16. Si el grado del polinomio: P(x) = (xm+2 + xm + 5)(xm+2 + xm−1 + 8)m−2 es 108 , entonces el valor de "m", siendo m 0 , es: a) 3 b) 2 c) 10 P(x, y) = 3 yb−5 + y 6−b + 4 3 y6−b es: d) 9 e) 7 7 (3x) 2n 3 (nx) n 3 m− m−1 m m xm m x m x3m 3 ( , el x4.m x ) m 3 7 5 2 5 coef principal de P (x) CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 13 n n n 17. Si " P " y "Q" son dos polinomios de grados 4 y 5 respectivamente y el grado del polinomio (P2Q) 3 − (PQ2 ) 4 2n−3 P ( x) 3 Q ( x) 2 + P ( x) 2 Q ( x) 3 con m n , es: a) m + n E = (P3Q2 ) + (P2Q3 ) 4 n−2 es 8 , el valor b) 2m + 2n c) 3m + 2n de "n", es: a) 12 d) 2m + n e) 3m + n 21. Sabiendo que en el polinomio: n +1 n +1 n +3 n +2 b) 8 P(x; y) = 5 xn−4 y 2 z9−n − nxn−5 y 4 − 310−n xn+2 y 2 z 2 c) 6 d) 5 e) 10 18. Dados los polinomios " P " y "Q", donde el 6 GR(x) 12 , el grado absoluto del polinomio es: a) 13 b) 25 grado absoluto de " P " es 14 y el menor c) 21 exponente de " x" en el polinomio "Q" es d) 23 10 , el Grado absoluto de "Q" , siendo: e) 31 P(x, y) = 5x m+4 ym−4 − 5xm+4 yn−1 + 2 xm+2 yn+1 5 22. Dado el polinomio: Q(a,b) = 3ax+5by−3 + 6a2x−1by (a1−xb4) +8ax+2by−1 Q(x, y) = −10x3m+7 yn+1 + es: 5x3m+5 yn+4 − 3 x3m+1 yn+6 2 de grado absoluto 22 y grado relativo respecto a "a" igual a 9 , el valor de " y − x" , es: a) 4 b) 2 c) 6 d) 10 e) 12 19. Dado el polinomio: P(x; y) = 5x3m+2n+1 ym−n+3 + − x3m+2n−1 ym−n+6 2x3m+2n+2 ym−n+5 a) −10 b) −20 c) 10 d) −7 e) 7 23. Dados los polinomios: P(x) = (2020xn +12xn +1) ; El GA( P ) = 41, y el GR ( x ) es al Q(x) = (4xn n − 5xn + 8) 2 GR ( y ) cómo 5 es a 2 . El valor de "m + n" es: a) 5 b) 8 c) 10 d) 12 e) 20 20. Sabiendo que los grados de los polinomios P(x) y Q(x) son "m" y "n" respectivamente, entonces el grado de: R(x) =12x + 8 ; el grado del producto de los tres polinomios es 25 , el valor de "n" es: a) 10 b) 8 c) 12 d) 4 e) 2 24. Si el polinomio: P(x) = (x2 +1)(x6 + 2)(x12 + 3)(x20 + 4)... es de grado 572 , el número de factores que debe tener el polinomio es: y CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 14 3 H (x) 2 0 a) 11 b) 12 c)8 d) 21 e) 14 25. Si el grado absoluto del polinomio a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 29. Sea " P " , "Q" y " R " polinomios (definidos P(x; y) = a2 x2a+3 y3b−1 + b2 x2a y3b+4 + 2abx2a+1 y3b+2 en la variable " x") cuyos grados son +x2a+2 y3b+3 es 24 y los grados relativos respecto a " x" (3n + 2) , (4n +1) y (2n +1) respectivamente, tal que: e " y " son iguales, la suma de coeficientes del polinomio, es: a) 65 b) 55 c) 45 d) 15 e) 75 GA P 2 (x)Q(x) + Q2 (x)R(x) − R3 (x) = 31 Si " M " y " N " son dos cantidades definidas por: M = GAP(x) R(x) y N = GAQ(x) Entonces se puede afirmar que: a) 2N M b) M 2N c) M = N 26. Si el equivalente de: d) M − N = 12 M (x, y) = e) 2N = M es un monomio cuyo grado relativo a " x" es 30. Si p0 , p1, p2 ,..., pn son polinomios definidos 4 y grado relativo a " y " es 9 .El valor por: p (x) = x3 + 213x2 − 67x − 2000 y "m + n" es: a) 8 b) −8 pn (x) = Pn−1(x − n) , para n =1, 2,3,... El coeficiente de " x" en el polinomio P6 (x) , es: c) 4 a) −7690 d) −4 e) 2 27. Si los grados de los polinomios b) −7960 c) −6790 d) −6970 F 3 ( x)G4 ( x) y F ( x)G3 ( x) son 17 y 9 e) −9760 respectivamente; el grado del polinomio R ( x) = 3F 6 ( x) − G4 ( x) , es: 31. Si P x + 5 = 5x7 − 4x3 + 8 . El valor de 3 a) 22 b) 16 c) 15 d) 18 e) 20 28. Si el grado del polinomio: 3 H (x) .P(x) Q 2 (x) P(2) , es: a) 9 b) 10 c) 3 d) 17 e) 16 es "3n" y el grado del polinomio n 32. Dado los polinomios: P(x − 3) = 4x − 7 ; P(x).Q(x) es cero, el grado del P(Q(x) + 5) = 52x − 55 . El valor de es: Q(10) ; polinomio Q(x) , es: (x.y)3 3 (x y2 )2m 4 (xn y2 )m 3 H (x) n CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 15 a) 111 b) 123 c) 110 d) 256 e) 100 a) 4a +1 b) 4a + 4 c) 4a − 2 d) a −1 e) a − 4 33. Si g(2x +1) = 6x −10 y 37. Si P(x +1) = P(x) + 2x + 4 y P(0) = 2 , g( f (x) − 3) = 3x − 4 , entonces el valor de f − 1 , es: entonces el valor de a) 0 P(1) + P(−1) , es: 6 b) 2 37 c) 6 a) d) −6 6 e) −2 b) 35 4 35 38. El polinomio de segundo grado cuyo coeficiente lineal y el término independiente c) son iguales. Además 6 dicho polinomio es: P(1) = 5 y P(2) = 15 , d) 37 4 a) 3x2 − x +1 e) − 35 6 b) 3x2 + x +1 c) 3x2 + x + 2 d) 3x2 + x − 4 34. Dadas P(x + 2) = x + P(x) + P(x +1) y e) 2x2 + x +1 P( y) = 2P( y −1) , el valor de E = P(−3) + P(4) , es: a) 4 b) 3 c) 2 d) 1 e) 0 35. Si la suma de sus coeficientes excede en una unidad al duplo de su término independiente 39. Si el polinomio: P(x) = (7x2 − 3) n−3 (2x −1) n+1 + (n2 x3 − 9) 7 (2x + 3) n−17 + (5x − 7n) (5x −1) 2n−17 tiene como término independiente112 , entonces "n", es: a) 13 b) 18 c) 16 del polinomio P(x), donde d) 20 P(x − 2) = n2 (2x − 3)2 − (x − 2) (x − 2) 2n−3 + 61 El grado de P(x) es: a) 4 b) 2 c) 3 d) 5 e) 6 36. Si P(x) es un polinomio tal que: e) 12 40. Si P(x) + Q(x) = ax + b , P(x) − Q(x) = bx + a y P(Q(1)) , es: a) 4 3 1 P(5) = 4 , el valor de x −1 1 b) 3 P 2 = 2x − 3, entonces P a − 4 es: 5 c) 3 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 16 d) 2 3 a) −2 b) −4 e) − 4 3 c) 2 d) 6 e) 8 46. Sea P(x) = ax + b , con a 0 , P(0) = 2 y 41. Si P ( +1) = x3 −1, entonces el valor de P(P(1)) = 5 , el valor de P(−2) , es: M = P(1) + P(3) , es: a) 66 b) 60 c) 62 d) 64 e) 58 a) 8 b) 3 c) 2 d) 0 e) −2 47. Dados los polinomios P(x) de primer grado 42. Sabiendo que P(1) + P(0) = 200 y con termino independiente uno y P(x − 2) = (x + 2)3 + 3(x −1) + mx + 5 , el valor de "m" es: a) 8 Q(x) = (x −1).P(x) + 5x − 29 tal que P(1) = 3 , entonces la suma de las raices de Q(x) = 0 , es: −2 3 a) − b) − 2 b) 4 c) 2 3 d) −5 c) 2 d) − 8 5 e) 4 48. Determinar P(ax) P(x) sabiendo que e) 5 3 43. Si f (x + 2) = f (x) − 2x +1 y f (0) = 3 , P(x) = (ax + b)(a2x + b)(a3x + b)...(anx + b) an−1x + b a) an x + b entonces el valor de a) −2 f (2) + f (−2) , es: an−1x + b b) ax + b b) 2 4 an+1x + b c) an x + b c) d) 1 e) 3 an+1x + b d) a x − b 44. Si P(x) = 243x85 − x90 + 3x + 4 entonces a n+1x + b e) P(3), es: a) 12 b) 13 c) 14 d) 15 e) 18 45. Si " P " es un polinomio tal que a x + b 49. Dadas las expresiones: P(x2 + x + 6) = x9 + x6 +1 y Q(x2 + 3x + 8) = (x3 − 26)2 + x3 − 20 , el valor de P(5) + Q(−1) , es: a) 11 b) 12 P(P(P(x))) = 27x + 52 . El valor de es: P(−2) c) 13 d) 14 e) 15 x CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 17 b # Términos = G.A +1 POLINOMIOS ESPECIALES Son aquellos que presentan determinadas características importantes. 1. POLINOMIO HOMOGÉNEO: Es aquel polinomio, en el cual cada uno de sus términos tienen el mismo grado. Los términos no deben ser semejantes. Ejemplo 1: El polinomio: P(x; y) = 3x5 + 5x3 y2 + xy4 + y5 OBSERVACIONES: ▪ En todo polinomio completo y ordenado de una sola variable se cumple que el número de términos estará determinado por el grado del polinomio aumentado en la unidad. Ejemplo 1: P(x) = 2x3 − x2 − 7x + 8 es de tercer grado y tiene 4 términos 4. POLINOMIOS IDÉNTICOS: G. A=5 G. A=5 G. A=5 G. A=5 Dos polinomios son idénticos cuando los es homogéneo, cuyo grado de homogeneidad es 5 . 2. POLINOMIO ORDENADO: Un polinomio ordenado con respecto a una variable, es aquel que se caracteriza por los exponentes de la variable considerada, la cual van aumentando o disminuyendo según que la ordenación sea en forma creciente o decreciente. Ejemplo 1: P(x; y) = x9 + 3x3 y + 2x2 y3 + 3xy2 + 9 • Con respecto a " x" esta ordenado en forma descendente. • Con respecto a " y " esta desordenado NOTA: Polinomio ordenado estrictamente: coeficientes de sus términos semejantes son iguales. La identidad de polinomios denotamos con () Así dados: P(x) = ax5 + bx2 + c Q(x) = mx5 + nx2 + p a = m P Q = n c = p 5. POLINOMIO IDÉNTICAMENTE NULO: Llamado también polinomio cero, es cuando todos sus coeficientes de sus términos son nulos o ceros. Ejemplo 1: • P(x) = x6 − 2x5 + x4 , polinomio ordenado en forma descendente. • P(x) = x8 − 2x9 + x10 , polinomio ordenado en forma ascendente. 3. POLINOMIO COMPLETO: Un polinomio es completo con respecto a una de sus variables. Cuando contienen todos sus exponentes desde el mayor en forma consecutiva, hasta el exponente cero inclusive, llamado a este último término independiente. Ejemplo 1: P(x) = 2x2 − 5x4 + 3x3 − 7x +1 Si se tiene: Mx7 + Nx5 + Px3 + Q 0 Se debe cumplir que: M = N = P = Q = 0 NOTA: ➢ Su grado no está definido. ➢ Para cualquier valor numérico se anula. 6. POLINOMIO MONICO: Es aquel polinomio en una variable cuyo coeficiente principal es 1. Ejemplo 1: 6 4 El polinomio " P " es completo con respecto a " x", pero desordenado. P(x) = x + 3x + x + 7 coeficiente principal es 1. CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 18 7. POLINOMIO CONSTANTE: Es aquel polinomio que es igual a un número real distinto de cero, y es de grado cero. P(x) = k; k Ejemplo 1: P(x) = 7 Para cualquier valor de las variables siempre tendrá el mismo valor numérico diferente a cero. Ejemplo 2: 3. Si P(x) = axb+a + xa+2 − x2a + 3xa + xa−1 es 8n polinomio es completo y ordenado, el valor de "b" , es: a) 4 b) 2 c) 0 d) 3 e) 1 4. El polinomio: P(x; y) = xm+n yn+ p z p+z; es de grado 18 y los grados relativos a " x" a " y " y a " z " son 3 números consecutivos en ese orden. El valor de "m.n.p", es: Si: P(x) = 3 a) 14 Entonces: P(−2) = 3 ; P(0) = 3 ; P(10) = 3 b) 10 c) 12 d) 13 e) 11 EJERCICIOS 1. Identificar como verdadero (V) o falsa (F), las siguientes proposiciones: I. El grado absoluto de un polinomio puede coincidir con el grado relativo de una de sus variables. II. Un polinomio homogéneo puede ser completo. III. Todo polinomio completo es ordenado. IV. Un polinomio en una sola variable, puede ser ordenado, completo y homogéneo. La secuencia correcta, es: a) VVVF b) VVFV c) VFVV d) FVFV e) VVFF 5. Si P(x) = 5x m−18 +15y m− p+15 + 7x b− p+16 es un polinomio completo y ordenado en forma descendente, el valor de "m + p + b" es: a) 74 b) 70 c) 72 d) 71 e) 75 6. Determinar el valor de "m − n + p" si P(x) = mxp−n+5 −( p + m)xn−m+ p+3 + (m − n + p)xm−6 Es un polinomio completo y ordenado en forma ascendente, a) 5 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 7. La suma de coeficientes del polinomio homogéneo 2. Si P(x; y) = x3 yn+2 + 5xn ym−1 − xym+3 es un P(x; y) = n x−2n+1 + yn 2 +3n+1 + n +1 x2n 2 −5 y−n 2 +2n+2 5 6 polinomio homogéneo, el valor de "m + n" es: a) 14 b) 12 c) 10 d) 13 e) 11 es: a) 4 b) 2 c) 5 d) 3 e) 1 −{0} CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 19 8. Dado el polinomio homogéneo: P(x; y) = x3m+2n y4 + 3x2m−1 y−3n + 5x2m yn+7 , el valor de E = m − n , es: a) 5 b) 6 c) 3 d) 2 e) 7 9. Dado el polinomio homogéneo: P(x; y) = axa+8 + abxa yb − byb+16 el grado respecto a " y ", es: a) 18 b) 20 c) 22 d) 24 e) 26 10. Sabiendo que el polinomio: P(x; y; z) = 3a xa+2 yb+2 + 2b ya+1zc+3 + 5c xb+4zc es homogéneo de grado: "n + 2". El valor an + bn + cn 13. Si el polinomio: P(x) = mx m−10 + nx m−n−5 + ax a−n+6 es completo y ordenado decrecientemente, entonces el valor de "m + n + a", es: a) 18 b) 28 c) 38 d) 48 e) 58 14. Si los polinomios P(x) = (a − 2)x3 +(2a − b − 3)x + (2c − 3b) y Q(x) = −4x3 − 5x + 6 son idénticos, el valor de −a + b + 2c , es: a) 4 b) 0 c) 5 d) 3 e) 1 15. El número de términos del polinomio ordenado y completo de: E = 1−n (a + b + c)n , es: P(x) = (n − 2)x a) 4 n−7 + (n − 3)x n−6 +... ; es: a) 4 b) 2 c) 5 d) 3 e) 1 11. La suma de los coeficientes del polinomio Homogéneo P(x; y) = 3 pxn 2 −5 y12 + 5( p − q)x p yq + (13q + 4)xn 2 y3n−14 es: a) 452 b) 254 c) 524 d) 352 e) 154 b) 2 c) 5 d) 3 e) 1 16. Dado el polinomio homogéneo P(x; y) = x 3m+2n y 4 + 3x 2m−1 y 3n + 5x 2m y n+7 , el valor de E = m − n , es: a) 3 b) 2 c) 6 d) 7 e) 5 17. Dados los polinomios idénticos 12. Si P(x) = 2axb+2 − 3bxb+a+7 +(a + b)x2a+c es P(x) = (m − 5)x2n−1 +(n − 3)xn−2 y p un polinomio completo y ordenado creciente, el valor P(1) , es: a) 4 Q(x) = xn−2 + (3 − m)x7 , el valor de 4 m , es: b) −2 n 2 + p2 c) 2 d) −4 e) 5 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 20 a) 1 4 b) 1 3 c) 1 2 d) 1 8 e) 1 7 18. La suma de coeficientes del polinomio homogéneo: P(x; y; z) = (2m + b)xm n + (m − n) yn n − (m + b)zm m−n es: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 22. Sabiendo que el polinomio es completo y ordenado descendentemente P(x) = 5xc+d −2 + 6x2b−c−1 + 7xa−b−1 + 8xa−4 El valor de: "a + b + c + d ", es: a) 8 b) 9 c) 10 d) 11 e) 12 23. Si el polinomio n+1 a) 4 P(x) = x17 + x3n−1 + x2n+1 + x 2 es ordenado b) 6 c) 5 d) 3 e) 2 19. La suma de los coeficientes del polinomio homogéneo P(x; y; z) = a3xa b − b2 yb a + abza a−b , es: a) 66 b) 69 c) 67 d) 68 e) 65 20. Si el polinomio P(x) = a(3x2 − x + 2) + b(2x −1) − c(x2 − x) − 6x es idénticamente nulo, el valor de "a + b + c", es: a) 6 b) 5 c) 4 d) 3 e) 1 21. Dado el polinomio: P(x) = mx2m+1 − 3x3−m +(m + 2)xm−2 ordenado en forma decreciente, la suma de sus coeficientes, es: en forma descendente, la suma de los posibles valores de "n", es: a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 e) 8 24. Si el polinomio P(x) = m2nxm 2 +n + ... + (n − m)x2n−1 + mxm−3 es completo y ordenado en forma decreciente, el número de términos del polinomio, es: a) 14 b) 12 c) 15 d) 13 e) 11 25. Si los polinomios n P(x) = (a −1)x 2 + (1− b)xn−3 + 2c y n −1 Q(x) = ax 2 + (b + 4)xm+3 + n −1− c son idénticos y completos La suma de coeficientes de R(x) = (bx + m)a (cx + b)n es: a) 17 b) 27 c) −27 d) −37 e) 47 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 21 26. Si: P(x) = xn 2 −5n + xc+4 + ... + 2xd +2 + x2d + ... + xa 2 +a+1 es un polinomio completo y ordenado de 3n −1 términos, determine el menor valor de a + d + c + n . a) 1 b) 2 c) 5 d) 3 e) 4 27. La expresión que se debe agregar al polinomio: Q(x; y) = 3x4 + 5xy3 − 2x2 y2 , para que sea un polinomio homogéneo P(x; y) y completo respecto a " x" y la suma 30. Dado el polinomio homogéneo P(x; y) = xm+5 yn−3 + xm+4 yn−2 +... es ordenado y completo con respecto a " x" , si el grado relativo a " x" es 10 y el grado relativo a " y " es 15 , el valor "m + n" es: a) 8 b) 7 c) 5 d) 3 e) 9 de coeficientes es 21 , además , es: P(2;1) = 114 a) 7x2 y + 8y4 b) 7x3 y3 + 8y4 c) 7x3 y + 8y4 d) 7xy3 + 8y4 e) x3 y + 8y4 28. Sea P(x) un polinomio mónico de 2do grado tal que se tiene que P(x) = P(−x) y P(P(x)) = x4 + 8x2 + 20 . Luego la suma de sus coeficientes, es: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 7 29. Dado el polinomio: b2 b2 +20 P(x; y) = xa 2 + x+m − 2x 5 ya+1 + 3y 5 homogéneo, además a b 9 , el valor de "m", es: a) 3 b) 2 c) 5 d) −3 e) −2 PLANA DOCENTE 22 (a2 + a +1)(a2 − a +1) = a4 + a2 +1 (a2 + ab + b2 )(a2 − ab + b2 ) = a4 + a2b2 + b4 (a + b) 3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 (a + b) 4 − (a − b) 4 = 8ab (a2 + b2 ) (a + b) 3 = a3 + b3 + 3ab (a + b) DEFINICIÓN. Los productos notables son casos especiales de la multiplicación de polinomios, con los cuales se obtiene el polinomio producto en forma directa sin efectuar la operación de la multiplicación. Siendo los más importantes: 1. Binomio al cuadrado (trinomio cuadrado perfecto) 7. Trinomio al cuadrado 2. Diferencia de cuadrados 8. Trinomio al cubo 3. Producto de binomios ( x + a)( x + b) = x2 + (a + b) x + ab ( x − a)( x − b) = x2 − (a + b) x + ab ( x + a)( x − b) = x2 + (a − b) x − ab ( x − a )( x + b) = x2 − (a − b) x − ab 4. Producto de la suma de un binomio por un trinomio (suma de cubos) 9. Identidades de Argand 5. Producto de la diferencia de un binomio por un trinomio (diferencia de cubos) 10. Identidades de Legendre 6. Binomio al cubo (a − b)(a2 + ab + b2 ) = a3 − b3 (a + b)(a2 − ab + b2 ) = a3 + b3 (a + b + c) 3 = a3 + b3 + c3 + 3(a + b)(a + c)(b + c) (a + b + c) 3 = a3 + b3 + c3 + 3(a + b + c)(ab + ac + bc) − 3abc (a + b)(a − b) = a 2 − b2 (a − b + c) 2 = a2 + b2 + c2 − 2ab + 2ac − 2bc (a − b) 2 = a2 − 2ab + b2 (a − b + c) 2 = a2 + b2 + c2 − 2ab + 2ac − 2bc (a + b) 2 = a2 + 2ab + b2 (a + b + c) 2 = a2 + b2 + c2 + 2ab + 2ac + 2bc (a − b) 3 = a3 − b3 − 3ab (a − b) (a − b) 3 = a3 − 3a2b + 3ab2 − b3 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA (a − b − c) 2 = a2 + b2 + c2 − 2ab − 2ac + 2bc + m, n (a2n + anbm + b2m ) (a2n − anbm + b2m ) = a4n + a2nb2m + b4m (a + b) 2 + (a − b) 2 = 2(a2 + b2 ) (a + b) 2 − (a − b) 2 = 4ab CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 23 16a 2 + 8ab (a2 + b2 ) a 2 + b 2 + b2 x 27 8 11. Identidadesde Lagrange 2. De las siguientes proposiciones I. (x2 −1)(x4 − x2 +1) = x6 −1 2 2 2 2 II. (x + 2x + 4)(x + 2x + 4) = x + 4x +16 III. (x2 + 4x + 4)(x2 − 4x + 4) = x2 + 4x2 +16 IV. (x2 + 2 y )(x2 − 2 y ) = x2 − 4 y2 Ejemplo 1: V. (x2 − 2 )(x2 − 2 ) = x4 − 2 Al simplificar la expresión E = obtiene: Solución: E = , se El número de proposiciones verdaderas es: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 3. De las siguientes proposiciones 2 2 2 2 I. ( x + y − z ) = x + y − z + 2xy − 2xz − 2 yz II. ( x − y ) 3 = x3 + 3x2 y + 3xy2 − y3 E = III. x3 + x−3 = (x + x−1 )(x2 − 2x(x−1) + x−2 ) E = E = E = E = 4a + b EJERCICIOS IV. ( x + 3) 2 − ( x − 3) 2 = 12x El número de proposiciones falsas es: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 4. De las siguientes proposiciones 1. De los siguientes productos: I. ( a + b ) 2 − ( a − b ) 2 = 2(a + b) I. (x6 + x3 y2 + y4 )(x6 − x3 y2 + y4 ) II. (x2 + 3x +1)(x2 − 3x +1) III. (x2 + 3x + 9)(x2 − 3x + 9) a 0 b 0 . II. (a + b − c)2 = a2 + b2 + c2 + 2(ab + ac − bc) IV. (x + +1)(x − x +1) III. − = (5 + 6 )( 3 − 2 ) . Los que corresponden a la identidad de Argand, son: IV. (x2 + 3x +1)(x2 − 3x +1) . a) I y III V. Si, 2x2 − 6xy + 8y2 = (x + y)(x − y) 3x + 2 y b) I y IV c) I , III y IV entonces el valor de y es: 11. d) III y IV e) II y IV El número de proposiciones verdaderas es: (a2 + b2 )(c2 + d 2 ) = (ac + bd )2 + (ad − bc)2 (a2 + b2 )(x2 + y2 ) = (ax + by)2 + (ay − bx)2 16a2 + (a + b) 4 − (a − b) 4 a2 + b2 + b2 identidad de Legendre 16a2 + (a + b) 4 − (a − b) 4 a2 + b2 + b2 16a2 + 8ab + b2 16a2 + 8ab + b2 T .C.P (4a + b) 2 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 24 a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 a) 1 b) 6 c) 3 d) 310 e) 39 9. Si x2 − 4x +1 = 0 , entonces el valor de 5. De las proposiciones dadas I. El coeficiente del término lineal de (x − 5)(x + 7) es -2 1+ x3 2 x4 + x−4 , es: a) 192 b) 196 c) 194 II. 1+ x = 1+ x + x ; x −1 d) 200 e) 4 III. (x2 + y2 )2 −(x2 − y2 )2 = (2xy)2 Las verdaderas son: 10. Si a 3 = b3 , entonces el valor de: a) I y III b) I y II E = ab (a − b)2 , es: c) II y III d) Solo I e) Solo II 6. Si mx2 +10 m + 24x + 49 es un trinomio a) 1 2 b) − 1 2 c) 1 cuadrado perfecto, el valor de "m", es: a) 9 b) 24 c) 25 d) 600 e) 5 3 d) − 1 3 e) 1 6 11. Si se cumple que: 1 + x2 = 6 ; x 1, 7. Si a = b − c + 5 y ab + bc = 5 + ac , entonces x2 el valor de a2 + b2 + c2 , es: a) 35 b) 28 c) 25 d) 12 e) 5 8. Si x2 + y2 + z2 = xy + xz + yz , entonces el entonces el valor de: E = ( 1 + x)2 − 2(x − 1 ) + 6 ; x 1 , es: x x a) 36 b) 4 c) 24 d) 6 e) 12 valor de E = , es: 12. Al reducir la expresión (a + b)(a3 − b3) + (a − b)(a3 + b3) E = a4 − b4 , se obtiene: 9 ( x + y + z ) 10 x10 + y10 + z10 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 25 xn + yn 3 xn yn a y x 2 a) 3 b) 4 c) 2 d) 6 a) 3 b) 2 c) −3 d) −2 e) −2 1 2 e) 6 17. Si se cumple que: x − y2 y x = 3(x − y) , 13. Sabiendo que a + = 3, entonces el entonces el valor de valor de: a) 3 E = a3 + 1 a3 , es: x y C = y x y x 4 + x y ,x 0, y 0 , es: b) −3 c) 1 d) −1 a) 4 b) 2 c) 16 e) 0 x n 14. Si y n + = 62 , entonces el valor de d) 8 e) 3 18. Al simplificar la expresión: (ax + by ) 2 + (ay − bx) 2 E = , es: a) 2 E = a) a2 + b2 x2 + y2 , se obtiene: b) 8 b) 2(a2 + b2 ) c) −2 c) 4ab d) −8 d) x2 + y2 e) 64 15. Sabiendo que a + b + c = 7 y a2 + b2 + c2 = 31, el valor de es: a) 2 b) 4 c) 8 d) 7 18 − 2ab E = , ac + bc e) 1 19. Dadas las expresiones P = (a + b + c)(a − c + b) y Q = (a + c − b)(a − c − b) , la expresión E = P − Q , es igual a: 4 e) −2 a) a 2 + b2 b) a2 + c2 x − z z2 c) ab 16. Si: de: z − y + (x + y)(z − y) , entonces el valor d) −ab e) −2ab z − x 2 M = x + y 2 + z − y 2 + , es: 20. Al reducir la expresión y z x p2 ( p + q) 2 − 2 ( p + q) ( p − q ) + ( p − q ) 2 M = ( p + q) 2 − ( p − q) 2 resulta igual a: CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 26 −2 5 x 7 x4 2 a) 2 p b) 2q c) 2 pq a) 7 b) 32 c) 16 d) 64 d) −2 pq e) 735 e) pq 21. Al simplificar la expresión: (x2 + x +1)(x2 − x +1) E = + x +1 , se obtiene: 26. Si x − x−1 = 5, entonces el valor de A = x3 − x−3 , es: a) 140 b) 110 a) x2 c) 125 b) x4 d) −125 c) 4 d) 2 e) 1 e) 5 27. Si a + b = 2 y ab = 3 , entonces el valor de M = a3 + b3 + a2 + b2 , es: 22. Si x2 + y2 + z2 = 4x + 4y − 4z −12 , entonces E = x + y − z2 , es igual a: a) 12 b) 16 c) −12 a) 2x b) 3y d) 8 e) 36 c) 0 d) 2 28. Si x3 + y3 = 5 y xy ( x +1) = 1, entonces el e) 1 23. Si ax + a−x = M = a 4x + a −4x es: a) 2 b) 4 c) 8 , entonces el valor de valor de a) 125 b) 111 c) 4 d) 16 e) 25 P = ( x + y ) 2 , es: d) e) 24. Si 2 x2 + x−2 = 11, entonces el valor de 29. Si a + b + c = 5 y a2 + b2 + c2 = 7 , entonces el valor de E = ab + ac + bc , es: a) 3 b) 6 P = x − x−1 ,es: a) 3 b) 2 c) 9 d) −9 e) −3 1 c) −3 30. Si x + = 3 , entonces el valor de x d) 1 1 1 1 e) A = x x + ( ) x ( x) x + ( ) x , es: 25. Sabiendo que x + 1 = , entonces el x x valor de A = 2x+x −1 , es: 2 + 2 2 2 PLANA DOCENTE 27 D(x) = d(x).q(x) DIVISIÓN DE POLINOMIOS ALGORITMO DE LA DIVISIÓN PROPIEDAD DE GRADOS G.A.(q) = G.A.(D) − G.A(d ) G.A.(r)m á x = G.A.(d ) −1 G.A.(r) G.A.(d ) DEFINICIÓN. Sean los polinomios d (x) y D(x) , definimos la operación de división de polinomios como aquella que consiste en METODOS PARA DIVIDIR POLINOMIOS A) METODO DE HORNER Este método se utiliza cuando el divisor es de segundo grado o mayor. Para realizar el método tenemos que usar el siguiente cuadro donde encontrar dos polinomios satisfacen: Donde: D(x) y r(x) que ubicaremos los coeficientes. • d (x) : Dividendo • D(x) : Divisor • D(x) : Cociente • r(x) : Residuo CLASES DE DIVISION A. DIVISIÓN EXACTA La división de polinomios se dice que es exacta, cuando el residuo es idénticamente nulo( r 0 ). Luego se tiene que: B. DIVISIÓN INEXACTA La división de polinomios se dice inexacta, cuando el residuo no es idénticamente nulo ( r 0 ), tenemos: PROCEDIMIENTO: 1. Verificar que los polinomios dividendo y divisor estén ordenados y completos, en caso de que no los estén, se debe completar y ordenar. 2. Anotar los coeficientes del dividendo en la parte superior del cuadro con sus respectivos signos. 3. Anotar los coeficientes del divisor en la parte izquierda del cuadro, colocando el primer coeficiente con su respectivo signo y los que siguen con el signo opuesto. D(x) = d(x).q(x) + r(x) CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA D(x) = q(x)d(x) + r(x) TEOREMA Dados los polinomios D(x) y d (x) con d (x) 0 , entonces existen los únicos polinomios q(x) y r(x) tal que: D(x) = q(x)d(x) + r(x) CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 28 4. Trazar la línea vertical que divide los coeficientes del cociente y residuo. Para ubicar esta línea debemos recorrer de derecha a izquierda tantos espacios como el grado máximo del residuo. 5. El primer término del cociente (q) se obtienedividiendo el primer coeficiente del dividiendo (D) entre el primer coeficiente del divisor (q). 6. El primer coeficiente del cociente obtenido debe multiplicar a cada uno de los coeficientes del divisor que cambiaron de signo y los resultados se colocan en forma horizontal partir de la siguiente columna hacia la derecha. 7. Las cantidades que se encuentran en la segunda columna se suman y el resultado se divide entre el primer coeficiente del divisor (d) y continuando así con el procedimiento hasta coincidir con la última columna del dividendo. 8. Para concluir se deben de sumar las columnas correspondientes del residuo. Ejemplo 1: 8x5 + 4x4 + 6x2 + 6x −1 Dividir: 4x2 − 4x + 2 B) METODO DE RUFFINI Este método se utiliza cuando el divisor es de primer grado ( d(x) = ax + b ). Para realizar el método tenemos que usar el siguiente cuadro donde ubicaremos los coeficientes. PROCEDIMIENTO: 1. Verificar que los polinomios dividendo y divisor estén ordenados y completos, en caso que no los estén se debe completar y ordenar. 2. Anotar los coeficientes del dividendo en la parte superior del cuadro con sus respectivos signos. 3. El divisor d(x) = ax + b debemos igual a cero y despejar la variable " x" y anotar el resultado en la parte izquierda del cuadro. 4. Se baja el primer coeficiente del dividendo y b se multiplica por el valor de x =− , el a Luego tenemos: q(x) = 2x3 + 3x2 + 2x + 2 r(x) = 10x − 5 (x + y)2 = x2 + 2xy + y2 resultado obtenido se coloca en la siguiente columna, debajo del segundo coeficiente del dividendo. 5. Se suman las cantidades de la segunda columna y continuamos con el mismo procedimiento hasta obtener un término debajo del último coeficiente del dividendo. 6. El resto es la suma de la última columna. 7. Para obtener el cociente dividimos entre el coeficiente principal del divisor cada columna a excepción de la columna del residuo. Ejemplo 1: 2x4 − 2x2 + 9 Dividir: 2x − 4 − 4 8 − 4 8 − 6 12 − 4 −1 6 6 0 4 4 8 8 4 −2 2 3 2 2 10 − 5 COCIENTE RESIDUO CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 29 Solución: b) 2x2 c) 2x2 + 3x + 2 d) 2x2 + 2 e) 2x2 + 6x + 2 2. El residuo luego efectuar la división 12x5 − 9x3 − x2 + x Luego tenemos: q(x) = x3 + 2x2 + 3x + 6 6x3 + 3x2 +1 a) −2x +1 b) x2 + 2x +1 es: r(x) = 33 c) 2x +1 TEOREMA DEL RESTO Este teorema permite calcular el residuo de una división de manera directa. El enunciado es el siguiente. Ejemplo 1: d) −x2 + 2x −1 e) x2 + 2x 3. Si la división: 6x4 +16x3 + 25x2 + Mx + N 3x2 + 2x +1 es exacta, entonces el valor de Z = M + N es: a) 5 b) 9 c) 14 d) 19 e) 20 Encontrar el resto de la división: Solución: Igualemos el divisor a cero: 2x − 4 = 0 x = 2 2x4 − 2x2 + 9 2x − 4 4. El residuo de dividir: 3x3 − 4x2 + 5x + 6 entre 3x + 2 es: a) 0 b) 2 c) 4 d) 1 Luego tenemos que: e) −1 residuo = 2(2)4 − 2(2)2 + 9 residuo = 33 5. El resto de dividir: 2x28 −14x7 + 2x21 − 5 x7 − 3 es: EJERCICIOS a) 144 b) 169 c) 121 1. Sea q(x) el cociente y r(x) el residuo de d) 154 e) 136 dividir polinomio 6x4 − 7x3 − 4x2 +10x − 3 3x2 + x − 2 q(x) + r(x) es igual a: , el 6. El valor de "n", para que el residuo de la x3 − nx2 − nx − n2 división x − n − 2 sea 3n + 2 , es: a) 2x2 + 6x a) −2 TEOREMA Dada la división P ( x) (ax + b) , entonces tenemos que el resto de la división viene dada por: Resto = P (−b / a ) COCIENTE 2 0 − 2 0 9 x = 2 4 8 12 24 2 2 4 6 12 33 1 2 3 6 RESIDUO CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 30 b) −1 a) 4x − 3 c) 0 d) 1 e) 2 7. El resto luego de dividir: (x2 − 3x −1)4 + 2(x − 3)5 + x x − 4 es: b) 4x + 3 c) x + 3 d) x − 3 e) 8x + 3 12. Si la división x4 + x3 − 5x2 + mx + n x2 − 2x + 2 , tiene a) 88 b) 89 c) 87 d) 95 e) 98 8. El valor numérico del polinomio: P(x) = x5 + (2 − 2 2)x4 − 4 2x3 + 5x − 3 resto 4 . Entonces el valor de a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 mx4 + nx3 +11x2 − 3x + 5 es: para x = 2 es: 13. Si la división es 2x2 − x +1 a) 8 2 b) 2 + 7 c) 7 2 d) 13 2 e) 9 9. El valor de " p + q" 3x4 − px2 + qx + 3x para que la división exacta, el valor de "m + n" es: a) 7 b) 11 c) 5 d) 0 e) 21 14. Si el resto de la división: ax3 + (b + 4)x2 + (12 − a)x + b − a es x2 + 2x −1 x2 − 2x + 2 a) 15 b) 13 c) 11 d) 16 e) 6 10. Si el polinomio sea exacta, es: P(x) = 3x5 + 6x3 − 3x se r(x) = 2x +10 . El cociente de la división viene dado por: a) q(x) = −x + 5 b) q(x) = 4x + 91 c) q(x) = 4x + 5 d) q(x) = x + 5 e) q(x) = x − 5 divide entre x +1 se obtiene un cociente de 15. Si: r(x) = ax + b es el residuo de la división grado "m" , termino constante "b" "a". El valor de “ m + b + a ” es: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 y resto (x +1)5 +1 x2 + 2x a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 , El valor numérico r(3) es: 11. El resto que se obtiene al dividir x5 − x +1 (x −1)2 es: 16. Al efectuar la división: mx5 + nx4 + px3 + 2x2 − x +1 x3 − x2 + 2x − 3 2 2 2 n + 3 m CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 31 Se tiene que el resto es "7x − 2". El valor de "m + n + p" es: a) −5 b) −1 a) 4 b) 9 c) 7 d) 2 e) 8 c) 1 d) 0 e) 9 17. La división algebraica: 2x5 + ax3 + 2bx2 + 4x − 3 x2 + x +1 Deja resto r 0 . El valor de ab es: a) 7 b) 0 c) 5 21. El residuo de la división: (x − 2)2021 + (x −1)2020 + 7 (x − 2)(x −1) a) 3 b) 2x −1 c) 3x + 2 d) 2x − 4 e) 2x + 4 22. Si la división: es: d) −5 e) 6 18. Si la división algebraica: Ax5 + Bx4 + Cx3 + 72x2 +19x + 5 es 4x3 + 3x +1 exacta, entonces el valor de A + B − C es: a) 11 b) 13 c) 17 d) 19 mx4 + (m + n)x3 + (m + n + s)x2 + (n + s)x − m − n mx2 + nx + s no deja resto. El valor de “ m + n + s ” es: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 23. Sabiendo que el polinomio P(x) = xn + mxn−2 +1 es divisible entre e) 23 19. Dada la división algebraica x50 + ax + b +1 , x −1 (x −1)2 , entonces el valor "mn" es: a) −8 con a y b reales, si la suma de coeficientes del cociente es el triple del residuo e igual a b b) −6 c) −4 d) −2 54 , La relación a) 2 b) 1 2 esta dado por: a e) −1 24. Si la división xa − bx + c es exacta, entonces x2 − 2x +1 c) 1 4 d) 4 e) 3 20. En la división siguiente 2x5 + 3x4 + bx3 + 6bx2 + x + a el valor de a) 2 b) 4 1 H = a + b c +1 es: x2 − x + b c) 2 Se sabe que el resto es 2x + 3 y la suma de coeficientes del cociente es mayor que 15 . El valor de “ ab ” es: d) 256 e) 8 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 32 + xyn−2 x y = 3 2 2 3 29. Un polinomio mónico de tercer grado es 25. En la siguiente división: divisible por (x − 2) y (x +1) al dividirlo por 2x2n + 2x2n−1 + 2x2n−2 + ... + 2x3 + 2x2 + 2x − n +1 (x − 3) da resto 20 . El resto que se obtiene 2x − 2 La suma de los coeficientes del cociente que resulta, es igual a 10 veces su resto. El grado del cociente es: a) 39 al dividir dicho polinomio entre (x + 3) es: a) −10 b) 30 c) −20 d) −30 b) 37 c) 35 d) 31 e) 33 26. Un polinomio P(x) mónico y de cuarto grado, e) 20 COCIENTES NOTABLES xn yn es divisible separadamente entre (x + 5) y DEFINICIÓN. La división , donde (x2 − 5) . Si lo dividimos entre (x − 5) el resto es 3000 . El resto de dividir P(x) entre (x +1) es:x y n , es un cociente notable si y solamente sí, es una división exacta y su cociente respectivo se determina por simple inspección, es decir podemos obtener el cociente sin efectuar la a) −145 b) −144 c) −140 d) −138 e) −136 división. Ejemplo 1: x3 − y3 x 2 + xy + y2 27. Hallar el valor de "m" tal que Si la suma de coeficientes del cociente de la división xm−1 − (m +1)x + m x − y Ejemplo 2: 4 − 4 x + x y + xy + y (x −1)2 el valor de "m" es: a) 5 b) 10 c) 20 d) 30 e) 40 es igual a 210 , entonces x + y CASOS QUE SE PRESENTAN EN LOS COCIENTES NOTABLES: I) PRIMER CASO Es cociente notable solo para "n" 28. Al dividir un polinomio P(x) separadamente e par o impar por (x −1) y (x − 2) se obtiene como restos 6 y 18 respectivamente. El resto que se obtiene al dividir el polinomio producto: (x −1)(x − 2) es: P(x) entre el El desarrollo del cociente notable es: xn − yn = n−1 n−2 n−3 2 n−1 a) 3x −12 b) 2x −12 x − y x + x y + x y + + y c) 6x −12 Ejemplo 1: d) x − 6 e) 12x − 6 xn − yn x − y = CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 33 + xyn−2 + xyn−2 Nro. de términos= Dado el cociente notable , el número de términos viene dado por: xn + yn x − y Nunca es cociente notable (a;b) f (a;c) f b = c NÚMERO DE TÉRMINOS DE UN COCIENTE NOTABLE: x4 − y4 = x + y xn − yn x + y Es cociente notable "n" par solo para Ejemplo 1: TÉRMINO GENERAL DE UN COCIENTE NOTABLE: Donde: • "n" es el número de términos. • "k " lugar del término. El signo se determina según el caso que se tenga: EJERCICIOS 1. En el siguiente cociente notable (x + 2)16 − (x − 2)16 2(x2 + 4) quinto término para . El valor numérico del x = 1 es: a) −729 b) 126 c) 81 d) 243 e) 729 2. Si el cociente x6n+1 − y5n x2n−3 − yn es exacto, entonces el valor de "n" , donde n , es: a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 El desarrollo que se obtiene es: x + x y + xy + y 3 2 2 3 x 4 − y4 = x − y Dado cociente notable , el termino de lugar viene dado por: xn + yn = x + y Ejemplo 1: x − x y + x y − n−1 n−2 n−3 2 − y n−1 x3 + y3 = x + y x − xy + y 2 2 xn − yn = x + y x − x y + x y − n−1 n−2 n−3 2 − y n−1 x − x y + xy − y 3 2 2 3 xn + yn x + y II) SEGUNDO CASO Es cociente notable solo para "n" impar El desarrollo del cociente notables es: III) TERCER CASO IV) CUARTO CASO divisor Signo de Tk "k " es par "k " es impar x + y − + x − y + + CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 34 e) 10 p 432 7. Sabiendo que xa y24 es el término central del x75 − yb 3. Si el cociente de x − y x3 − y p es exacto, indicar desarrollo del cociente exacto: xc − y2 . El el total de sus términos. a) 6 b) 12 c) 18 d) 24 e) 30 valor de E = a + b + c está dado por: a) 39 b) 49 c) 59 d) 69 e) 89 xn −1 x19 − y19 8. Si x2 −1 es un cociente notable de 4 4. Dada la división algebraica x − y ; indique términos. La suma de los términos 3ro y 4to cuál de las siguientes expresiones no es un término del desarrollo del cociente notable dado: es: a) b) x4 +1 x4 + x2 a) x12 y6 b) x10 y8 c) x9 y9 c) x2 +1 d) x2 + x e) x +1 d) x14 y3 e) x7 y11 9. El coeficiente del tercer término del desarrollo x12 −16 5. Si el quinto término del desarrollo del siguiente del cociente 2x3 + 4 es: x14 − y35 9−a 12+b a) 2 cociente notable: x2 − y5 es x y . El b) 1 valor de "a + b" es: a) 5 b) 6 c) 7 d) 13 e) 11 2 c) 8 d) 6 e) 1 10. El grado absoluto del primer término central x15n+50 − y15n−10 6. El coeficiente del cuarto término del desarrollo 32x5 + 243y5 del cociente notable a) 11 xn+1 − yn−2 es: de 2x + 3y a) −108 b) −27 c) −54 d) −81 es: b) 106 c) 63 d) 40 e) 72 11. Si son términos e) −12 consecutivos del desarrollo de un cociente notable. El número de términos que posee es: a) 61 b) 100 c) 63 d) 72 x195 y140 + x190 y147 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 35 e) 60 12. El número de términos que tiene el siguiente (x − a)n − (2ax)2n−21 a) 20 b) 84 c) 48 d) 36 cociente notable a) 3 b) 7 c) 11 x2 + a2 es: e) 42 17. El cociente de la división: x95 + x90 + x85 + x80 + + x5 +1 x80 + x60 + x40 + x20 +1 es: d) 17 e) 22 13. Dado el siguiente cociente notable x20 − y30 x2 − y3 a) q(x) = x15 − x10 + x5 −1 b) q(x) = x15 +1 c) q(x) = x15 + x10 + x5 +1 d) q(x) = x15 − x5 +1 . El lugar que ocupa el término que contiene a e) q(x) = x15 −1 x10 es: 18. Si en el desarrollo del cociente notable xn+3m − y7m a) Sexto. b) Quinto. x 2 − y4 hay 14 términos, entonces el c) Octavo. d) Cuarto. e) Décimo. 14. Si el T25 del desarrollo de: x129m − a86n x3m − a2n viene grado absoluto del término que ocupa el lugar (m − n) , es: a) 8 b) 16 dado por (m + n) es: a) 11 b) 13 x270a288 , entonces el valor de c) 32 d) 64 e) 72 19. Dado el siguiente cociente notable x3n+2 − y5n−1 c) 21 x2 − yn−5 , entonces el grado absoluto del d) 15 e) 31 15. En el desarrollo del cociente notable: x148m − y296 p . El termino de lugar 60 es x2m − y4 p x56 y708 , entonces el grado del término de lugar 21 es: a) 234 décimo primer término en el cociente notable, es: a) 25 b) 32 c) 30 d) 28 e) 34 x8 (x2 y2 ) + y−8 b) 432 20. La expresión x2 y2 +1 genera un c) 214 d) 532 n −n cociente notable. Si Tk = x y es un término e) 452 de esta división, entonces el término Tk es: 16. Dado el cociente notable x − y . Si: a) Tk = x 8 y−8 T6 .T9 T7 es: = x12 y28 x3 − y4 , entonces el valor de " + " b) Tk c) Tk d) Tk = x4 y−4 = x10 y−10 = x5 y−5 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 36 e) Tk = x 2 y−2 x25n − y25n 21. Si al dividir x3 n −1 + y3 n −1 se obtiene como segundo término −x16 y8 . El número de términos que tiene el cociente es: a) 4 b) 6 c) 8 d) 10 e) 12 22. Si el desarrollo del siguiente cociente notable (x +1)11 + (x −1)11 tiene un término de la x forma a(x2 −1)b , entonces el valor de T = a + b es: a) 3 b) 8 c) 5 d) 7 e) 11 23. El número de términos que tendrá el cociente x5m+10 − y5m−50 notable x2n+9 − y2n+5 ;{m; n} es: a) 12 b) 13 c) 14 d) 15 e) 16 24. Sabiendo que al dividir: x2 n − y2 n x3 m −1 + y3 m −1 se obtiene un cociente cuyo segundo término es −x8 y8 . El número de términos del cociente notable es: a) 4 b) 3 c) 5 d) 6 e) 7 PLANA DOCENTE 37 ) ) (a + b) c = ac + bc CAMPO NUMÉRICO DEFINICIÓN. Un campo es un conjunto no vacío " K " , que está dotado de dos operaciones binarias, que se denominan suma y multiplicación y que son representadas por los símbolos " +" y "" respectivamente y se 11. Propiedad Distributiva a, b, c K , a(b + c) = ab + ac Ejemplo 1: El conjunto de los números racionales ( ) , reales ( y complejos ( constituyen cumplen las siguientes propiedades: PARA LA ADICIÓN: 1. Propiedad de la clausura a,b K, a + b K 2. Propiedad asociativa a,b, c K, a + (b + c) = (a + b) + c 3. Propiedad conmutatividad a,b K, a + b = b + a 4. Propiedad de la existencia del elemento neutro aditivo !0 K / a K, a + 0 = a 5. Propiedad Existencia del elemento inverso aditivo a K;!− a K / a + (−a) = 0 ejemplos de campos. FACTORIZACIÓN DE POLINOMIOS DEFINICIÓN.La factorización es la transformación de un polinomio, como el producto de dos o más factores primos dentro de un cierto campo numérico. En este caso factorizaremos mayormente en el campo de los números racionales. FACTOR PRIMO DEFINICIÓN. Un factor primo es aquel polinomio que no es posible transformar en el producto de dos polinomios, es decir, es aquel polinomio que no es posible factorizar. NUMERO DE FACTORES DE UN POLINOMIO PARA LA MULTIPLICACIÓN: Sea: P ( x, y, z ) = x y z un polinomio 6. Propiedad de la clausura a,b K, a b K expresado en el producto de sus factores. a) El número de factores del polinomio es: 7. Propiedad asociativa a,b,c K, a(bc) = (ab)c Nro. de factores = ( +1) ( +1) ( +1) b) El número de factores primos del polinomio 8. Propiedad conmutatividad a,b K, ab = ba es: Nro. de factores = 3 , estos son x, y y z . 9. Existencia del elemento neutro multiplicativo c) El número de factores algebraicos del polinomio es: !1 K / a K, a1 = a 10. Existencia del elemento inverso multiplicativo Nro. Fact. algebraicos = ( +1) ( +1) ( +1) − 1 Ejemplo 1: a K −{0};!a−1 K / aa−1 =1 Dado el polinomio P ( x, y, z ) = ( x +1) y 2 ( z +1) 2 determinar el número de factores, factores primos y factores algebraicos. CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 38 Solución: P ( x) = x6 (x3 −1) − 64(x3 –1) ✓ Núm. Factores = (1+1) (2 +1) (2 +1) = 18 = (x 3 –1) ( x6 − 64) ✓ Núm. Fact. Primos = 3 y estos son = (x 3 –1) ( x3 ) 2 − 8 2 ( x +1), y, ( z −1) ✓ Núm. factores algeb. = (1+1)(2 +1)(2 +1) –1 = 17 = (x –1) ( x2 + x +1) (x3 – 8) (x3 + 8) MÉTODOS DE FACTORIZACIÓN 1. MÉTODO DEL FACTOR COMÚN Este método consiste en extraer un factor común monomio o un factor común polinomio a todos los términos del polinomio. Ejemplo 1: Factorizar P ( x) = 2a2 x + 4ax2 − 6ax Solución: Factorizando P ( x) = 2ax (a + 2x − 3) Ejemplo 2: = (x –1) (x2 + x +1) ( x − 2) ( x2 + 2x + 4)( x + 2) (x2 – 2x + 4) El número de factores primos es 6 . 3. ASPA SIMPLE Este método es aplicable para polinomios que tienen la forma general: o cualquier otra expresión transformable a esta. Ejemplo 1: Factorizar: P(x) = 6x2 − 5x − 21 Solución: P(x) = 6x 2 − 5x − 21 Factorizar P ( x; y ) = ax + by + ay + bx 2x + 3 (3x)(+3) = 9 x + Solución: Agrupando P ( x, y ) = (ax + ay ) + (bx + by ) 3x − 7 (2x)(−7) = −14x − 5x Factorizando P ( x, y) = a ( x + y) + (bx + y ) P ( x, y) = ( x + y)(a + b) 2. MÉTODO DE LAS IDENTIDADES P(x) = (2x + 3 )(3x − 7 ) 4. ASPA DOBLE Este método se aplica para polinomios que tienen la forma: Recibe el nombre de las identidades, porque se utiliza las identidades algebraicas o con n, m + o cualquier otra expresión productos notables. Ejemplo 1: Determinar el número de factores primos del polinomio P ( x) = x9 − x6 − 64x3 + 64 Solución: Agrupando y factorizando el factor común: transformable a esta. Para factorizar el polinomio por este método se procede los siguientes pasos. a) Se ordena el polinomio a la forma general, en caso falte uno o más términos se completa con ceros. b) Se forma el primer trinomio con los tres primeros términos y se aplica aspa simple, para comprobar el segundo término. c) Luego se forma otro trinomio con los términos (3,5 y 6) para comprobar el quinto termino. P ( x) = Ax2n + Bxn + C; n + P(x; y) = Ax2m + Bxm yn + Cy2n + Dxm + Eyn + F CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 39 d) Finalmente se aplica un aspa simple con los términos (1,4 y 6) para comprobar el cuarto término. e) Los factores serán sumas horizontales. Ejemplo 1: Factorizar P ( x, y ) = 15x2 +19xy + 6 y2 + 5x + 4 y −10 Solución: P ( x, y ) = 15x2 +19xy + 6 y2 + 5x + 4 y −10 d) Los factores serán las sumas horizontales. Ejemplo 1: Factorizar P ( x) = 5x4 + 22x3 + 21x2 +16x + 6 Solución: P ( x) = 5x4 + 22x3 + 21x2 +16x + 6 5x2 3 x2 2 3x 2 y − 2 5x 3y 5 Comprobando: Aspa simple con los términos (1,4 y 6) 15x –10x = 5x Los factores son: P ( x, y ) = (3x + 2 y − 2)(5x + 3y + 5) multiplicando los extremos y sumando los resultados se tiene 13x2 para 21x2 falta 8x2 P ( x) = 5x4 + 22x3 + 8x2 +16x + 6 5x2 2x 3 x2 4x 2 Los factores son: 5. ASPA DOBLE ESPECIAL Este método se aplica para factorizar polinomios que adoptan a forma: También puede ser: P ( x) = (5x2 + 2x + 3)(x2 + 4x + 2) 6. MÉTODO DE EVALUACIÓN DE DIVISORES BINOMIOS Este método se emplea para factorizar polinomios de una sola variable y de cualquier grado y que admitan factores de primer grado de la forma general ax + b . Con m, n + o cualquier otra expresión Los ceros de un polinomio son el conjunto de valores que puede tomar la variable de un transformable a estas. Para factorizar este polinomio se tomará en cuenta los siguientes pasos: a) Se ordena el polinomio a la forma general, en caso de que falte uno o más términos se completa con ceros. b) Se descompone convenientemente los extremos, se efectúa el producto en aspa y se suman los resultados. c) Se compara el resultado anterior con el término central del polinomio y lo que sobre o falte para que sea igual o éste, será la expresión que se tenga que descomponer en las partes centrales de los futuros nuevos dos factores. polinomio y hacer que su valor numérico sea cero. Para determinar los posibles ceros de un polinomio se considera: a) Si el polinomio tiene como coeficiente principal a la unidad, en este caso los posibles ceros racionales (P.C.R) estarán dados por los divisores del término independiente con su doble signo () . Por ejemplo: Par el polinomio: P ( x) = x3 + 3x2 +11x + 6 Los posibles ceros estarán determinados por los divisores de 6 : 1, 2, 3, 6 P ( x) = Ax4n + Bx3n + Cx2n + Dx + E; n + P ( x, y ) = Ax4m + Bx3m y + Cx2m y2n + Dxy3n + Ey4n CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 40 b) Si el coeficiente principal del polinomio es diferente que la unidad, en este caso se toman los valores fraccionarios que resultan de dividir los divisores del término independiente entre los divisores del primer coeficiente. Donde: • P.C. R : Posibles ceros racionales. • T. I : Termino independiente. • C.P : Coeficiente principal. Por ejemplo: Para el polinomio P ( x) = 6x3 +11x2 + 6x +1 Los posibles ceros son: Entonces: P ( x) = x4 + x3 − 7x2 − x + 6 = ( x −1)( x +1)( x − 2)( x + 3) EJERCICIOS P.C.R = 1, 1 , 1 , 1 , 1 1. Con relación a la factorización del polinomio 2 2 3 6 P ( x) = x4 – 49 . En las siguientes Para factorizar el polinomio por este método se procede los siguientes pasos. a) Se ordena el polinomio, en caso que falte uno o más términos se completa con ceros. b) Se determina los ceros del polinomio, (el número de ceros debe estar de acuerdo con el grado del polinomio) c) Se deduce el factor que da lugar al cero del polinomio; si un polinomio P(x) se anula proposiciones escribir (V) si es verdadero o (F) si es falsa: I. Al factorizar en el conjunto de los números racionales, tiene dos factores primos. II. Al factorizar en el conjunto de los números reales, tiene tres factores primos. III. Factorizando en el conjunto de los números complejos, tiene 4 factores primos. para x = a o P(a) = 0, entonces (x − a) La secuencia correcta, es: será un factor primo del polinomio. Es decir, P(x) = (x − a)q(x) d) Los factores se determinan utilizando el método de Ruffini, el cual se emplea tantas veces como ceros tenga el polinomio. Ejemplo 1: FactorizarP(x) = x4 + x3 – 7x2 – x + 6 a) FVF b) FFV c) VVV d) VFF e) FFF 2. En las siguientes proposiciones, indicar con (V) si es verdadero o con (F) si es falso. I. El polinomio P ( x) = ( x + 5)( x + 2) está Solución: factorizando en el campo de los números naturales. Los posibles ceros son: 1, 2, 3, 6 , II. El polinomio P ( x) = x (x2 − 5) esta Donde: P (1) = 0, P (−1) = 0, P (2) = 0, P (−3) = 0 factorizado en el campo de los números racionales. P.C.R = Div.(T.I ) Div(C.P) 1 1 -7 -1 6 1 1 2 -5 -6 1 2 -5 -6 0 -1 -1 -1 6 1 1 -6 0 2 2 6 1 3 0 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 41 III. El polinomio P ( x) = (x + 5 )(x − 5 ) está factorizando en el campo de los números racionales. a) 4 b) 3 c) 1 d) 2 IV. El polinomio P ( x) = x (x2 – 9) está e) 5 factorizando en el campo de los números racionales. 6. El número de factores primos de P ( x) = x9 – x6 − 64x3 + 64 , es: V. El polinomio P ( x) = ( x – 4)(x2 + 3x + 9) a) 3 está factorizando en el campo de los números reales. VI. El polinomio P ( x) = x4 – 5x2 – 36 , tiene 3 factores primos en el campo de los números reales. La secuencia correcta es: a) FVFFVV b) VVFFVV c) FFVVFF d) VVFVFF e) FFFVFV 3. Al factorizar el polinomio: P ( x) = x5 + x4 + 2x2 – 1 el factor primo de mayor grado es: b) 4 c) 5 d) 6 e) 2 7. Al factorizar: P ( x) = ( x + 2) 2 x2 – 4x ( x – 5) – 25 La suma de coeficientes de factores primos lineales es: a) 6 b) 4 c) 3 d) 5 e) 2 8. La suma de los términos independientes de los factores primos de a) x3 – x +1 b) x3 + x −1 c) x3 + x +1 P ( x, y ) = 20x2 – 33x – 17 y + 7 + 6 y2 + 22xy , es: a) −3 d) x3 – x −1 b) 4 e) x3 + 2x +1 c) −8 d) −4 4. Al factorizar el polinomio: P ( x) = x4 – 16x2 + 24x – 9 la suma de los coeficientes de los términos lineales de los factores primos lineales es: a) 2 b) 3 c) 4 e) 5 9. La suma de los términos cuadráticos de los factores primos del polinomio P ( x) = 5x4 +16x + 6 + 22x3 + 21x2 , es: a) 6x2 b) 2x2 d) −2 e) −1 c) 5x2 d) – 3x2 5. El número de factores primos de P ( x, y, z ) = x2 + 2xy + y2 – z6 , es: e) 4x2 10. La suma de factores primos del polinomio P ( x) = 48x4 + 20x3 – 20x2 – 5x + 2 , es: CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 42 a) 10x + 2 b) 11x +1 c) 10x + 3 d) 10x − 2 e) 11x + 2 11. El número de factores de: P ( x) = x5 + 5x4 + 7x3 – x2 – 8x – 4 , es: a) 16 b) 12 c) 18 d) 14 e) 10 12. Uno de los factores primos del polinomio P ( x, y ) = 5x2 – y2 +10x – 2 y+4xy , es: 16. Al factorizar el polinomio, P ( x) = ( x +1)(x2 +1) 10 – ( x +1) 5 (x2 +1) 11 La suma de los términos independientes de los factores primos lineales es; a) 2 b) 3 c) 1 d) 4 e) 5 17. Uno de los factores primos del polinomio P ( x, y ) = 4ax – 2bx + 6ay – 3by , es: a) 2x + 3y b) x − y c) 3x + 2y d) y − x a) x + y –2 b) x − y + 2 e) zx − 3y c) x + y –3 18. La suma de los términos independientes de los factores primos del polinomio. d) x − y –1 e) x − y + 3 P ( x, y ) = 21xy – 39 y2 + 56x – 92 y + 32 , es: 13. Al factorizar el polinomio: P ( x) = 30x3 – 97x2 + 92x – 21 , la suma de sus factores primos es: a) 9x –10 b) 10x –11 c) 10x +10 d) 9x +10 e) 11x –10 14. La suma de los factores primos del polinomio P (a) = 3a3 – 7a2 – 22a + 8 , es: a) 5a – 3 b) 5a + 2 a) 10 b) 9 c) 12 d) 11 e) 8 19. Después de factorizar el polinomio P ( x) = ( x2 + x −1) 2 + (2x +1) 2 , la suma de los términos independientes de sus factores primos es: a) 2 b) 4 c) 3 c) 5a – 2 d) 5a +1 d) −1 e) −2 e) 5a + 3 15. Al factorizar el polinomio x4 –11x2 +1, la 20. Luego de factorizar el polinomio P ( x) = ( x4 + x2 +1) 2 + 3x4 + 3x2 –15 . Uno suma de los factores primos es: de los factores primos es: a) 2x2 – 2 a) x + 2 b) 2x + 2 b) x −1 c) 2x2 + 2 d) 2x2 – 3 e) 2x2 +1 c) x − 2 d) x +1 e) x − 3 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 43 21. La suma de los coeficientes de uno de los factores primos del polinomio: P ( x) = x5 – 4x3 + x2 – 4 , es: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 22. El número de factores primos del polinomio P ( x, y ) = x3 y2 + y3z2 – x3z2 – y5 ; es a) 3 b) 2 c) 4 d) 5 e) 1 23. Al factorizar el polinomio 26. Al factorizar: P ( x) = x5 + 4x4 – 10x2 – x + 6 resulta: a) ( x –1) 2 ( x +1) ( x + 2)( x + 3) b) ( x – 1)( x +1)( x − 3)( x − 2) c) ( x +1) 2 ( x −1) ( x + 3)( x − 2) d) ( x +1) 2 ( x − 2)( x + 3) e) ( x –1) 2 ( x +1) ( x − 3)( x − 2) 27. El equivalente al polinomio P ( x) = x4 + 8x2 + 36 , es: a) (x2 – 2x + 6)(x2 + 2x + 6) b) (x2 + 2x + 6)(x2 − 2x + 6) c) (x2 – 2x − 6)(x2 − 2x − 6) d) (x2 – 2x + 6)(x2 − 2x − 6) P ( x) = 6x2 + 20 y2 + 23xy + x + 6 y – 2 , Ia e) (x2 + 2x − 6)(x2 + 2x + 6) suma de coeficientes de sus factores primos es: a) 10 b) 5 c) 15 d) 12 e) 8 24. La suma de sus términos independientes de los factores primos del polinomio P ( x) = x4 + 2x3 + 5x + 2 , es: a) 2 b) 3 c) −3 d) −2 28. Luego de factorizar el polinomio P ( x) = 2x5 – x4 – 12x3 + 22x2 – 14x + 3 la suma de sus factores primos es: a) 3x –1 b) 4x –1 c) 3x +1 d) 4x +1 e) 2x –1 29. Uno de los factores primos del polinomio P ( x) = ( x2 + x) 2 –18( x2 + x) + 72 , es: a) x – 1 b) x + 2 e) 4 25. Al factorizar: resulta igual a: 2x2 – 5xy – 3y2 – y – 9x + 4 , c) x + 3 d) x + 4 e) x – 2 30. Al factorizar el polinomio P ( x) = x7 + 27x4 – x3 – 27 , el número de a) (2x + y – 1)( x – 3y + 4) b) (2x + y – 1)( x – 3y − 4) c) (2x − y +1)( x + 3y − 4) d) (2x − y – 1)( x + 3y + 4) e) (2x + y – 1)( x – 2 y + 4) factores primos es: a) 3 b) 4 c) 2 d) 5 e) 1 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 44 31. La suma de los factores primos del polinomio 36. Uno de los factores primos de polinomio P ( x) = 2x3 – 84x – 72 , es: P ( x) = x4 – 4x3 +11x2 – 14x +10 es: a) 3x + 4 b) 3x − 5 c) 3x − 2 d) 3x + 3 e) 3x + 5 32. Uno de los factores primos del polinomio a) x2 – 2x + 5 b) x2 + 3x + 5 c) x2 – 2x + 3 d) x2 + 2x + 2 e) x2 – 2x − 5 P ( x, y ) = 10x2 +11xy – 6 y2 – x – 11y – 3 , es: a) (5x + 2 y + 3) b) (5x − 2 y + 3) c) (5x − 2 y − 3) 37. La suma de los términos independientes de los factores primos lineales del polinomio P ( x) = x5 – 10x3 – 20x2 – 15x – 4 , es: a) 3 b) 2 c) 4 d) (4x + 2 y + 3) d) −3 e) −1 e) (4x − 2 y + 3) 33. La suma de los factores primos del polinomio P ( x) = 6x3 – 13x2 + 4 ; es: a) 5x − 3 b) 6x − 3 38. La suma de los coeficientes de los factores primos del polinomio P ( x) = ( x − 3) 2 ( x − 5)( x −1) − 5( x − 4)( x − 2) + 3 es: a) 1 b) 2 c) 7x − 3 d) 5x + 3 e) 6x + 3 c) −2 d) −3 e) −1 34. La suma de los factores primos del polinomio 39. Al factorizar P ( x) = 4x8 – 16x4 + 9 . El P ( x, y ) = 10x2 – 7xy – 12 y2 – 21x – 26 y – 1 , es: a) 7x + y – 3 b) 7x − y − 2 c) 7x + y – 2 d) 7x − y + 3 e) 7x − y + 2 35. La suma de factores primos lineales de P ( x) = x3 + 3x2 + 2x , es: a) 2x + 2 b) 3x + 3 c) 2x + 4 d) 3x + 3 e) 2x + 3 número de factores primos es: a) 3 b) 1 c) 2 d) 4 e) 5 40. Un factor primo del polinomio: P(x; y; z) = 2 ( x + y + z ) 2 + ( x + y – z ) 2 + 5(x2 + y2 – z2 + 2xy) es: a) 3x – 3y + z b) 3x – 3y − z c) 3x + 3y + z d) 3x + 3y − z e) 3x – 2y + z PLANA DOCENTE 45 C xy 5 x3 yz3 x − 5 x − 5 x 4 x − 4 y 4 x − 4 y 4 x + 4 y 4 x + 4 y . = DEFINICIÓN. La racionalización es el proceso que consiste en transformar el denominador (o Ejemplo 2: Racionalizar numerador) irracional de una expresiónfraccionaria, en otra expresión racional a través de un factor denominado factor racionalizador. B donde: = B.FR1.FR2 x2 y FR = 8 x3 y FR = FACTOR RACIONALIZADOR (FR) DEFINICIÓN. Es una expresión irracional cuyo 1 2 Ejemplo 3: Racionalizar objetivo es transformar una expresión irracional en otra racional, para ello se multiplica tanto al numerador y denominador de la fracción por este factor racionalizador, obteniendo de esta forma un denominador racional. C donde: = = C.FR x2 y2z FR = CASOS DE RACIONALIZACIÓN Para racionalizar fracciones con radicales en los denominadores, estudiaremos los siguientes casos: CASO I: Cuando el denominador irracional es un monomio de índice radical de cualquier orden. El FR es un radical que tenga el mismo índice, pero cuyos exponentes del radicando estarán expresados por la diferencia existente entre el índice origina de la raíz y los exponentes que afectan a sus variables esto es: CASO II: Cuando el denominador irracional es un binomio (o transformable a binomio) cuyos radicales son de segundo orden (o índice par) El FR es la conjugada del denominador que se empleará tantas veces hasta que el denominador quede transformado en una expresión racional. N FR = a − b a + b N a − b FR = a + b Ejemplo 1: Racionalizar A = A = A.FR Ejemplo 1: Racionalizar donde: FR = − 5 Ejemplo 2: x − 25 A = A 7 x3 y5 7 x4 y2 7 x4 y2 donde: FR = 7 x3 y5 xy Racionalizar B = B . = CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA A7 x3 y5 7 x3 y5 8 x5 9 x7 y2 9 x2 y7 3 x8 y6 z3 5 x2 y4 z2 x + 5 x + 5 N FR = m am-n ; m, n m n m an CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 46 B 4 x + 4 y 2 x − 2 y 2 x + 2 y 2 x + 2 y 4 x 2 x 3 62 3 (6)(1) 3 25 − 3 15 + 3 3 3 5 6 3 18 + 2 3 = . = B.FR1.FR2 x − y 2. Evaluar: E = donde: FR1 = + 4 y , FR2 = + CASO III: Cuando el denominador irracional es un radical de tercer orden de las formas: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 3. El denominador racional de la fracción es: Para este caso se debe tener en siguientes equivalencias algebraicas: a + b = ( 3 a + 3 b)( 3 a2 − a − b = ( 3 a − 3 b)( 3 a2 + Ejemplo 1: Racionalizar cuenta las a) 10 b) 20 c) 15 d) 25 e) 5 4. El denominador racional de la fracción es: a) 4 A = A.FR 7 donde: FR = − + Ejemplo 2: Racionalizar B = B.FR 28 b) 3 c) 6 d) 2 e) 5 5. El denominador racional de la fracción es: a) 6 b) 9 Donde: FR = + 3 3 EJERCICIOS c) 3 d) 12 e) 1 6. El denominador racionalizado de: 1. El denominador racionalizado de: A 1 es: a) 4 b) 3 c) 6 d) 2 e) 5 es: a) 3 b) 6 c) 5 d) 4 e) 2 2 y 3 ab + 3 b2 ) 3 ab + 3 b2 ) 3 6 +1 3 12 2 + 2 − 4 2 3 (x +1)2 + 3 (x2 −1 + 3 (x −1)2 2( 3 (x +1 + 3 (x −1) 2 11 + 5 1 3 81 + 3 36 + 33 2 3 81 + 3 16 − 23 36 N FR = 3 a 2 3 ab + 3 b 2 3 a 3 b N FR = 3 a2 3 b 3 a2 3 b 3 b2 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 47 1 3 4 − 2 5 3x 10 y 4 z 1 33 3 + 3 36 + 23 2 3 3 + 3 5 + 3 7 7. El denominador racionalizado de: E = es: 18 y a) 12y2z b) 6 yz c) 3yz2 d) 3yz e) 12 yz2 es: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 13. El denominador racional de la fracción 8. El denominador racional de: es: a) 20 b) 10 c) 15 d) 25 E = a) 5 y b) 10y c) 6y d) 3y e) 2y es: e) 5 9. El denominador racionalizado y simplificado 14. El denominador racional de la fracción de la expresión: 2 a) 6 b) 8 es: a) x − 49 b) x −12 c) x − 7 d) x − 3 con x 0 , es: c) 12 d) 10 e) 7 10. El denominador de la fracción e) x 15. El denominador racionalizado y simplificado de la fracción 10 es: E = a) 3 b) 4 c) 5 d) 2 e) 1 es: a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 2 f) 16. Al racionalizar el denominador de 11. El denominador racionalizado y simplificado de 8x 4 y 3 z E a) 2 b) 3 c) 4 d) 1 e) 5 12. El denominador racional de E = simplificada es: a) 2 b) 9 c) 1 d) 4 e) 6 La expresión 5 613 y14 3 z 7 23 11 35 23 410 1 33 3 + 23 2 − 3 36 3x 4 y 2 x + 2 y 3x x2 −16 9 x + x +14 3 3 3 27 + 3 18 + 3 12 = CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 48 a + b − a − b 4 xy3z8 −20 x − 3 + 3x + 5 = 17. El denominador racional de: a) x +1 E = 2 a) 2b es: b) x −1 c) x + 2 d) x − 2 b) a c) b d) 1 e) 2a e) 2x 22. El denominador racional de la expresión 53 3 E , es: 3 108 + 3 48 − 3 72 18. Si es una expresión irracional el a) 1 denominador, racionalizado y simplificado, es: a) 2x b) 1 c) x d) 2 − x e) 2 19. El denominador racionalizado y simplificado de la expresión: b) 5 c) 3 d) 2 e) 4 23. El denominador racional de la fracción es: a) 6 E = a) 4 b) 5 c) 7 d) 6 es: b) 12 c) 18 d) 3 e) 9 24. El denominador racionalizado y simplificado de la expresión e) 1 20. Si x, y, z E = xyz + entonces en la expresión , el denominador racionalizado y N = a) 5 b) 4 c) 3 , es: simplificado, es: a) z b) xy c) y d) x e) xz 21. Indique el denominador luego de racionalizar la expresión d) 2 e) 1 25. El denominador racionalizado de: es: a) x −1 b) x +1 c) x − 4 F (x) = es: , con x 1 , d) x + 4 e) x − 2 26. El denominador racionalizado y simplificado 2x − 6 y de es: 85 x2 − 6xy + 9 y2 2x 2x + x 8 3 18 − 3 12 + 3 8 2 x +1 x −1 − 2x + x +1 2 11 + 2 + 3 3 5 − 15 + 10 − 6 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 49 1 2 + 2 2 2 + 6 1 2 2 + 6 x -1 − x +1 x +1 + x −1 3 7 + 3 2 a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 27. Después de racionalizar y simplificar la expresión: E = + + el denominador es: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 28. Al racionalizar y simplificar la expresión P = el denominador es: a) 2 b) 3 c) 6 d) 1 e) 4 29. Después de racionalizar y simplificar el denominador de: N = 12 es: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 3 30. Al racionalizar: el 25 + 53 5 + 3 25 denominador es: a) 4 b) 3 c) 6 d) 5 e) 7 PLANA DOCENTE 50 ECUACIONES DEFINICIÓN. Una ecuación es una igualdad condicional de polinomios (o expresiones) que contiene una o más variables. CONJUNTO SOLUCIÓN DE UNA Ejemplo 1: Consideremos la ecuación: ( x + 3)( x − 8) = 0 x + 3 = 0 x − 8 = 0 Entonces x = −3 x = 8 x2 − 5x − 24 = 0 ECUACIÓN DEFINICIÓN. Se llama conjunto solución de una ecuación, al conjunto de valores o soluciones que sustituidos en lugar de las incógnitas transforman a las ecuaciones en identidades. Ejemplo 1: Por lo tanto, el conjunto solución es: C.S = −3;8 b) Ecuación compatible indeterminada Es cuando la ecuación admite un número infinito de soluciones. Ejemplo 1: En x + 5 = 3, x = −2 es la raíz o solución de la Dada la ecuación: ecuación cuyo C.S = −2 . ECUACIONES EQUIVALENTES DEFINICIÓN. Son aquellas ecuaciones que tienen el mismo conjunto solución. Ejemplo 1: ✓ x + 5 = 3, sólo se verifica para x = −2 ✓ 2x + 5 =1, sólo se verifica para x = −2 Las ecuaciones: x + 5 = 3 y 2x + 5 =1, Son equivalentes, puesto que para ambas: C.S ={−2} CLASIFICACIÓN DE LAS ECUACIONES SEGÚN SU SOLUCIÓN A. ECUACIÓN COMPATIBLE: Es aquella ecuación que tiene al menos una solución y esta a su vez pueden ser: a) Ecuación compatible determinada Es cuando la ecuación admite un número finito de soluciones. (x + 2)2 +1 = (x +3)2 − 2x − 4 Luego tenemos que: x2 + 4x + 5 = x2 + 4x + 5 0 = 0 ;x Por lo tanto, el conjunto solución es: C.S = (Infinitas soluciones) B. ECUACIÓN INCOMPATIBLE (INCONSISTENTE) Es aquella ecuación que no admite solución. Ejemplo 1: Dada la ecuación: (x + 2)2 −1 = x2 + 4x +12 x2 + 4x + 3 = x2 + 4x +12 3 = 12 Lo es que un absurdo. Por lo tanto, la ecuación no admite solución alguna, luego se tiene que: C.S = CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 51 a 0 b a = 0 b 0 x2 + b x + c = 0; a 0 a a a 0 b;c a ECUACIÓN DE PRIMER GRADO CON UNA VARIABLE REAL ANÁLISIS DE LA SOLUCION DE UNA ECUACIÓN CUADRÁTICA Dada la ecuación cuadrática: ax2 + bx + c = 0 . I. Si , entonces la ecuación DEFINICIÓN. Es una ecuación que se reducen a la forma ax + b = 0 ; a 0 y cuadrática es compatible determinada. a,b , siendo " x" la variable o incógnita II. Si , entonces la ecuación que pertenece a los reales, la ecuación se llama forma general de la ecuación de primer grado cuadrática es compatible indeterminada. con una variable real. − III. Si , entonces la ecuación la solución de la ecuación es: x = b , luego el a cuadrática es incompatible (inconsistente). conjunto solución es: C.S = − b ANÁLISIS DE LAS SOLUCIONES Dada la ecuación: ax + b = 0 I. Si , la ecuación es compatible determinada y tiene solución única. SOLUCIÓN DE LA ECUACIÓN CUADRÁTICA La ecuación cuadrática: ax2 + bx + c = 0 ; a 0 se puede resolver mediante una factorización o utilizando la fórmula de Baskara. 1. MÉTODO DE FACTORIZACIÓN Este método se utiliza cuando el trinomio II. Si , la ecuación es ax2 + bx + c el teorema: es factorizable luego se utiliza compatible indeterminada y tiene infinitas soluciones, entonces C.S = III. Si , la ecuación es incompatible y no tiene solución, entonces C.S = ECUACIÓN DE SEGUNDO GRADO CON UNA VARIABLE REAL DEFINICIÓN. Una ecuación de segundo grado con una variable real " x" es de forma general: . En la ecuación ax2 + bx + c = 0; a 0 debemos aplicar aspa simple al primer miembro, es decir: ax2 + bx + c = 0 a1 x c1 a2 x c2 (a1x + c1)(a2 x + c2 ) = 0 Se cumple sólo cuando La forma normal de la ecuación cuadrática es: a1x + c1 = 0 a2 x + c2 = 0 de donde el conjunto solución es: c c C.S = − 1 ; − 2 a1 a2 a = 0 b = 0 ax2 + bx + c = 0 ;a,b,c a 0 a = b = c = 0 a = b = 0 c 0 Sean " p" y "q" expresiones algebraicas p. q = 0 p = 0 q = 0 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 52 b2 − 4ac 0 2 Ejemplo 1: NATURALEZA DE SUS RAICES Resolver la ecuación 2x2 − 3x − 9 = 0 En la ecuación a x2 + bx + c = 0; a 0 de Solución: 2x2 − 3x − 9 = 0 coeficientes reales, con raíces " x " y " x ", se 2x 3 1 2 cumple: x − 3 Se cumple sólo cuando 1) Si , entonces las raíces y " x2 ", son raíces reales y diferentes. " x1 " 2x + 3 = 0 x − 3 = 0 3 Ejemplo 1: x = − 1 2 x2 = 3 Resolver la ecuación: Solución: x2 − 5x + 6 = 0 Luego el conjunto solución es: C.S = − 3 ;3 Tenemos que: 2 a =1 ; b = −2 ; c = 3 2. FÓRMULA DE BASKARA Se utiliza cuando el trinomio ax2 + bx + c no es factorizable en . Luego las raíces (soluciones) de la ecuación esta dado por la fórmula: Luego: = (−5)2 − 4(1)(6) = 1 0 Es decir, la ecuación tiene dos raíces reales y diferentes y estas se calculan usando el método de factorización: x2 − 5x + 6 = 0 donde se obtienen las raíces: x − 3 x − 2 Luego se tiene: x − 3 = 0 x − 2 = 0 x = 3 x = 2 se llama DISCRIMINANTE de la ecuación cuadrática 1 2 Luego el conjunto solución es: C.S ={3; 2} Ejemplo 1: 2) Si , entonces las raíces " x1 " Resolver la ecuación: 2x2 − 3x −10 = 0. Solución: y " x2 ", son raíces reales e iguales. Identificando a = 2 ; b = −3;c = −10 , reemplazando en la fórmula cuadrática OBSERVACIÓN: La ecuación cuadrática a x2 + bx + c = 0 , tiene dos raíces reales e iguales o solución −(−3) (−3)2 − 4(2)(−10) única, si el trinomio a x2 + bx + c = 0 es un x = x = 3 9 + 80 4 2(2) trinomio cuadrado perfecto. Ejemplo 1: Resolver la ecuación: 4x2 −12x + 9 = 0 x = 3 89 4 Solución: Se tiene que: Donde las raíces son: a = 4 ; b = −12 ; c = 9 Luego: x1 = 3 + 89 x = 3 − 89 4 4 = (−12)2 − 4(4)(9) = 0 x = − b b2 − 4ac 2a ; a 0 b2 − 4ac = 0 −b + b2 − 4ac −b − b2 − 4ac x1 = 2a x2 = 2a Donde el número real b 2 − 4ac CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 53 2 Es decir, la ecuación posee raíces reales e iguales y estas se calculan usando el método de factorización: PROPIEDADES En toda ecuación cuadrática, 4x2 −12x + 9 = 0 ax 2 + bx + c = 0; a 0 de coeficientes reales, 2x − 3 2x − 3 con raíces " x1 " y " x2 ", se cumple: (2x − 3)2 = 0 , Se cumple cuando 1. Suma de raíces: 2x − 3 = 0 2x − 3 = 0 3 3 2. Producto de raíces: Donde x = x = 2 2 Luego el conjunto solución es: C.S = 3 3. Diferencia de raíces: 4. Suma de las inversas de las raíces 3) Si , entonces las raíces " x1 " y " x2 ", son raíces complejas y diferentes. Ejemplo 1: Resolver la ecuación: 4x2 −12x + 9 = 0 Solución: Se tiene que: a =1 ; b = −2 ; c = 3 5. La ecuación que dio origen a las " x1 " y " x2 ", es: ax2 + bx + c = 0 x2 + b x + c = 0 a a x2 − − b x + c = 0 Luego: a a = (−2)2 − 4(1)(3) = −2 0 Es decir, la ecuación no posee raíces reales, Ejemplo 1: pues son complejas y estas se determinan mediante el uso de la fórmula de Baskara. Sean " x1 " y " x2 " raíces de x = −(−2) (−2)2 − 4(1)(3) 2(1) 3x2 + 7x + 2k = 0 El valor de "k ", si (x1 + 3)(x2 + 3) = 0 , es: x = 2 −8 = 2 8i 2 2 Solución 3x2 + 7x + 2k = 0 x2 − − 7 x + 2k = 0 3 3 x = 2 2 2i 2 x + x = − 7 x . x = 2k x = 1 2i x1 = 1+ 2i x2 = 1− 2i 1 2 3 1 2 3 Nos pide: donde: número imaginario. (x1 + 3)(x2 + 3) = 0 x1. x2 + 3(x1 + x2 ) + 9 = 0 2k + 3 − 7 + 9 = 0 k = −3 3 3 x − x + x x + x .x = 0 2 ( 1 2 ) 1 2 b2 − 4ac 0 ( −1 = i ) b2 − 4ac x1 − x2 = a x + x = −b 1 2 a x .x = c 1 2 a 1 + 1 = − b ; x 0 y x 0 x1 x2 c 1 2 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 54 x1 + x2 = 0 x1.x2 =1 1 2 RAICES ESPECIALES TEOREMA DE LAS ECUACIONES EQUIVALENTES Sean " x1 " y " x2 ", raíces de la ecuación ax 2 + bx + c = 0 cuadrática ax2 + bx + c = 0 Sean las ecuaciones mx2 + px + n = 0 , de 1. Si una de las raíces es el inverso aditivo de la otra entonces las raíces son simétricas. modo que tengan las mismas raíces (son equivalentes), entonces: se verifica: Es decir: o Si x1 = p es una de las raíces, entonces la otra raíz será x1 =− p talque x1 + x2 = 0 . Ejemplo 1: Dada las ecuaciones equivalentes 2. Si una de las raíces es el inverso multiplicativo de la otra entonces las raíces son recíprocas. (a 2 − b2 )x2 + (ab +1)x + 7 = 0 (a − b)x2 + x +1 = 0 Es decir: o con a b el valor de Solución: a 3 + b 3 , es: Si x1 = p es una de las raíces, entonces la x = 1 Por ser equivalentes las ecuaciones se cumple: otra raíz será 1 tal que p x1x2 =1 . ( I ) ( II ) ( III ) a2 − b2 = ab +1 = 7 Ejemplo 1: a − b 1 1 De ( I ) y ( II ): La suma de los cuadrados de las raíces de la ecuación: (2k + 2)x2 +(4 − 4x)x + k − 2 = 0 , sabiendo que las raíces son reciprocas, es:Solución: (2k + 2)x2 + 4x − 4x2 + k − 2 = 0 (2k − 2)x2 + 4x + k − 2 = 0 a + b = 7 a2 + b2 + 2ab = 49 De ( II ) y ( III ) ab = 6 a2 + b2 = 49 −12 = 37 Luego a3 + b3 = (a + b)(a2 − ab + b2) = 7(31) = 217 Identificando a = 2k − 2; b = 4 ; c = k − 2 y como las raíces son reciprocas, entonces se cumple: EJERCICIOS a = c 1. Dada la ecuación ax + b = 0; a 0 . De las 2k − 2 = k − 2 k = 0 , siguientes proposiciones las verdaderas son. luego la ecuación cuadrática queda: I. Si a 0 b 0 ,entonces la ecuación es −2x2 + 4x − 2 = 0 x2 − 2x +1 = 0 compatible determinado y se tiene un único valor para " x". x1 = 1 x2 = 1 II. Si a = 0 b = 0 ,entonces la ecuación x 2 + x 2 = 2 admite solución única. III. Si a = 0 b 0 , entonces la ecuación admite infinitas soluciones. b = 0 a = c a = b = c m p n CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 55 1 2 IV. Si a 0 b = 0 , entonces la ecuación es 4. De las siguientes proposiciones: compatible y no se puede determinar el valor de " x". I. Si x1 + x2 = 0 , entonces las raíces son V. Si a 0 b , la ecuación es incompatible. a) Solo I b) Solo II simétricas. II. Si x1.x2 =1, entonces las raíces son reciprocas. III. La suma de raíces es x + x = b c) Solo IV 1 2 c IV. La suma de las inversas de las raíces, es d) Todas 1 + 1 = − b x 0, x 0 e) I IV 2. De las siguientes ecuaciones: x x c , 1 2 El número de proposiciones falsas es: I. II. x 2 − x −1 = 0 x 2 − 2x + 3 = 0 a) 1 b) 2 III. 3x 2 + x − 2 = 0 . Los que no admiten raíces reales son: a) Solo I b) Solo II c) Solo III c) 3 d) 4 e) 0 5. La ecuación 2 = x − 2 x x − 2 +1; es: d) I III e) II III a) Compatible determinado. b) Compatible indeterminado. c) Incompatible. 3. De las siguientes proposiciones: d) Tiene como solución e) Compatible. x = 2 . I. La ecuación 2x = (x + 3)n en la variable 6. Si la ecuación cuadrática real " x" es compatible determinado 7(m + n +18)x2 +10(m − n)x + 5mn = 0 es n II. Si la ecuación (x + 2)a = (x +1)b , para incompatible, entonces el valor de E = m − 2n , es: a) 9 a 0 en la variable real " x" no admite b) − 9 solución, entonces "a b". c) 18 d) −18 III. La ecuación 7x − 8 = 7(x − 7) −1 e) 27 es compatible indeterminada. Las verdaderas son: 7. Si la ecuación de primer grado 2a + a − a a) Solo I 3 6 9 x + 4 +15 = 0 es mónico. b) Solo II c) I II d) I III e) Todas entonces el valor de " x", es: a) 9 b) 6 c) 18 d) −18 e) 2 −2 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 56 8. Si la ecuación x + m + x − m = m , es de 12. Si las raíces de la ecuación: x − 2 x −1 primer grado, entonces el valor de " x" es: a) 1 ( x − a) 2 + ( x − b) 2 + 2c2 = ( x + c) 2 son iguales, entonces el valor de " x", es: 3 a) a2 + b2 + c2 b) 2 3 b) 2ab + 2ac + bc c) ab + ac + bc c) − 1 3 d) − 2 3 d) ab + ac + bc e) a + b + c 13. Dada la ecuación cuadrática x 2 + Ax + B = 0 e) 6 , donde " A" y " B " son sus raíces, el valor 9. Si la ecuación de primer grado de " A" y " B " en ese orden es: (2x −1)m2 − 3(x −1) −(5x − 2)m = 0 , tiene infinitas soluciones, entonces el valor de "m", es: a) 9 b) 6 c) 3 a) − 2 −1 b) 1 − 2 c) − 2 1 d) −1 2 e) −1 − 2 14. Si la ecuación de primer grado, d) −3 e) −6 10. Si la ecuación de primer grado 5x −1 5x +1 = x + a x − a (n + 2)x + 4m −1 = nx − 6m + 3 , es 3 compatible determinado: el valor de "n", es: , tiene infinitas soluciones, entonces el valor de "a", es: 1 a) 5 b) − 1 5 c) 2 5 15. Al resolver la ecuación de primer grado 7x +1 3(x −1) 2(x +1) d) − 2 5 = + 10 10 que: , se determina 5 e) 5 11. Si a y b son las soluciones de la ecuación cuadrática x 2 − 2x + 7 = 0 , entonces el valor a) Es compatible indeterminada. b) Es compatible determinada. c) Es incompatible. de: = a2 + 5 + a −1 b 2 + 5 , es: b −1 d) Tiene por solución a 2 . e) Tiene por raíz a 5 . a) 8 16. El conjunto solución de la ecuación b) 4 c) 2 d) 7 e) 14 7x − x2 − 9 2 = x + 3 3x + x2 − 9 1 x + 3 , es: a) − 3 b) −−3 c) −2 d) −−2 e) −−3, 2 E CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 57 2 n a) 3, −3 a) −1, 3 b) c) d) −−3, 3 b) 1, 3 c) −1, 0,1, 2, 3 e) −9 17. El conjunto solución de la ecuación: (x − n) +(2x − n +1) +(3x − n + 2) +... +(nx −1) = n +1 , es: d) 0,1, 2 e) 2 21. Sean "m" y "n" raíces de la ecuación x2 + 2(x + 5) = 3(x + 4) +1, tal que m n . n a) n + 2 b) c) n El valor de es: a) 25 b) 33 c) 1 E = (2m − 13 ) 5 − (2n + 13 ) 3 , 2 d) −1 d) n + 2 n e) n e) 0 22. Si " p" y "q" son raíces de la ecuación 18. Si "r " y "s" son las soluciones de la x 2 − 3x +1 = 0 , entonces el valor de E = 5 ( p2 − 3 p + 3)2 + (q2 − 3q + 7) , es: ecuación 5x 2 − x − 3 = 3x 2 − 2x +1, entonces el valor de: Q = (2r2 + r − 7)2 + a) 9 b) 6 c) 11 d) 8 2s2 + s , es: a) 20 b) 26 c) 40 d) 130 e) 30 23. En la ecuación x 2 −13x + m = 0 , la suma de e) 10 19. Dada la ecuación cuadrática los cuadrados de sus raíces es 85 , entonces el valor de "m" es: kx 2 + kx + x 2 +1 = 0 , con k que a) 42 tiene una única solución, entonces el producto de los valores de "k ", es: a) 4 b) −4 b) 43 c) 36 d) 26 e) 196 24. Si las raíces de la ecuación cuadrática, c) 3 x 2 + 3x = n −1 , son reciprocas, entonces el d) −3 5x + 2 n +1 e) 2 20. Si la ecuación cuadrática (a +1)x2 + (a +1)x +1 = 0 , no admite raíces reales, entonces a satisface al conjunto: valor de "n", es: −−1 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 58 a) 1 3 a) 16 b) 6 b) − 1 5 c) −6 d) −8 c) − 1 3 2 e) 8 29. En la ecuación cuadrática d) − 5 x 2 + mx + 9m = 0, m 0, el valor de "m" e) 3 25. Si las raíces de la ecuación cuadrática, x2 + 3x = m −1 , son simétricas, entonces el 5x +12 m +1 valor de "m", es: a) 4 para que tenga una solución real única, es: a) 9 b) 36 c) 12 d) 27 e) 3 30. Si la ecuación cuadrática b) −4 c) 3 x2 + (2a + 3b −1)x + (a − b − 3) = 0 , tiene raíces nulas, el valor de E = (a + b) , es: d) − 3 e) 0 26. El valor de " x"para la ecuación de primer grado a) 0 b) 2 c) 3 d) 1 x − a + x − b + x − c = 2 1 + 1 + 1 , es: e) −1 bc ac ab a) 1 + 1 + 1 a b c b) a + b + c c) a + b + c d) abc e) abc a b c 27. Si la ecuación x 2 − 2(n − 3)x + 4n = 0 tiene raíces iguales, la suma de los valores de "n", es: a) 9 b) 6 c) 18 d) −18 e) 10 28. Las raíces de la ecuación cuadrática x 2 + ax + b = 0 , a,b , son los cuadrados de las raíces de la ecuación 2x 2 + x − 6 = 0 . El valor de E = 4a + b , es: PLANA DOCENTE 59 b 2 − 4ac 0 2a INECUACIONES DE PRIMER GRADO CON UNA VARIABLE REAL DEFINICIÓN. Una inecuación de primer grado SOLUCIÓN GENERAL Para resolver una inecuación de segundo grado es recomendable que a 0 , en caso contrario se debe multiplicar por (−1) y la desigualdad se invierte. Luego teniendo en cuenta el en una variable es una desigualdad que tiene la forma general: discriminante siguientes casos: b 2 − 4ac se presentan los 1. Si ; ( a 0 ) se cumple: • ax2 + bx + c 0 tiene por CS = ax 2 + bx + c 0 tiene por CS = −b 2a con a 0 ; a,b • ax 2 + bx + c 0 tiene por CS = • ax 2 + bx + c 0 tiene por CONJUNTO SOLUCIÓN En el conjunto solución, está dado por los valores reales de la variable “ x ”, que satisfacen la inecuación dada. CS = − − b 2. Si ; ( a 0 ) se cumple: Ejemplo 1: Hallar el conjunto solución de la inecuación ( x +1) 2 + 2x −1 x2 + 8 Solución: • ax 2 + bx + c 0 tiene por CS = • ax 2 + bx + c 0 tiene por CS = • ax 2 + bx + c 0 tiene por CS = • ax 2 + bx + c 0 tiene por CS = x 2 + 2x +1+ 2x −1 x 2 + 8 4x 8 x 2 CS = 2, + 3. Si ; ( a 0 ) se cumple: La inecuación se resuelve por puntos críticos, pues el trinomio ax 2 + bx + c INECUACIONES DE SEGUNDO GRADO CON UNA VARIABLE REAL Una inecuación cuadrática o de segundo grado en una variable real x presenta la siguiente forma general: ax 2 + bx + c 0 ax 2 + bx + c 0 ax 2 + bx + c 0 ax 2 + bx + c 0 con a 0; a,b,c . siempre es factorizable (ya sea por aspa simple o utilizando la fórmula de Baskara) en el campo de los números reales. El procedimiento es: • Pasar todas expresiones a un solo miembro dejando cero en el otro. • Se factoriza la expresión, luego se iguala cada factor a cero para obtener los puntos críticos. • Estos puntos críticos se ubican sobre la recta real, los cuales dividen a la recta en intervalos. Luego se asignan los signos (+) y (−) en forma alternada empezando del intervalo de la derecha a izquierda. CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA b 2 − 4ac = 0 b 2 − 4ac 0 ax + b 0 ax + b 0 ax + b 0 ax + b 0 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 60 2a 2a TEOREMA: Si el trinomio ax 2 + bx + c ; a, b, c tiene discriminante b 2 − 4ac 0 ( a 0 ), entonces ax 2 + bx + c 0 ; ∀ 𝑥 ∈ ℝ • La solución de la inecuación estará IV. Si b 2 − 4ac = 0 , entonces la ecuación expresada por las zonas positivas si el sentido de la desigualdad original es ax 2 + bx + c 0, (a 0) tiene mayor que (>) o mayor o igual (≥) o por las zonas negativas si es que el sentido de la desigualdad original es menor que (<) o menor o igual que (≤) Ejemplo 1: Resolver −x 2 +13x − 30 0 Solución: multiplicando por (−1) se tiene x 2 −13x + 30 0 (la desigualdad se invierte) CS = − − b La secuencia correcta es: a) FVVF b) FVVF c) FVVF d) FVVF e) FVVF 2. ¿Cuántas de las siguientes proposiciones son verdaderas? Factorizando y hallando los puntos críticos: ( x −10)( x − 3) 0 ; ( x −10)( x − 3) = 0 x = 10, x = 3son los I. II. III. x 2 − 4x +1 0 , tiene CS = x 2 − 4x +1 0 , tiene CS = 4x 2 − 4x +12 0 , tiene puntos críticos. CS = 2 − 3 , 2 + Ubicando los puntos críticos en la recta real y asignando los signos (+) y (−) IV. x 2 + 4x + 4 0 , tiene CS = EJERCICIOS a) 3 b) 0 c) 2 d) 4 e) 1 3. Al determinar los valores de verdad de las siguientes proposiciones: I. (x2 + 3)(x2 − x − 2) 0 , tiene CS = −1; 2 C II. ( x −1) 7 (x2 + 2x +1) 0 , tiene 1. Al indicar los valores de verdad de las CS = 1; + siguientes proposiciones: III. (x2 − x − 2) 0 , tiene I. Si b 2 − 4ac 0 , entonces la ecuación 5x ax 2 + bx + c 0, (a 0) tiene CS = −; −1 0, 2 CS = − b IV. (x2 + x +1) 0 , tiene CS = 2a II. Si b 2 − 4ac = 0 , entonces la ecuación La secuencia correcta es: ax 2 + bx + c 0, (a 0) tiene a) VVFF CS = − b III. Si b 2 − 4ac 0 , entonces la ecuación b) VFVV c) FFFV d) FFVF ax 2 + bx + c 0, (a 0) CS = tiene e) FVVF 3 C CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 61 4. El conjunto solución de la inecuación 12 x 2 − x 30 es: a) −5, − 35, 6 a) −,1 2 , 4 b) −,12, 4 c) − , 4 b) −5, 35, 6 c) −3, −11, 6 d) −3,13, 5 d) − ,4 e) − 1, 2 e) −5, − 34 , 6 5. El conjunto solución de la inecuación ( x − 4) 5 ( x2 − x + 3) ( x2 − 9) 3 x6 a) −3,3 4, + b) −3, 34 , 6 9. Determinar el menor número entero A tal que satisface la inecuación 4 + 6x − 3x 2 A ; x a) 7 b) 8 c) 1 d) 3 e) 0 10. Determine el mayor valor entero de 𝑎 en: c) −3, 3 −0 d) −3, 3 4, + −0 e) −5, − 34 , 6 6. El conjunto solución de (−x2 − x + 2) 3 ( x − 5) 4 12x 2 − 4x + x − a + 5 0 ; x a) 5 b) 6 c) 9 d) 3 e) 4 ( x2 + 7) 5 0 , es: 11. Indicar el mayor valor entero del conjunto solución de la inecuación: (2x −1) 2 + x ( x +1) + 3 5x ( x − 3) + 2 ( x − 5) a) −1 d) −3, 7 −5 b) 1 e) −1, 36 , 9 c) −3 d) −2 7. La suma de los valores enteros del conjunto x10 ( x − 3 3 x − 5 a) 2 12. El conjunto solución de la inecuación solución de ) ( ) 0 , es: (9 − x2 ) 5 x 2 − 3118 , es: a) 5 b) 4 a) 6, 7 4 b) 6 , 7 c) −4 d) −3 c) −7 , − 66 , 7 e) 7 8. El conjunto solución de la inecuación d) − ,7 3 2 , es: e) 6 , 7 x −1 x − 2 a) b) c) −2 ,1 0 , es: CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 62 13. Si 1 x 3 . Luego el valor de k tal que 4 2 x − 2 k , es: x − 4 a) 8 5 17. El número de valores enteros de " x" satisfacen 2x − 5 x + 3 3x + 7 , es: a) 1 b) 2 c) 3 d) 6 que b) − 3 5 c) 1 5 e) 9 18. Resolver: 2x +10 2x +12 x +11 d) − 2 5 e) 5 2 14. El conjunto solución de la inecuación 3x2 −10x + 9 a) x −1 b) x −1 c) x 1 d) x 1 e) 19. Dado: −8 x −10 −6 . El valor de "a + b" x2 − 4x + 3 0 a) 1, 3 , dado que se cumple a 1 (3x + 4) b es: 2 b) −,13, + c) 1, 3 d) 1, 3 e) 1, 3 15. Si el conjunto solución de la inecuación x 2 + mx − 2 2x 2 − 2x + 2 , es entonces 𝑚 satisface al conjunto: a) −1, 0 a) 13 b) 11 c) 10 d) 23 e) 9 20. Determinar el conjunto solución de: x 2 − x − 6 0 a) −2;3 b) −2;3 b) −, − 62 , + c) −6 , 2 d) e) −1,1 16. Al resolver la inecuación: c) −2;3 d) −; 3 e) −2; + 21. Resolver: x 2 −8x +12 0 3(x +1) − 1 x − 2 + 3x − 5 ; se obtiene: a) −; 2 6; + 2 4 a) 32, + b) 32, + b) 2; 6 c) −;1 6; + c) −, 32 d) 2; + d) e) −, 32 e) −; −2 6; + CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 63 22. Resolver: a) 1; 2 x(3x + 2) (x + 2)2 27. Determinar el conjunto solución de: x 1 x b) −1; 2 a) −; −1 0;1 c) −1;1 b) −1; 0 1; + d) 1;3 e) 0; 2 c) 0;1 d) −; −1 0;1 23. El mayor valor entero que satisface a la inecuación 2x +10 2x +12 x +11, es: a) 3 b) 2 c) -1 e) −1; 0 1; + 28. Determine cuántos valores enteros de "k " satisfacen la siguiente inecuación si se verifique para todo x d) 1 e) -2 24. Al resolver: 15x 2 − 29x −14 0 , se obtiene: a) 19 b) 21 x2 − k − 3x + 5 0 C.S = a) 29 15 31 a;b . El valor de a + b + 1 15 , es: c) 22 d) 23 e) 20 29. Dar el conjunto solución de: x2 + x +1 b) 0 15 x(x −1)(x + 2) c) 30 d) 2 e) 1 25. El conjunto solución de x + 6 0 , es: x(x + 4) a) −; −2 b) −; −2 c) −;1 0;1 0; + d) 2; + a) −6; −40; + b) −6; −4 0; + e) −; −2 1; + c) −6; 0 d) −; −6 −4; + e) −6; 0 26. El conjunto solución de 2x − 3 3 , es: x − 2 a) 2;3 b) 2; 3 c) 2; 3 d) 2; 3 e) 2; 3 PLANA DOCENTE 64 a2 a b a b VALOR ABSOLUTO DEFINICIÓN. El valor absoluto del número real "a" está definido por: Solución: 2x + 3 = x +1 x 1 (2x + 3 = x +1 2x + 3 = −x −1) x −1 x = −2 x = − 4 3 PROPIEDADES CS = Ejemplo 2: Hallar el conjunto solución de 2x + 5 = Solución: x −1 1. a 0; a 2. a = 0 a = 0 3. a = −a 2x + 5 = x −1 2x + 5 = x −1 2x + 5 = −x +1 x = −6 x = − 4 3 CS = −6, − 4 4. a 2 = a2 ; a 3 5. a = ; a Ejemplo 3: 6. a.b = a . b ; a, b Hallar el conjunto solución de x + 5 = 3 Solución: 7. = ; a, b 8. x − a = a − x x + 5 = 3 3 0 ( x + 5 = 3 x + 5 = −3) x = −2 x = −8 CS = −2 , − 8 9. a + b a + b ; a,b (desigualdad triangular) ECUACIONES CON VALOR ABSOLUTO Para resolver ecuaciones con valor absoluto se utilizan las siguientes propiedades: INECUACIONES CON VALOR ABSOLUTO Para resolver inecuaciones con valor absoluto se utilizan las siguientes propiedades: 1. a b b 0 (−b a b) 1. a = b b 0 (a = b a = −b) 2. a b b 0 (−b a b) 2. a = b a = b a = −b 3. a b a b a −b Ejemplo 1: 4. a b a b a −b Hallar el conjunto solución de 2x + 3 = x +1 5. a b a2 b2 (a + b)(a − b) 0 6. a b a2 b2 (a + b)(a − b) 0 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA ; b 0 a = −a ; a 0 a ; a 0 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 65 Ejemplo 1: Hallar el conjunto solución de: Solución: x − 3 5 a) VVVF b) FVVV c) FVFV x − 3 5 5 0 (−5 x − 3 5) −2 x 8 CS = −2,8 Ejemplo 2: Hallar el conjunto solución de: x + 3 2x −1 d) FFFF e) VVVV 2. ¿Cuántas de las siguientes proposiciones no son verdaderas? I. La inecuación ax + b c ; c 0 tiene Solución: por conjunto solución −; + x + 3 2x −1 2x −1 0 (−2x +1 x + 3 2x −1) II. La inecuación ax + b c ; c 0 tiene x 1 (−2x +1 x + 3 x + 3 2x −1) por conjunto solución 2 III. La inecuación ax + b 0; a 0 tiene x 1 x − 2 x 4 por conjunto solución 2 3 Interceptando. IV. La inecuación ax + b 5 tiene por CS = 4; + Ejemplo 3: Hallar el conjunto solución de: Solución: x + 3 x − 5 conjunto solución a) 0 b) 1 − b + 5 , − a x + 3 x − 5 ( x + 3 − x + 5)( x + 3 + x − 5) 0 8(2x − 2) 0 x 1 CS = −,1 c) 2 d) 3 e) 4 3. Al resolver la inecuación 5 + x2 + 3x − 2 4 el conjunto solución, es: EJERCICIOS a) 1. Al indicar los valores de verdad de las b) −0 , 2 siguientes proposiciones: c) I. El conjunto solución de la inecuación 3x − 8 −3 , es: d) e) −4 , 5 −4 , −1 −1, 5 II. El conjunto solución de la inecuación x − 2 −5 , es: −; −3 4. Hallar el producto de las raíces de la ecuación III. El conjunto solución de la inecuación 2x − 5 = −3 , es: 1; 4 IV. El conjunto solución de la inecuación x − 4 = (2x − 4) 2 − 3 x − 4 2 − 6 a) 15 7 x −1 0 , es: 1 ; + 7 b) 7 c) 8 La secuencia correcta es: d) 12 e) 4 b − 5 a C CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 66 x2 3 x −1 5. Hallar la expresión simplificada de 10. Hallar la suma de las raíces de la ecuación E = + + 2 − x − x , para x 1 x 2 − x − 6 − 2 = x a) 5 b) 2x +1 c) −2x + 3 a) 8 b) 4 c) 10 d) 2x − 3 e) 4 6. En la ecuación x −1 = 3 − x , la suma de d) 12 e) 13 11. El conjunto solución de la inecuación los valores absolutos de sus raíces, es: a) 0 b) 2 c) 4 d) 6 e) 8 7. El conjunto solución de la ecuación 15x − 6 +18 9x , es: a) C b) − ,0 c) 0, + d) C e) 12. La suma de elementos del conjunto solución de la ecuación 3x +18 − −2x −12 − 8 = 0 = 2 a) −−1 , es: es: a) 16 b) b) c) −8 −12 c) −−1 d) C (0, 2−1) e) −1, 0 , 2 d) 12 e) 8 13. El menor valor entero positivo de la 8. La suma de las raíces de la ecuación 6 − 3x + 12x − 24 −16x + x − 2 = 0 inecuación a) 0 b) 2 x −1 x + 2 , es: a) 0 b) 1 c) 2 d) 4 e) 5 c) − 1 2 d) 3 e) 1 14. El menor valor entero del conjunto solución de 9. Hallar el valor simplificado de la expresión la inecuación , es: M = 3x a) 7 , si x 0 , 3 a) 1 b) 0 c) 2 b) −5 d) −1 c) 4 d) 3 e) 9 e) −2 (1− x) 2 x2 − x − 2 + x2 + x ( x +1) 2 12 + 5x − 4x −12 3 x +1 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 67 15. La suma de los valores enteros del conjunto solución de 4x − 3 − ( x + 4) 0 , es: a) −2 20. La solución de a) 2; + b) 2 2x − 3 1 ; es: b) 1 c) 3 c) 1; 2 d) −1 d) −;1 e) 2 16. Resolver: 2x − 4 = 6 e) −;12; + 21. Dar el conjunto solución de: a) {−1;5} b) {0;5} c) {5; −4} d) {4;5} e) 3 − x 3x − 5 a) 1; 2 b) −;12; + 17. Al resolver la ecuación x − 8 = 3x ; el valor c) 1; 2 de " x" es: a) 0 d) −;1 e) 1; 2 2; + b) −1 22. El conjunto solución de x 2 − 2 x − 3 = 0 , es: c) 2 d) −4 2 e) −4 18. El conjunto solución de 2x + 3 = a) −5; −3 b) −5; 2 x − 2 ; es: c) −5; − 1 23. uadrados de las 3 d) −2;5 e) −2; −3 19. El conjunto solución de = x x + 5 3 ; es: a) −5; −2 b) −5; −2 c) −8; −2 d) −8; −5 e) −2; −5 24. El conjunto solución de es: x − 5 = 5 − 4 x , a) 3 b) −3;3 c) −1 d) 6; −3 e) 8; 3 Calcular la suma de los c raíces de la ecuación: x x − 2 a) 4 b) 9 c) 10 d) 13 e) 5 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 68 5x + 48 − 3 2x −16 4 a) 2; 0 28. Al resolver la ecuación x − 3 = 3 se b) −1; −2; 0 c) 0; 2;3 d) −2;0; 2 e) −3; −2;1 obtiene como conjunto solución a: a) −6; 6 b) 6 c) −6;0;6 d) 6; 0 25. Si: x 0;3 . El valor de e) −6; −1;1; 6 K = , es: x a) 8 b) 11 c) 3 29. La suma de raíces de la ecuación −x + 2x −1 − 3 = x +1, es: d) −5 e) −6 a) 3 2 b) 5 26. El conjunto solución de la ecuación x − 3 = 4x , es: 2 c) 1 −1; 3 d) −1 e) −2 a) 5 3 30. La suma de elementos del conjunto solución b) 2; 3 c) 4 de 3 x −1 − 2 = x −1 + 6 es: a) 0 b) −1 d) 1; − 1 2 c) 2 d) 3 e) 3 ; −1 e) −4 5 27. El conjunto solución de la ecuación: x + x3 = 0 es: a) −1; 0 b) −2; −1 c) −2; 0 d) −1; 0;1 e) 0;1 PLANA DOCENTE 69 −1 5 3 7 IGUALDAD DE MATRICES MATRICES DEFINICIÓN. Sean A = aij mn y DEFINICIÓN. Sea: E = (i, j) / 1 i m ; 1 j n un B = bij mn matrices del mismo orden. Se dice que las matrices A y B son iguales denota por conjunto de pares ordenados de números enteros positivos y el campo de los números reales. Se llama matriz A de orden m n , A = B , si sus entradas o elementos correspondientes son iguales. Es decir: denotado por aij mn , a toda aplicación de la forma A : E → definida por A(i, j) = aij ; 1 i m , 1 j n Ejemplo 1: Una matriz real de orden mn está Las matrices representado mediante un arreglo rectangular de 1 9 2 0 32 números reales expresados en m filas y n columnas. Es decir: A = 1 iguales. 2 y 2 22 B = 4 1 4 2 22 son TIPOS DE MATRICES 1. MATRIZ FILA. Se dice que la matriz A = aij mn es una matriz Abreviadamente se denota como fila, si está formada por una sola fila. Es decir: Donde: i = 1; 2;3; ; m (filas) j = 1; 2;3; ; n (columnas) aij : es la entrada (elemento) ubicado en Ejemplo 1: la fila i , columna j Ejemplo 1: La matriz A = 2 4 9 2. MATRIZ COLUMNA. 4 6 −2 5 Se dice que la matriz A = aij mn esuna matriz A = 24 es una matriz de orden 2 4 . columna, si está formada por una sola columna. Es decir: A = aij mn es matriz fila m = 1 ; 1 j n CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA A = aij mn aij mn = bij mn aij = bij ; 1 i m , 1 j n A = aij mn es matriz columna n = 1 ; 1 i m 13 A = a11 a 21 a a 12 22 a a a 1n 2n m1 a m 2 a mn mn CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 70 tr ( A) = a11 + a22 + a33 + + ann A = aij mn .es rectangular m = n Ejemplo 1: −7 DIAGONAL PRINCIPAL Y TRAZA DE UNA MATRIZ CUADRADA Dada la matriz cuadrada A = a A = 2 ij nn 3 31 a) La diagonal principal de 𝐴 es el conjunto 3. MATRIZ RECTANGULAR. DEFINICIÓN. Se dice que la matriz formado por los elementos aii , para i = 1; 2;. ; n . Es decir: A = a es una matriz rectangular, si el ij mn número de filas es diferente al número de columnas. Es decir: b) La traza de 𝐴 denotado por tr ( A) , es la Ejemplo 1: A = 2 4 5 suma de los elementos de la diagonal principal. Es decir: Ejemplo 1: 6 −2 3 23 4. MATRIZ CUADRADA. En la matriz cuadrada A3 1 9 10 = −3 4 5 DEFINICIÓN. Se dice que la matriz 6 −7 8 A = aij mn es una matriz cuadrada, si el Los elementos de la diagonal principal son: 1, 4 número de filas es igual al número de columnas. Es decir: A las matrices cuadradas de orden n n se les llama matrices cuadradas de orden n y 8. Los elementos de la diagonal secundaria son: 6, -7 y 10. tr ( A) = 1+ 4 + 8 = 13 PROPIEDADES DE LA TRAZA 1. 2. 3. 5. MATRIZ NULA. Ejemplo 1: La matriz A = aij mn es nula, si todos sus Las siguientes matrices son matrices cuadradas elementos son ceros. Es decir . 2 4 6 a es nula a = 0;1 i m ,1 j n −3 4 13 11 B = −3 2 1 ij mn ij 6 7 −4 NOTACIÓN: A la matriz nula la denotaremos con . A = 21 a11 a a a 12 22 a a a 1n 2n n1 a n 2 a nn nn DP( A) = a11; a22 ; ; ann A = aij mn .es rectangular m n A = tr ( A + B ) = tr ( A) + tr (B ) tr (A) = tr ( A), tr ( A.B ) = tr (B.A) CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 71 3 3 0 0 0 0 0 3 0 5 0 5 Ejemplo 1: = 0 0 0 23 0 0 , = 0 0 0 032 3. MATRIZ IDENTIDAD. Es una matriz escalar cuyos elementos de su diagonal principal son iguales a la unidad. Es decir: MATRICES CUADRADAS ESPECIALES 1. MATRIZ DIAGONAL. NOTACIÓN: A la matriz identidad de orden n la denotaremos Es una matriz cuadrada A = a cuyos por In ij nn elementos que no están en la diagonal principal son ceros y existe al menos un elemento no nulo en la diagonal principal, es decir: Ejemplo 1: 1 0 0 1 1 0 0 y B = 0 1 0 son 22 matrices identidades. 0 0 1 33 Ejemplo 1: Las siguientes matrices son matrices diagonales 4. MATRIZ TRIANGULAR a) MATRIZ TRIANGULAR SUPERIOR. La matriz cuadrada A = aij nn es triangular 0 0 ; 22 2 0 0 C = 0 0 0 33 2 0 y 22 superior, si todos sus elementos que se encuentran por debajo de la diagonal principal son ceros. Es decir: 2. MATRIZ ESCALAR. Es una matriz diagonal cuyos elementos de la diagonal principal son iguales y es un número real no nulo. Es decir: Ejemplo 1: 4 3 0 1 17 3 0 ; B = 0 0 4 22 0 0 −133 b) MATRIZ TRIANGULAR INFERIOR. Ejemplo 1: La matriz cuadrada A = aij nn es triangular Las siguientes matrices son matrices diagonales inferior, si todos sus elementos que se 6 0 −2 0 encuentran por encima de la diagonal principal A = 0 6 ; B = 0 −2 ; son ceros. Es decir: 22 22 0 0 C = 0 0 0 0 333 A = aij nn es escalar a = 0; ij i j aij = k −0;i = j A = aij mn es identidad aij = 0;i j aij = 1;i = j , 1 i m , 1 j n A = aij nn triangular inferior aij = 0;i j , 1 i m , 1 j n A = aij nn es triangular superior aij = 0;i j , 1 i m , 1 j n A = aij nn es diagonal a ij = 0;i j aii 0 , 1 i m , 1 j n A = A = B = A = CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 72 6 8 t Ejemplo 1: A = 4 0 0 0 0 ; B = 6 11 0 MATRIZ SIMÉTRICA. DEFINICIÓN. Una matriz cuadrada 2 1 A = aij nn es simétrica, sí es igual a su 22 1 9 −1 33 transpuesta. Es decir: RELACIONES ENTRE MATRICES MATRIZ TRANSPUESTA DEFINICIÓN. Dada la matriz A = aij mn de Ejemplo 1: orden m n , la transpuesta de A denotado por At , es otra matriz de orden m n , dada por 3 −2 8 A = a ji nm . Es decir: La matriz A = −2 5 10 8 10 7 33 t es simétrica. La transpuesta de A = aij mn se obtiene intercambiando todas las filas por columnas correspondientes. Ejemplo 1: 2 −2 Puesto que A = A . MATRIZ ANTISIMÉTRICA. DEFINICIÓN. Una matriz cuadrada A = aij nn es antisimétrica, sí es igual al opuesto de su transpuesta. Es decir: 4 4 Si A = , entonces 5 −3 42 At = 2 4 5 6 Equivalentemente −2 4 −3 8 24 PROPIEDADES DE LA MATRIZ OBSERVACIÓN: En una matriz antisimétrica, todos sus elementos de la diagonal principal son iguales a cero Ejemplo 1: La matriz 0 2 A = −2 0 −8 −10 es antisimétrica. 8 10 0 At es la matriz transpuesta de A = a ij mn At = a ji nm A = a ij nn es antisimétrica, sí y sólo si A = − At A = aij nn es antisimétrica aij = −aji ; 1 i m , 1 j n A = aij nn es simétrica aij = aji ; 1 i m , 1 j n ( At ) t = A ( A) t = At , ( A + B) t = At + Bt ( AB) t = Bt At ( I ) t = I n n TRANSPUESTA 1. 2. 3. 4. 5. CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 73 n 2 A + B = ai j + bi j m n ; 1 i m , 1 j n PROPIEDADES DE LA MATRIZ MATRIZ NILPOTENTE. SIMÉTRICA Y ANTISIMÉTRICA La matriz cuadrada A = aij nn es nilpotente 1. La suma de dos matrices simétricas, es una matriz simétrica. 2. La suma de dos matrices antisimétricas, es una matriz antisimétrica. 3. El producto de dos matrices simétricas, no de índice k , sí entero positivo Ejemplo 1: 0 0 1 Ak = ; k 2 , k es un necesariamente es una matriz simétrica. 4. Si A es una matriz cuadrada, entonces A + At es una matriz simétrica. A = 0 1 0 0 0 033 ; donde A 2 = 5. Si A es una matriz cuadrada, entonces A − At es una matriz antisimétrica. 6. Si A es una matriz (rectangular o OPERACIONES CON MATRICES ADICIÓN DE MATRICES cuadrada), entonces tanto son matrices simétricas. AAt como At A , DEFINICIÓN. Sean A = ai j m y B = b matrices de orden m n . La 7. La traza de una matriz antisimétrica es cero. 8. La única matriz que es simétrica y antisimétrica, es la matriz nula cuadrada. MATRIZ IDEMPOTENTE. i j mn adición de A y B , denotada con A + B , es otra matriz de orden m n , definida por: La matriz cuadrada A = aij nn es Ejemplo 1: idempotente,sí A2 = A . −12 3 Dada las matrices A = 2 5 y Ejemplo 1: −1 2 4 −5 0 1 −7 A = 1 −2 −4 = A B = 3 − 5 , determine la matriz A + B −1 2 4 33 1 12 MATRIZ INVOLUTIVA. Solución. La matriz cuadrada A = a es involutiva, si −12 + (−5) 3 + 0 ij nn A + B = 2 + 3 5 + (−5) A2 = I 1 + 1 −7 + 12 Ejemplo 1: −17 3 = 5 0 −1 −2 −2 A = 1 2 1 ; donde A = I 2 5 −1 −1 0 33 2 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 74 n − 6 mn SUSTRACCIÓN DE MATRICES DEFINICIÓN. Sean A = ai j m y Ejemplo 1: B = bi j matrices de orden m n . La mn 27 (−3)3 3 sustracción de A y B , denotada con A − B , Dada la matriz A = 3 12 0 , es otra matriz de orden m n , definida por: 3 5 Ejemplo 1: 2 −5 3 determine la matriz − 2 A 3 Solución: 2 2 Dada las matrices A = 3 8 0 y −11 0 2 2 (27) 2 (−3)3 2 (3) −3 −5 4 3 3 3 , determine la matriz A − B 2 2 2 2 B = 2 −8 0 − A = (3) (12) (0) −11 0 −2 3 3 3 3 2 3 2 5 2 (− ) ( ) (6) Solución. 2 − (−3) −5 − (5) 3 − 4 3 2 3 2 3 A − B = 3 − 2 8 − (−8) 0 − 0 18 −18 2 −11 − (−11) 0 − 0 2 − (−2) = 2 8 0 5 −10 −1 −1 5 4 = 1 16 0 3 0 0 4 PROPIEDADES: Sean A , B , B y matrices del mismo orden, donde es la matriz nula. Se tienen las siguientes propiedades: PROPIEDADES: Dadas las matrices 𝐴 𝑦 𝐵 de orden 𝑚 × 𝑛 , y los reales 𝜆 𝑦 𝑘, se tiene: 1. 2. 1. 3. 4. 2. 4. 3. 5. 4. MULTIPLICACIÓN DE MATRICES 5. MULTIPLICACIÓN DE UNA MATRIZ POR DEFINICIÓN. Sean A = aik y UN ESCALAR DEFINICIÓN. Sea A = aij mn una matriz de orden m n y k un número real. La B = bkj n p dos matrices, tales que el número de columnas de A es igual al número de filas de B . La multiplicación de A por B , denotado con AB , es otra matriz de orden multiplicación de A por k , denotado con kA , es otra matriz de orden m n , definida por: m p definida por: A − B = ai j − bi j m n ; 1 i m , 1 j n kA = kaij m n ; 1 i m , 1 j n (kA) = k(A) (A + B) = A + B; ( + k)A = A + kA; , k 1A = A.1 = A 0.A = A.0 = 0 A + B = B + A (A + B) + C = A + (B + C) A + = + A = A + (−A) = −A + A = A − B = −(B − A) CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 75 + a in b n j + aikbk j + cij = ai kbkj = ai1b1 j + ai 2b2 j + k =1 Ejemplo 1: 1 −1 1 Dada la A = −1 0 0 , determine la matriz A100 0 −1 1 Solución. 1 −1 1 1 −1 1 2 −2 2 A2 = −1 0 0 −1 0 0 = −1 1 −1 0 −1 1 0 −1 1 1 −1 1 22−1 −22−1 22−1 A2 = −22−2 22−2 −22−2 2−2 2−2 2−2 2 −2 2 2 −2 2 1 −1 1 4 −4 2 A3 = −1 1 −1 −1 0 0 = −2 2 −2 1 −1 1 0 −1 1 2 −2 2 23−1 −2 3−1 23−1 A3 = −23−2 23−2 −23−2 23−2 −23−2 23−2 Generalizando 2100−1 −2 100−1 2100−1 A100 = −2100−2 2100−2 −2100−2 100−2 100−2 100−2 2 −2 2 299 −299 299 A100 = −2 98 298 −298 298 −298 298 PROPIEDADES: Sean A , B , C , (matriz nula) e I (matriz identidad) matrices de órdenes compatibles con respecto a las operaciones adición y siguientes propiedades: multiplicación de matrices. Se tienen las Ejemplo 1: Ak = A A A A k veces AB = cij , con 1 i m , 1 j p Dada las matrices A = −2 −1 1 0 3 53 2 B = 5 −2 3 2 2 2 AB = c c 11 21 c31 c 12 2 2 c 11 = 1 0 5 = (1)(5) + (0)(−2) = 5 −2 c 12 = 1 0 3 = (1)(3) + (0)(2) = 3 2 c 21 = −2 −1 5 = (−2)(5) + (−1)(−2) = −8 −2 c 22 = −2 −1 3 = (−2)(3) + (−1)(2) = −8 2 c 31 = 3 5 5 = (3)(5) + (5)(−2) = 5 −2 c 32 = 3 5 3 = (3)(3) + (5)(2) = 19 2 Luego AB = −8 −8 5 3 5 19 3 2 Sea A = ai k nn n Donde: y , determine la matriz AB Solución: c c 3 2 3 2 POTENCIA DE UNA MATRIZ una matriz de orden n y k un entero positivo. La k -ésima potencia de A , denotado con Ak , es otra matriz de orden n definido por: CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 76 ij a 3 11 1. AB BA 2. A(BC) = ( AB)C 3. A(B C) = AB AC DETERMINANTE DE UNA MATRIZ DE ORDEN 3×3. REGLA DE SARRUS. 4. (A B)C = AC BC 5. AI = IA = A 6. A = A = 7. Si AB = , no implica A = 8. Si AB = AC , no implica B = C 9. Si A = B , entonces AC = BC CA = CB 10. (kA)n = kn An ; n + ; k 11. (Am )n = Amn ; m, n + B = Se utiliza sólo para calcular el determinante de una matriz cuadrada de orden 3×3, se procede con los siguientes pasos: ➢ Se escriben las dos primeras filas a continuación de la tercera. ➢ Se trazan tres diagonales de derecha a izquierda y tres de izquierda a derecha. ➢ Se multiplican la diagonal principal y sus 12. Am An = Am+n ; m, n + paralelas, luego se resta la suma del producto de la diagonal segundaria con sus paralelas. DETERMINANTES DEFINICIÓN. Sea A = a a11 a12 a13 una matriz ik nn Sea A = a21 a22 a23 la matriz de orden cuadrada, la determinante de A , denotado con A o det(A) , es el número real definido por: a31 3. a32 a33 33 o La determinante de A utilizando el método de Sarrus se determina de la siguiente manera: a11 a12 a13 a21 a22 a23 Donde M es la matriz de orden (n −1) que resulta de eliminar la fila i y la columna j de A . DETERMINANTE DE UNA MATRIZ DE ORDEN 2×2 A = a31 a11 a21 a32 a12 a22 a33 a13 a23 Sea A = a11 21 a 12 22 la matriz de orden 2. Ejemplo 1: 1 2 3 22 La determinante de A está definida por: Dada la matriz A = 2 3 2 , hallar A Ejemplo 1: Dada la matriz Solución. −3 4 A = −3 4 22 , hallar A Solución: 1 2 3 2 3 2 A = 1 2 2 1 2 3 1 2 233 = (6 +12 + 4) − (9 + 4 + 8) = 1 A = = (−3)(11) − (3)(4) = −45 3 11 2 3 2 j =1 Mij i+ j n A = aij (−1) M ij i+ j n A = aij (−1) i=1 A = a11.a22 − a21 .a12 A = (a 11 a 22 a 33 + a 21 a 32 a 13 + a 31 a 12 a 23 ) − − (a 21 a 12 a 33 + a 11 a 32 a 23 + a 31 a 22 a 13 ) a CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 77 A = k n k A I = 1 = 0 = A A B = A B Am = Am ;m ; A + , "n" es el orden de At PROPIEDADES: Sean A , B , (matriz nula) e I (matriz identidad) matrices cuadradas, entonces: Ejemplo 1: 5 Si A = −2 −3 −15 −1 6 , entonces 1. 3 2 −9 33 5 −3 −15 2. A = −2 −1 6 = 0 . 3. 3 2 −9 4. La primera columna es proporcional con la tercera columna. 5. Ejemplo 2: 6. A . 7. Si 1 B = 3 −2 3 −4 2 , entonces Ejemplo 1: 1 2 0 6 1 B = 3 6 −8 433 −2 3 −4 2 = 0 . −8 4 Si A = 2 4 0 6 5 033 , entonces La segunda fila es proporcional con la tercera fila. 9. Ejemplo 2: 1 8 3 Ejemplo 1: 1 3 15 Si B = 0 0 0 1 3 433 1 8 3 , entonces Si A = 0 3 6 0 0 5 33 1 3 15 , entonces B = 0 0 0 = 0 . 1 3 4 A = 0 3 6 0 0 5 = 15 . Ejemplo 2: 8. 7 0 0 Si B = 2 2 0 4 3 233 , entonces Si A = aij nxn es una matriz triangular superior, triangular inferior, diagonal, escalar o identidad, entonces A = a11 a22 a33 a nn Si dos filas o dos columnas de la matriz cuadrada A son respectivamente proporcionales, entonces A = 0 . Si una fila o una columna de la matriz cuadrada A son todos ceros, entonces A = 0 . 1 2 0 A = 2 4 0 = 0 . 6 5 0 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 78 ij A = ai k es singular A = 0 . nn 7 0 0 La matriz cuadrada A = ai k nn es no singular, B = 2 2 0 = 28 . 4 3 2 si su determinante es distinto de cero. Es decir: 10. Ejemplo 1: 1 3 2 Si A = 0 2 4 ⎯2⎯f1 +⎯f2 → MATRIZ DE: COFACTORES, ADJUNTA E INVERSA MATRIZ DE COFACTORES DEFINICIÓN. Sea A = a una matriz 3 1 5 33 ik nn cuadrada, el cofactor del elemento aij , 1 3 2 B = 2 8 8 , entonces A = B = 30 . denotado por c ij , está definido por: 3 1 5 33 11. Ejemplo 1: 2 5 6 5 2 6 Donde M es la matriz de orden (n −1) que resulta de eliminar la fila i y columna j de A . La matriz de cofactores de A , denotado por cof ( A), es otra matriz de orden nn dada por: Si −3 3 −4 = − 3 −3 −4 4 −1 8 −1 4 8 La matriz de cofactores de la matriz 12. a11 a12 a13 A = a a a es la matriz 21 22 23 MATRIZ SINGULAR Y NO SINGULAR a31 a32 a33 33 , donde La matriz cuadrada A = ai k nn es singular, si . su determinante es igual a cero. Es decir: Si a todos los elementos de una fila o una columna de la matriz cuadrada A se multiplica por una constante “ k ” entonces el A queda constante. multiplicado por dicha A = ai k es no singular A = 0 . nn c = (−1)i+ j M ij ij cof ( A) = cij nn cof ( A) = c c11 21 c31 c c12 22 c32 c c13 23 c 33 33 c = (−1)i+ j M ij ij Al intercambiar dos filas o columnas de una matriz, el determinante cambia de signo. Si B es la matriz que se obtiene al sumar un múltiplo de una de las filas de A a otra, entonces B = A . CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 79 Ejemplo 1: a11 a12 a13 −2 3 1 A = a a a es la matriz Dada la matriz A = 2 5 3 , determine la 21 22 23 a a a −3 1 4 matriz de cofactores de A Solución: 31 32 33 33 c11 = (−1)1+1 5 3 = 17 ; 1 4 c12 = (−1) 1+2 2 3 −3 4 = −17 ; OBSERVACIÓN: c13 c21 = (−1)1+3 2 5 = 17 −3 1 = (−1)2+1 3 1 = −11 ; 1 4 Ejemplo 1: Del ejemplo anterior, la adjunta de la matriz A está dada por c = (−1)2+2 −2 1 = −5 ; 17 −11 4 22 −3 4 adj( A) = cof ( A) t = −17 − 5 8 −2 3 c23 = (−1) 2+3 −3 1 = −7 17 − 7 −16 7.5.3. MATRIZ INVERSA c = (−1)3+1 3 1 = 4 ; DEFINICIÓN. Sea A = a una matriz no 31 5 3 i j nn c32 = (−1)3+2 −2 1 = 8 ; 2 3 singular. La inversa de A , denotado por otra matriz de orden n y está definida por: A−1 , es c33 = (−1)3+3 −2 3 = −16 2 5 17 −17 17 Luego. Cof ( A) = −11 − 5 − 7 INVERSA DE UNA MATRIZ DE ORDEN MATRIZ ADJUNTA 4 8 −16 2×2 A a a Dada la matriz no singular A = 11 12 , la DEFINICIÓN. Sea A = a una matriz a 21 a 22 ik nn cuadrada, la matriz adjunta de A , denotado por adj(A) , es la transpuesta de la matriz de cofactores de A . Es decir: inversa de A está dado por: La matriz adjunta de la matriz adj( A) = cof ( A) t adj( A) = (cof ( A)) t = c c11 12 c13 c22 22 c23 c c c31 32 c 33 33 tr(cof (A)) = tr(adj(A)) A−1 = 1 adj(A) A A−1 = 1 A −a a22 −a12 21 11 a CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 80 traz(A−1) = 1 traz[cof (A)] A Si c ij es un elemento de la matriz de cofactores, entonces el elemento h de A−1 ij este dado por: h = c ji ij A A columna de cof ( A) 1 matriz inversa de A Solución. La determinante de A es: A = 1(4) − 3(−5) = 19 Luego; 4 A−1 = 1 4 19 5 −3 1 19 = 5 19 − 3 19 Solución: Determinante de A por menores cofactores, considerando como referencia la primera columna, es: A = −2 1 3 − 0 3 1 + 0 3 1 = 4 1 1 1 1 1 3 Matriz adjunta de A es: −2 − 2 8 adj( A) = 0 − 2 6 0 2 −2 La matriz inversa de A , es: − 1 − 1 2 −2 − 2 8 2 2 1 3 A−1 = 1 0 − 2 6 = 0 − 4 2 2 0 2 −2 1 1 0 − PROPIEDADES: 2 2 Sean A , B matrices invertibles de ordenes nn e I la matriz identidad de orden nn . Se tienen las siguientes propiedades: 1. AA−1 = A−1 A = I 2. I −1 = I 3. (A−1)−1 = A 4. (AB)−1 = B−1A−1 5. (kA) −1 = k −1A−1 ; k 6. (Am)−1 = (A−1)m ; m 7. A −1 = A −1 8. adj( A) = A n−1 matriz inversa de A 3. k − ésima columna de A −1 = 1 A fila de cof ( A) k − ésima −0 + k − ésima −1 fila de A adj( A) = a22 −a a −a12 21 11 Dada la matriz A = 1 −5 3 4 −2 A = 0 0 3 1 1 3 , determine la k − ésima = OBSERVACIÓN: • NOTAS: Sea A−1 la matriz inversa de A 1. 2. 4. 5. Ejemplo 1: , determine la 1 19 Ejemplo 2: Dada la matriz 1 1 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 81 EJERCICIOS 1. En las proposiciones, escribe ( V ) si es verdadera o ( F ) si es falsa. I. Toda matriz cuadrada es una matriz diagonal. II. Toda matriz nula es una matriz triangular. III. La traza de una matriz antisimétrica es cero. La secuencia correcta, es: a) FVV b) FVF c) FFV d) VFF e) FFF 2. En las siguientes proposiciones indicar con ( V ) si es verdadero y con ( F ) si es falso. I. La matriz cuadrada A = aij mn es IV. Dada la matriz A de orden 33 , si al intercambiar las filas 1 y 3 se obtiene la matriz B y al intercambiar las columnas 1 y 2 se obtiene la matriz C ; entonces B = C La secuencia correcta, es: a) VFVF b) VVFV c) VFFV d) VFVF e) FFVV 4. En las siguientes proposiciones, colocar ( V ) si es verdadera o ( F ) si es falsa. I. Si los elementos de dos filas o dos columnas de una matriz cuadrada A son respectivamente proporcionales, entonces el det ( A) = 0 . II. Si A = aij nn es una matriz triangular superior de orden nn, entonces det ( A) = a a a a a . triangular superior sí aij = 0;i j . 11 22 33 44 nn 5 3 II. Toda matriz nula es triangular superior y triangular inferior. III. Toda matriz diagonal simétrica. IV. No toda matriz cuadrada es invertible. La secuencia correcta, es: a) VFVF b) FVFF c) FVVF d) VFVV e) FFVV 3. En las siguientes proposiciones determinar el valor de verdad: III. Dada la matriz P = −2 −1 . La suma de los elementos de la segunda fila de la matriz inversa de P es 7 . La secuencia correcta es: a) FVV b) VFF c) VFV d) VVF e) VVV 5. Dada la matriz A = aij 22 y A el determinante de A , en las proposiciones identificar con ( V ) si es verdadera o con ( F ) si es falsa. I. La única matriz que es simétrica y antisimétrica; es la matriz nula cuadrada. I. Si A = 0 , entoncesA es singular. II. En toda matriz cuadrada A de orden 33 ; tr (cof ( A)) = tr ( Adj ( A)) . III. Determinante de una matriz cuadrada no nula; siempre es diferente que cero. II. Si dos filas de la matriz A son iguales, entonces A = 0 III. Al intercambiar dos de sus columnas de la matriz A , entonces el valor de su determinante cambia de signo. La secuencia correcta es: CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 82 a) FVF b) VVF c) VFF d) VFV e) VVV 6. Si las matrices A = 1 a 3 y a) 1 2 b) 1 c) 3 2 d) 4 e) 2 2 b −1 2 1 4 c y −1 x − 5 x + y +1 B = 2 1 2 son iguales, entonces el valor 9. Si A = x − 7 5 x − y + 3 es una de la expresión E = , es: y − 3 x + y −10 x +1 a) 5 b) 2 c) 3 d) 4 e) 9 7. Si las matrices: matriz triangular superior, el determinante de la matriz A , es: a) 28 b) 87 c) 80 d) 45 e) −80 x2 + 5 x 10. Si el determinante de la matriz A = xy2 + 2 y xy 4 k 4 (1− xy ) (x + y) xy 3 A = −7 9 −5 es igual a 16 , entonces el 6x − y −6 10 −6 B = 2xy − y − y valor de "k ", es: 0 x − 2 a) 6 son iguales, entonces el valor de la expresión b) 8 x − y , es: c) −8 d) −6 a) −5 b) −3 c) 3 d) 2 e) 5 e) 10 11. Si el determinante de la matriz 6 7 8 A = k −6 8 es igual a 990 , 9 −1 −7 2 x 1 entonces el valor de "k ", es: 8. Sean A = 2 6 z una matriz y S una a) −3 y 5 6 b) −1 matriz triangular inferior de orden 33 tal que S + S T = A . El valor de la expresión traza (S ) c) −6 d) −5 e) −4 , es: + z a + b + c x + y +1 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 83 2 5 5 2 1 6 12. El determinante de la matriz b − c c − a a − b A = c − a a − b b − c ; es: 16. Dadas las matrices −1 0 1 A = 3 5 3 y a − b b − c c − a 7 1 4 2 1 −2 a) 0 B = 3 5 −2 , la suma de los elementos b) a c) b d) c − a e) abc 13. Dada la matriz igual a: A = 1 3 , det ( A−1 ) , es −2 1 3 de la segunda fila de AB , es: a) 60 b) 30 c) 94 d) 44 e) 72 a) −2 17. Dado P(x) = x2 −5x + 3I , siendo I la matriz b) −1 c) −6 d) −5 e) −4 identidad de orden 2 y sabiendo que A = 1 4 ; la suma de los elementos de la 14. Dadas las matrices A = 2 4 y matriz a) 18 P( A), es: B = 3 5 det ( AB) −1 1 0 , es: b) 2 c) 20 d) −10 a) 1 8 e) 16 18. Sea la matriz antisimétrica: b) 1 0 x +1 y +1 16 −1 y 3 1 c) − 40 −1 z −1 x + y d) − 1 8 La suma de los elementos de la primera columna de la transpuesta de la matriz dada, es: e) 1 20 a) −6 15. Dada la matriz A = aij 23 tal que b) 6 c) 2 i − j; si i j d) −2 i + j; si i j a) 234 b) 250 . El valor de A.At , es: e) 0 19. Sea la matriz simétrica 1 m + n 0 A = 2 5 m , c) 128 d) 218 e) 150 n x 3 la traza de la matriz inversa de A , es: CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 84 i j 2 2 1 0 2 0 2 0 a) −11 a) 5 b) −2 b) −16 c) −1 c) 12 d) −15 d) −12 e) 16 e) −10 20. Sea A una matriz cuadrada de orden 2 2 11 23. Dada la matriz A = aij 32 tal que cuyo determinante es y la diferencia de la i − j ; si i i j suma de los elementos de la diagonal principal y la suma de elementos de la diagonal secundaria es 2 . Si se suma " x" a cada elemento de la matriz A , su determinante resulta 7 . El valor de " x", es: a = (i)( j) ; si i = j i + j ; si i j La traza de la matriz resultante de AAt , es: a) −1 a) −3 b) 2 c) −2 d) 3 e) −3 21. Si: 2 1 1 2 b) 12 c) 24 d) 49 e) 68 24. En las siguientes proposiciones, escribir (V) si es verdadera o (F) si es falsa A2 = ; B 2 = 2 3 0 1 0 2 2 3 I. Si (AB)t es una matriz columna, entonces A es una matriz fila. AB = ; BA = 2 3 2 1 Entonces la matriz (A + B)(A − B), es: 1 −1 a) II. Si (AB − At B)C es una matriz cuadrada de orden n , entonces cada matriz es cuadrada de orden n . III. Si A es una matriz de orden n tal que 3 1 b) −1 1 3 0 c) A = 2 A − At , entonces tr(A) = 0 . La secuencia correcta, es: a) VVF b) FFV c) FVV 2 d) 1 −1 −1 d) FFF e) VFF 3 0 25. Sabiendo que la matriz e) 4 16 7 − A = 2x 3 9 2z − 5 y es simétrica, 22. Dada la matriz A = 0 1 , tal que y + z 7 12 1 B = A + A3 + A5 − A6 . La traza de la matriz B , es: el valor de E = (x + y + z + 13)3 , es: CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 85 1− x 3 A b) = a) 3 b) 5 c) 29. Dada la matriz 1 1 1 A = 2 3 4 , si a 12 , d) −2 3 5 8 e) 2 a 23 y A−1, a 31 son los elementos de la matriz entonces el valor de 26. El determinante de la matriz E = 2(a12 ) − 3(a23 ) + a31, es: 1 + m2 2m 1 − m2 1 − m2 , es: a) −11 A = 2m 1 − m2 1 + m2 1 − m2 b) 1 c) 11 d) −1 a) 1 b) 4 c) 5 e) 13 30. Dada las matrices 4 0 10 9 y d) 1− m 2 e) 1+ m 2 B = 2 0 tal que B2 = A . El valor de la x 3 27. El determinante de la matriz diagonal tr(BBt ) + 55 0 y2 + 9 expresión k = , es: a) 0, 5 A = x2 − 4 x + y x + 2 , es: 1 − 0 y 3 x + 9 c) 2, 5 a) 7 b) 2 c) 14 y +1 d) 1,5 e) 2 31. Dada la matriz x 0 0 A = 0 4 7 tal que d) −14 0 x 2 e) −7 A−1 a) 7 = 1 . El valor entero de x , es: 28. Dada la matriz A tal que b) 6 2 3 A 1 5 ; A 0 . La suma de los c) −1 d) −7 elementos de matriz inversa de A , es: a) 11 b) 21 c) 3 d) 5 e) 4 e) 1 32. Sea A una matriz de orden 3 tal que A3 = −I , donde I es la matriz identidad. La adjunta de la matriz A10 , es: a) A b) − A c) A A−1 d) − A A−1 e) − A A 3 24 A A = CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 86 − 2 0 33. Sean A , B y X matrices tal que: 36. El determinante de la matriz escalar A = 0 1 ; AX = At ; Bt = X t + A a + 2 b − 5 c − 3 2 0 A = 5 − b 9 − b a − 2 , es: En las siguientes proposiciones, indicar con ( V ) si es verdadera o con ( F ) si es falsa. 3 − c a + b − 7 7 − c I. tr(B) = 7 . II. El elemento b12 de B es 2. III. B es una matriz triangular inferior. La secuencia correcta, es: a) VFF b) FFV c) VFV d) VVV a) 27 b) 54 c) 64 d) 38 e) 16 37. La suma de los elementos de la tercera columna de la inversa de la matriz −1 −2 1 A = 1 2 1 , es: e) FVF 34. Dada las matrices A = −3 2 y −1 a) 2 b) 1 c) 0 −1 0 B = 2 1 . La suma de los elementos d) −1 0 − 0.5 e) −4 de la matriz resultante es: a) 14 R = −2A−1 + 3B I −1 , 38. Dadas las matrices 3 0 0 2 −4 −1 A = 1 2 0 ; B = 0 5 5 . b) 8 c) 6 d) 3 e) 2 35. Dada la matriz identidad I3 y la matriz 5 −3 5 0 0 −2 La traza de la matriz M = 3A −1 − 2B −1 , es: 1. 27 10 A = aij 33 tal que 2. 34 10 a i j = 3 − ai j −a ; si i j ; si i = j 3. 35 20 i j La traza de la matriz M = 2At − 3I ; es: a) 27 d) 45 20 e) 27 b) −27 20 c) 9 d) 3 e) −9 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 87 39. La traza de la matriz inversade 1 2 3 A = 3 4 5 , es: 5 7 8 a) 6 b) 4 c) −4 d) −6 e) 8 40. Sea S una matriz triangular inferior tal que 1 0 0 S 2 = 6 4 0 y diag (S ) = (1; 2;3) , 6 5 9 entonces la traza de la matriz S S T , es: PLANA DOCENTE 88 PRODUCTO CARTESIANO DEFINICIÓN. Dado dos conjuntos A y B no vacíos, el producto cartesiano de A y B es el conjunto formado por todos los pares ordenados RELACIONES BINARIAS DEFINICIÓN. Dados dos conjuntos A y B no vacíos, una relación de A en B es el (a;b) talque a A b B por A B esto es: y se denota subconjunto R del producto cartesiano, A B . Es decir: Si n( A) es el número de elementos del conjunto Ejemplo 1: A y n(B) es el número de elementos del conjunto B entonces n ( A B) = n ( A)n (B) Ejemplo 1: Dado el conjunto A = 2; 4; 6;8, se definen las relaciones en A : Dado los conjuntos R1 = ( x, y ) AxA / x + y = 10y A = 1; 2 y B = a; b. entonces R2 = ( x, y ) AxA / y = x A B = (1; a);(1;b);(2; a );(2;b) B A = (a;1);(a; 2);(b;1);(b; 2) Determinar: n ( R1 ) + n( R2 ) Solución: Se observa que: A = 1; 2 y B = a; b Del producto cartesiana A A se obtienen: PROPIEDADES 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. R1 = ( x, y ) AxA / x + y = 10 R 1 = (2;8);(4; 6);(8; 2);(6; 4) De igual forma R 2 = ( x, y ) AxA / y = x R 2 = (2; 2) ;(4; 4);(6; 6);(8;8) n(R1 ) = 4 y n(R2 ) = 4 , luego n(R1 ) + n(R2 ) = 8 DOMINIO Y RANGO DE UNA RELACIÓN Dada la relación R : A → B entonces: R es una relación binaria de A en B sí y sólo sí R A B . A B = (a, b) / a A b B CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA Si A B , entonces (AC) (BC); C Dom(R) = a A / b B ; (a, b) R A Ran(R) = b B / a A; (a;b) R B A(B −C) =( A B) −(AC) A(B C) =( A B) (AC) A(B C) =( A B)(AC) (A B)C A(BC) A B= , si A es vacío o B es vacío. A B B A , pero si A = B , entonces A B = B A . CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 89 Domሺ𝑅ሻ Ranሺ𝑅ሻ 𝐚 𝐛 𝑅 𝐴 𝐵 EJERCICIOS 1. Si dados los conjuntos A = 1, 2, 3 y B = 4, 5, 6, se definen las relaciones: R1 = ( x, y ) A B / x + y = impar y R2 = (x, y) A B / x + y = par . Conjunto de Partida o Conjunto de Entonces Dom(R ) − Dom(R ) es igual a: conjunto de Pre imágenes RELACIONES REALES llegada Imagen o conjunto de imágenes 1 2 a) b) 1, 2 c) Si A = B = se obtiene la relación real de variable real y se expresa como: d) 2, 3 e) 1, 2, 3 2. Dados los conjuntos A = x + 2 / 3 x 6, x Z + x = pares 2 Donde P(x; y) es una función proposicional que puede ser una ecuación E(x; y) = 0 o y una inecuación de dos variables. B = x2 + 8x − 20 / 5 3x + 4 11, x = pares 2 DOMINIO Y RANGO DE UNA RELACIÓN DE EN DOMINIO: Para hallar el dominio, de la ecuación dada se n( A B) , es: a) 3 b) 0 c) 1 d) 4 e) 2 despeja la variable " y " en términos de " x", 3. Sean los conjuntos: luego se ANALIZA los valores reales que puede A = x / x3 − x2 −10x − 8 = 0 tomar la variable " x". B = x / 2 x 5 y la relación RANGO: R1 = (x, y) A B / x − 6 = − y . La suma de los elementos del Dom(R1) , es: a) −1 Para hallar el rango, de la ecuación dada se b) 1 despeja la variable " x" en términos de " y", c) 2 luego se analiza los valores reales que puede tomar la variable " y ". d) 3 e) 4 Dom(R) = x / y ; (x; y) R R = (x; y) 2 / P(x; y) Ran(R) = y / x ; (x; y) R CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 90 4. Sean los conjuntos A = 4x −1 / x + x 3 7. Dado el conjunto: A = −3, −2, −1, 0,1, 2, 3, B = 2x +1 / x + x 3 el dominio de la relación 3 , R = (x, y) A2 / x+ | y |= 3, es: la cantidad total de relaciones que se puede definir de A en B , es: a) 6 b) 11 c) 14 d) 8 e) 9 a) 1, 2, 3 b) 1, 2 c) 2, 3 d) 0,1, 2, 3, e) 0, 3 8. Sea el conjunto A = x , −3 x 2 5. Si A = B con m 1, siendo la suma de los elementos del Dom(R) es, A = 2 − 3m , 2n − 6 B = (4, n2 −3n) siendo la relación m −1 R = (x, y) A2 / −x − y = 5 uno de los valores de "m + n", es: a) 20 b) 22 c) 20 7 d) 25 a) 5 b) −5 c) −3 d) 3 e) −2 9. Sea el conjunto: 7 B = x / 2x2 −11x +12 = 0 e) 7 27 6. Dados los conjuntos A = 4, 5, 6 y el número de elementos de la relación R = (x, y) B2 / x −1 = y , es: a) 1 B = 2, 4, 6,12 , se definen las relaciones R1 = (x, y) A B / x − y = 0 R2 = (x, y) A B / x − y − 2 = 0 b) 2 c) 0 d) 3 e) 5 10. Dados los conjuntos R = (x, y) A B / y = x A = x / (x3 − 7x2 +10x = 0 3 2 , n(R1) + n(R2 ) B = x / (x3 − 8)(x + 5) = 0 el valor de la expresión a) 5 b) 4 c) 3 d) 6 e) 2 n(R3 ) , es: El valor de nA( A − B) es: a) 4 b) 6 c) 5 d) 3 e) 7 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 91 1 2 11. Dados los conjuntos A = x x2 −13x + 40 = 0 B = 2x +1 / x 1 x 5 C = x2 −1 / x 0 x 5, la cantidad de relaciones que se pueden definir de B − C en 𝐴, de manera que cada relación conste de tres elementos, es: a) 20 b) 16 c) 19 d) 28 e) 24 15. Dados los conjuntos: A = x / −12 x + 6 20 B = x / 10 x2 400, d) 16 e) 18 18. Dado el conjunto U = 1; 2; 3; 4; 5 , se definen las relaciones: R = ( x; y )U 2 / x y R = ( x; y )U 2 / x + y = 5, el número de elementos de la relación R 1 R 2 , es: a) 10 b) 12 c) 14 d) 16 e) 18 19. Dados los conjuntos A = (x, y) / (x2 + 3x; y2 + 3y − 2) = (−2; 2x) el número de elementos de A B , es: a) 104 b) 1054 c) 208 d) 1020 e) 512 16. El número de elementos del conjunto: M = (s ;t) 2 / (s2 + 3s ;t 2 − 7t) = (−2;12) B = (x, y) / y = x; x , un par ordenado de " A − B " ,es: a) (1; 2) b) (2;3) c) (2;1) d) (2;3) e) (2; 2) 20. Sea; A = 1, 2, 3 y dadas las relaciones . R y R en A definidas por: a) 1 1 2 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 17. Sobre el conjunto: A = 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9;10 se define la relación R = (x, y) A A / y = x2; x y , la suma de elementos del dominio de R , es: a) 10 b) 12 c) 14 R1 = (x, y) A A / x y ; y R2 = (x, y) A A / x + y = 5 . el número de elementos del conjunto. R1 R2 . a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 92 8 21. Dados los conjuntos: a) 1− 8,1+ 8 A = x / x es impar 3 x 11 B = x / x3 10 x = 12. b) 1− 6,1+ De las relaciones c) 1− 8,1+ I. II. R1 = (9, 2),(5, 4),(7,3) R2 = (3,1),(5, 2),(7, 3), (9, 4) d) 1− 8,1+ III. R3 = (5,12),(7, 4) e) 1− 8,1+ Las relaciones definidas de A en B son: a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) I y II 25. El dominio de la relación R = (x, y) es: a) −, 0 2, + b) −, −22, + y2 − 8x − 4 y − 4 = 0 22. Dada la relación R = (x, y) 2 / 2 y2 x + 4 y2 + 3x − 6 = 0 c) −2, 2 d) 0, 2 la intersección del dominio y el rango de la relación, es: a) −2, 2 e) −, 02, + 26. El dominio de la relación b) −2, 2 c) −2, 2 d) 0, 2 R = (x, y) 2 / 2xy2 + 2xy +1 = 0 es: a) 0, 2 e) −2, 2 b) −,0 23. El dominio de la relación c) 2, + R = (x, y) 2 / 3x2 + 3y2 − 30x + 6 y − 30 = 0 d) −, 0 2, + es: a) 0,11 e) −; 0 2; 27. El rango de la relación b) −1,11 R = (x, y) 2 / (x − 5)2= 12( y − 3) es: c) −1,11 d) −1,11 a) b) −, 3 e) −1,11 24. El rango de la relación R = (x, y) 2 / 2(x −1)2 + ( y −1)2 = 8 es: c) 3, + d) 3, + e) −3, + 8 8 8 2 / 4x2 − CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 93 2 / y + 1 2 28. El rango de la relación 32. El dominio de la relación R = (x, y) = 3(x − 5 ) R = (x, y) 2 / 3y2 − 2 y − 3x = 0, 2 es: a) b) c) 0, + es: a) b) 1 , + 9 − 1 , + 9 d) −, 2 c) − 1 , + 9 e) −, −1 d) −, −9 29. El rango de la relación e) 33. Si el dominio de la relación R = (x, y) es: 2 / y3 − x2 + 3y2 + 3y + 2x = 0 R = (x, y) − 2x + 2 = 0 es a) −1, + b) −1, + c) −, −1 d) −, −1 −4, 2 , la suma de números enteros de su rango es: a) 10 b) 12 c) 15 d) −2 e) e) −6 30. La suma de valores enteros del dominio 34. El dominio de la relación. de la relación: R = (x, y) 2 / 4x2 + 25y2 −16x + 50 y − 59 = 0 R = (x, y) es: 2 / x3 − y2 − 2 y + 3x − 2 = 0 es: a) 20 b) 22 c) 21 d) 24 e) 25 31. Determinar el rango de la relación: R = (x, y) 2 / y2 x2 − 4x2 − y + 3 = 0 a) −; −1 b) −1;1 c) 0, −1 d) −; + e) 1; + 35. El dominio de la relación definida por la ecuación y2x − y2 − x = 0 , es: a) −2, + b) 2, + a) −, 0 b) 0;1 1, + c) −2, 2 3, + c) −; 0 1, + d) −2, + e) 3, + d) 0; 1 e) −; 0 1; + 2 / y − x2 PLANA DOCENTE 94 → Y f FUNCIONES BINARIAS Y REALES FUNCIONES REALES Si en las funciones discretas o binarias hacemos que A = y B = , entonces f : es FUNCIONES DICRETAS DEFINICIÓN. Sean A y B dos conjuntos no vacíos. Una función discreta o binaria una función real de variable real o simplemente función real. f : A → B es el conjunto de pares ordenados de A B tales que dos pares ordenados En este caso y = f (x) es una regla de diferentes no tienen la misma primera componente y una regla de correspondencia b = f (a) se cumple (a;b) f . Es decir: f es una función de A en B si correspondencia. DOMINIO Y RANGO DE UNA FUNCIÓN REAL (a,b) f 𝖠 (a, c) f ⟹ 𝑏 = 𝑐 Sea f : → una función real, entonces: NOTA: “Toda función es una relación” y no toda relación es una función. i) Dom( f ) = x / y (x, y) f ii) Ran( f ) = y B / x (x, y) f GRAFICA DE UNA FUNCIÓN REAL DOMINIO Y RANGO DE UNA FUNCIÓN DISCRETA Sea f : una función real. La grafica de Sea i) ii) f : A → B una función discreta: Dom( f ) = a A / b B (a,b) f A Ran( f ) = b B / a A (a,b) f B f es el conjunto: graf ( f ) = (x, y) OBSERVACION: Toda recta paralela al eje " y " corta a la gráfica REPRESENTACIÓN GRAFICA: de la función f : en un único punto. Dada la función discreta f : A → B , entonces: X X Es función No es función CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA f = (x, y) 2 / y = f (x) 2 → 2 / x Dom( f ) y = f (x) 2 → A f B a • b • Dom (f) Ran (f) Y 𝐟 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 95 OBSERVACIONES: 1. Las funciones reales son subconjuntos especiales de 2 , con la propiedad de tener un solo punto de intersección con cualquier recta vertical trazada sobre su grafica. 2. Se puede hallar el dominio y el rango de una función real a través de su gráfica. EJERCICIOS a) 1, 4 b) 0, 4 c) 0, 2 d) 2, 4 e) 1, 5 4. Dada la función definida por: f = (4, k),(2, 5k),(7, 2k 2 +1),(4, 2k −1)la 1. Dada la función: f = (a,5),(2, a2 − 3a),(4, a),(2, 2a − 6),(4, 2b −1) el rango, es: a) 2,3, 4 b) 0, 3, 5 suma de los elementos del rango, es: a) 7 b) 8 c) 9 d) 10 e) 6 c) 1, 2, 3 5. Sean los conjuntos A = −3, −2, 0, 4, 6 d) 0, 2, 4 y B = si f : A → B es una función tal que: e) 0,1, 2 (−2, 4),(−3,1),(0, 3a + 2b),(−2, 2a + b), f = (2a + b, 4),(6, 7),(0, 5) el 2. Si: (1,8), (2, −3), (1, a2 + b2 ), (−1, a + b), f = (a 2 + b, a), (b + a2 , b) representa a una función, entonces a + b es: valor de "a − b", es: a) 5 b) 4 c) 3 d) −2 e) 0 6. Si el conjunto f = (2, 6), ( x +1, y + x), (2,| x − 2 |), (−4, 7), (−4,3 − y) funciones f = (1,1), (2, 3), (4, 2),(3, 3), (4, m) y es una función, entonces la suma de los elementos del rango, es: a) 17 g(x) = mx2 + bx + c , tal que g(2) = 4 , el rango de " g " es: f (1) = g(1) y b) 16 c) 4 d) 15 e) 12 a) 4 b) 2 c) 3 d) 0 e) −2 3. En A = 1, 2, 3, 4 se definen las CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 96 ; x / f ( x) = 7. Dados A = 1; 2;3 y B = 2; 6;8;10 . Se define la función f ={(x; y) A B / y = x2 +1} . la suma de los elementos del rango de " f "es: a) 10 b) 2 c) 4 d) 26 e) 12 8. Dada la función: f (x) = x − 4; x {5;7;9;10;14} a) FVF b) VVV c) FFV d) FVV e) VFV 11. Dada la función f definida por: f ={(x; y) B / y = 2x −1}, donde B = 2; 4;5; 7 , la suma de los elementos del dominio de f es: a) 6 b) 8 Dom ( f ) Ran ( f ) a) 1;5 b) 10 es igual a: c) 7 d) 9 e) 15 12. Dada la función: c) 6;14 f = (7, 2);(5, 3)(7, m +1 );(5, n −1 ); d) 5;10 (6, m );(−3, 2 − n) el e) 7 9. Dadas las siguientes funciones reales: valor de n + m , es: a) 1 f (x) = 2x − 3 y g(x) = x2 − 4 b) 0 resulta: c) −2 d) 5 a) 10 b) 12 c) 13 e) −1 13. Sea " f " una función definida por: f ( x) = 3x + 6 d) −13 e) −17 El valor de: f (x + h) − f (x − h) f ( f (2)) es: 10. Sea f una función de en , definida a) h 7 por f (x) = 2x + 3 . Determinar el valor de h verdad de las siguientes proposiciones: b) 3 I. y y c) h 6 II. Si f (a) = f (b) , entonces a = b . d) h III. Si f (x) = 13, entonces x = 5 . e) 2h La secuencia correcta es: 6 f (−1) − g(0) g( 5) + f (2) CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA 14. En las siguientes proposiciones escribir ( V ) si es verdadera o ( F ) si es falso. 17. El rango de la función es: 4y + x2 − 4x = 0 I. Toda función es una relación II. Toda relación es una función III. Toda recta es una función. IV. Toda parábola es una función. La secuencia correcta es: a) FVFF b) VFFF c) VFVV d) VFVF e) VFFV 15. Una función real se define como x − 4y − 6 = 0 ,la intersección del dominio y a) −,1 b) −,1 c) 1, + d) 1, + e) 18. El rango de la función sí 1 x 4 , es: a) 1, 0 b) 1, 0 4y + x2 − 4x = 0 del rango, es: c) 1, 0 a) b) c) 0 d) −,0 d) 1, 0 e) 1, −1 19. Sea la función y = x +1 ,su rango, es: x − 2 e) 0, + 16. Se tiene la función 1 x + 3 2 4 a) y − 2 = 0 b) con su dominio 0 x 3 ,su rango, es: c) 8 2 d) a) , 3 3 b) 8; 2 8 2 e) 20. Dada la función y = −2 el c) , x2 + 5x + 6 3 3 d) 2;8 rango es: a) −, 0 8, + e) b) −, 08, + c) 0,8 d) 0,8 e) −,0 PLANA DOCENTE 97 3 , 3 8 2 −2 − 1 − 3 −0 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 98 5 8 −−1 ; 1− x2 4x2 − 4x +1 8 21. El rango de la función es: yx2 − 4y − x2 = 0 25. Dada la función x3 −1 y = x −1 su dominio a) −, 0 1, + b) y rango, es: − 3 c) −, 0 1, + a) 1 ; 4 , + d) −−2, 2 b) ; 3 , + e) −, 0 1, + 4 c) −1 ; 3, + 22. Dada la función 4x2 − 5 y = la 2x2 + 8 3 d) , + intersección del dominio con el rango, es: 4 a) − 5 ,2 e) −1 ; 4, + 8 b) ,2 c) − 5 ,2 d) − 5 ,2 26. Dada la función y = es: a) 1, + b) 1, + 1 , el rango, 8 c) −,1 e) − 8 ,2 5 d) −1, + 23. El rango de la función y = a) 5, + b) 5, + x2 + 25, es: e) −1, + 27. El dominio de la función y = es: c) −, −5 d) −5, 5 a) −, −4 3, 0 4, + e) −5, 5 b) −, −43, 04, + c) −, −4 3, 0 4, + 24. El dominio y rango de la función d) −, −4 3, 0 4, + y = − , es: e) −, −4 3, 0 4, + a) −2, 2 ; −2, 0 b) −2, 2 ; −2, 0 28. El rango de la función c) −2, 2 ; d) −4, 2 ; −2, 0 −2, 0 y = − x , es: e) −4, 2 ; −2; 0 4 − x2 x2 + 3x x2 −16 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 99 x −1 x2 − 5x −14 2 a) 3, + 32. Al determinar el rango de la función: f (x) = 3 + 24 −12x , resulta: b) −3, + c) 3, + a) −; − 3 b) d) −3, + c) e) 3, 2 29. Dada la función y = 2x , su rango es: d) 3; + e) −;3 a) −, 0 8, + 33. La grafica siguiente corresponde a la función: f :[−3;0] → definida por f (x) = 2x2 + 8x + 9 ,el valor de b) −, 08, + c) d) −, 06, + e) −, −1 8, + 30. El dominio de la función: f (0) + f (−2) + f (−3) es: a) 15 b) 14 c) 13 d) 10 e) 5 f (x) = x es: 34. El rango de la función: f (x) = 4x2 −1 , es: a) −; − 2] [7; + 2x +1 b) −; − 2 c) −2; 7 7; + a) −; − 2] [2; + b) c) −; − 1 1 ; + d) e) −2; 7 31. El dominio de la función: 1 2 d) e) 2 f (x) = 2x2 + 5x − 3 , es: 35. El dominio de la función: a) 1 ; − 3 2 f (x) = x + 5 es: b) −; 1 2 −3; + a) 2, 3 b) 2, 3 c) − 1 c) 0, 3 d) ;3 e) − 1 ; − 3 d) −2, 0 e) 2 −−1 −{3} −{−2} − − 1 2 1− x − 2 f(x) -3 -2 0 x PLANA DOCENTE 100 → → FUNCION CONSTANTE: Es aquella función f : , definida por y c , cuyo dominio es La representación gráfica es una recta horizontal, tales que: Ejemplo 1: f ={(−2; 2);(0;0);(2, 2);(5;5);(6;6)}representa a una función discreta identidad. FUNCION LINEAL: Es aquella función f : definida por , donde m 0 y cuyo Ejemplo 1: f ={(−3;3);(0;3);(2,3);(5;3);(7;3)} representa a una función discreta constante. Ejemplo 2: y Ran( f ) = . La representación gráfica de una función lineal es una recta oblicua creciente o decreciente, con pendiente m 0 , tales que: La función f definida por f (x) = −2, x −4;5 , es una función real constante, cuyo Dom( f ) = −4;5 y Ran( f ) = −2 FUNCION IDENTIDAD: Es aquella función f : → definida por, , cuyo Dom( f ) = y Ran( f ) = . CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA Dom( f ) = f (x) = c,x Dom( f ) = f (x) = mx + b Si c 0 y = c Si c 0 y = c y = c y = c f (x) = I (x) = i(x) = x, x Si m 0 b 0 Si m 0 b 0 Si m 0 b 0 b Si m 0 b 0 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 101 → Ejemplo 1: • Si: f ={(−2; −4);(0; −1);(2, 2);(4;5);(6;8)} • Ran( f ) = −; k sí p 0 . con elementos que cumplen el orden que se indica, representa a una función lineal discreta. Ejemplo 2: Ejemplo 1: La función f definida por f (x) = x 2 +1 , La función f definida por f (x) = −x + 2 , es es una función cuadrática, cuyo Dom( f ) = una función lineal real con Dom( f ) = Ran( f ) = , cuya representación y Ran( f ) = 1; + . Como a = 1 0 la gráfica es una recta decreciente con pendiente −1. parábola se abre hacia arriba. La ecuación cartesiana es FUNCION CUADRATICA: : (x − 0) 2 = ( y −1) , V = (0;1) y como Es aquella función f : → definida por , cuyo p = 1 0 la parábola se abre hacia arriba. 4 Dom( f ) = y Ran( f ) . Ejemplo 2: La función f definida por f (x) = −x 2 + 2x La representación gráfica de una función cuadrática es una parábola que se abre hacia arriba o hacia abajo, tales que: , es una función cuadrática y como a = 1 0 , la parábola se abre hacia abajo. La ecuación cartesiana es :(x −1) 2 = −( y −1) , V = (1;1) y como 1 p = − 0 4 la parábola se abre hacia abajo, cuyo Dom( f ) = y Ran( f ) = −;1 FUNCION RAIZ CUADRADA Es aquella función f : definida por La ecuación cartesiana de una parábola con eje focal paralelo al eje “Y” está dada por con u(x) 0 , cuyo : (x − h)2 = 4 p( y − k) , tal que si p 0 la parábola se abre hacia arriba y si p 0 la Dom( f ) = x / u(x) 0 y Ran( f ) . parábola se abre hacia abajo, siendo V = (h; k) el vértice; cuyo Dom( f ) = . • Para . f (x) = x , Dom( f ) = Ran( f ) = 0; + f (x) = u(x) Si a 0 Si a 0 (0;1) f (x) = ax2 + bx + c; a 0 ,a,b, c Ran( f ) = k; + si p 0 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 102 x −1 f (x) = U (u(x)) = 1; u(x) a a 0;u(x) a −x + 2; −1 x 2 −x + 2; x 2 −1 x 5 a Ejemplo 1: El rango de Solución: f (x) =| x − 2 |, x −1;5 , es: Ejemplo 1: Determinar el dominio y rango de f (x) = x − 2 ; x 2 −1 x 5 f (x) = x − 2 ; 2 x 5 , cuyo Ran( f ) = 0;3 FUNCION ESCALON UNITARIO f (x) = 2 x −1 + 2 Es aquella función Ua : → 0;1 definida por: Solución f (x) = 2 + 2 x −1 0 x 1 , Dom( f ) = 1; + y Ran( f ) = 2; + siendo "a" un número real fijo, cuyo FUNCION VALOR ABSOLUTO Dom(Ua ) = x Ran(Ua ) = 0;1 / u(x) a u(x) a y Es aquella función f : → definida por: • Para f (x) = U (x) = 1; x a , con "a" un , a número real fijo, 0; x a Dom(Ua ) = y cuyo Dom( f ) = x / u(x) 0 u(x) 0 Ran(Ua ) = 0;1 , tales que: y Ran( f ) . • Para f (x) = x = x ; x 0 , −x ; x 0 Dom( f ) = y Ran( f ) = 0; + Ejemplo 1: Si f (x) = U x − 1 + 3 ,determinar: −2 2 f (−3) + f (2), Dom( f ) y Ran( f ). f (x) = u(x) = u(x) −u(x) ; u(x) 0 ; u(x) 0 45° 45° Si a 0 Si a 0 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 103 1 2 3 4 1 2 5 4 f (x) = 4 4 4 2 4 2 Solución: a) f (−3) = U −3 − 1 + 3 = U − 7 + 3 −2 2 −2 2 f (−3) = 0 + 3 = 3 y f (2) = U 2 − 1 + 3 = 4 , entonces −2 2 f (−3) + f (2) = 3 + 4 = 7 b) f (x) = U x − 1 + 3 −2 2 Ejemplo 1: 0 + 3 ; f (x) = x − 1 −2 x − 3 2 2 Si: f (x) = 2Sgn x − 1 x + +U (1− x) , 1 3 2 −2 1+ 3 ; x − −2 x − 2 2 determinar f − 3 + f 3 3 2 4 3; x − 2 3 Solución: 4; x − −3 3 1 3 1 3 2 f = 2Sgn − − − + +U−2 1+ donde: Dom( f ) = y Ran( f ) ={3; 4} 2 2 2 2 2 2 f −3 = 2Sgn (−2) −1 + U 5 2 −2 2 FUNCION SIGNO: Es aquella función Sgn : → −1; 0;1 definida f −3 = −1 2 por Además: f 3 = 2Sgn 3 − 1 + +U 1+ 3 , 4 4 2 −2 4 3 1 1 cuyo Dom(Sgn) = x / u(x) 0 u(x) = 0 u(x) 0 f = 2Sgn +U −2 4 y Ran(Sgn) ={−1;0;1} f 3 = 7 1 ; x 0 • Para f (x) = Sgn(x) = 0 ; x = 0 Luego: , −1; x 0 3 3 5 Dom(Sgn) = y gráfica es Ran(Sgn) = −1; 0;1 , cuya f − + f = Ejemplo 2: Si f (x) = Sgn ( 1− x ) , determinar el dominio y rango. f (x) = Sgn(u(x)) = 1 ; u(x) 0 0 ; u(x) = 0 −1; u(x) 0 2 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 104 1− x 1− x 1− x ) 2x − 2; 1 x 2 Solución: Ejemplo 1: f (x) = Sgn ( −1; 0 1− x ) = 0 ; = 0 −1.07 = −2 −2 −1.07 −1 . f (x) = Sgn ( 1 ; 0 1− x = 0 ; x = 0 1 ; x 1 Ejemplo 2: Ejemplo 3: + 2 4 Además: El rango de la función f definida por Dom( f ) = −;1 y Ran( f ) ={0;1} f (x) = 2x − x +1 ; 0 x 2 , es: Solución: FUNCION ENTERO MAYOR: 0 x 2 1 x 3 decir: x +1 toma 1 y 2, es cuyo Dom( f ) = x Ran( f ) = . f (x) = 2x − y x +1 = 2x −1 ; 0 x 1 • Para f (x) = x = n n u(x) n +1;n , Ran( f ) = −1; 2 cuyo Dom( f ) = y Ran( f ) = . EJERCICIOS −3 ; − 3 x − 2 −2 ; − 2 x −1 1. Si: −1; −1 x 0 2a + b f = −2; 2 ;(0;3a −10);(2; a + b − 2); f (x) = x = 0 ; 0 x 1 1; 1 x 2 (5; ab −16) 2 ; 2 x 3 3 ; 3 x 4 representa a una función constante, el valor de a 2 + b 2 , es: a) −729 b) 126 c) 81 d) 243 e) 729 2. Si: (3; 2a + b);(6; a2 + b − 3);(7; 2 − b); f = (9; c + 2) para a 0 representa a una función constante, el valor de a − bc , es: Es aquella función f : → definida por , f (x) = u(x) = n n u(x) n +1;n / n u(x) n +1; n 2 + 2 = 3 3 2 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 105 = a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 e) 11 3. Si: a) 3 b) 5 c) 10 d) 6 e) 4 7. Si la gráfica de la función f definida por f = (a + 6;8 − a);(b − 9;11− b);(c − 9; 7 − c) representa a una función identidad, el valor de a 2 + bc , es: a) b) c) d) e) f (x) = ax + b + 2 pasa por los puntos (4;16) y (0; −2) , el valor de a + b 2 , es: a) 12 b) 10 c) 8 d) 6 e) 7 8. Sea f una función definida por 4. Si: f (x) = ax2 + b tal que f (0) = 5 y f f 1 = 11 , el valor de a + b es: (a + 4;10 − c) representa a una función identidad, el valor de a + b + c , es: a) 32 b) 12 c) 18 d) 22 e) 16 5. Si: f = (−1; −5);(1;1);(3; 7);(a + 2;b);(c; d − 4) a) −4; 0 representa a una función lineal cuyos elementos obedecen al orden que se b) −4; 0 presenta, el valor de a + b + c + d , es: a) 46 b) 52 c) 30 d) 36 e) 27 6. El menor entero que satisface al rango de la función " f " definida por c) −5; −1 d) − 4; 0 e) − 5; −1 10. La suma de los enteros que satisfacen al rango de la función f definida por f (x) = −x2 + 2x − 2;x −1; 2 , es: f (x) = −2x + 3;x −; −1 , es: a) 6 b) 5 c) −4 d) −6 e) 4 52 61 48 42 66 (a3 + 5;32);(log b; 4);(c2 − 4; c + 2); 2 a) 2 2 7 b) 5 c) 8 d) 12 e) 6 9. El rango de la función f definida por f (x) = x2 + 2x − 3 ;x −2;1 , es: CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 106 x −1 −2 3 11. El rango de la función f definida por f (x) = − x + 2; x −1: 23, es: a) 0; 4 b) 3; 4 a) −5; 0 c) −4; 0 b) −5; −1 c) −5 : −1 d) −5; 0 e) −5; −1 12. El rango de la función f definida por d) 3; 4 e) 3; 4 16. El rango de la función f definida por f (x) = x2 − 2 (| x | +1) + 7 es: a) 4; + f (x) = 4 − 5 − x2 ; x − 2; , es: b) 4; + a) 4 − 5; 4 − b) 4 − 3; 4 + 5 c) 5; + d) −4; + c) 4 + 3; 4 + d) 4 − 5 ; 4 − e) 4 − 5 ; 4 + e) −5; + 17. El dominio y rango de la función f definida por f (x) = 2U−1 ( +1) es: 13. El rango de la función f definida por a) −;1 ;{3} f (x) = 2x− | x | , es: x b) 1; + ;{3} a) 1; 4 b) 1;3 c) {1;3} d) {1; 4} e) 2; 4 14. Si "m" es el mayor entero del dominio y "n" es el mayor entero del rango, de la función f c) −;1 ;{1} d) 1; + ;{1} e) 0; + ;{3} 18. El dominio y rango de la función f definida por f (x) = Sgn (| x −1|) + 2 es: a) −;1 ;{1;3} definida por f (x) =| x − 2 | −2 ;x −1; 4 el valor de m + n , es: a) 2 b) 3 c) 4 19. Sea la función f dada por: d) 5 e) 6 f (x −1) = 2 | x − 2 | U x − 1 −3Sgn (x2 − 4) x − 3 15. El rango de la función f definida por 2 entonces f 3 es: 2 f (x) =| x − 4 |; x −1;1 , es: 2 3 5 3 3 b) 1; + ;{2;3} c) ;{1; 2} d) + ;{2;3} e) ;{2;3} CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 107 2 a) 1 24. El rango de la función f definida por b) 2 f (x) = x2 − 2x + 3 x ; x −3; − 1 , es: c) 4 d) 5 e) 6 20. Dada la función f cuya regla de correspondencia es: 3 a) −7;12 b) − 7 ; 4 4 2 f (x) = ( 5 − 2x )U (x + 4)+ | 2x −1+ a x − 2 + Sgn(2x −1) 3 c) − 7 ;4 tal que f (−2) = 3, el valor de "a" es: 4 d) − 7 ;14 a) 1 b) 2 c) 4 4 e) − 7 ;12 d) 5 4 e) 6 25. El rango de la función f definida por 21. La suma de elementos del rango de la función f (x) = 21+ x − x 2 3 ; −1 x 1 , es: f definida por a) 10 b) 14 f (x) = , es: a) 1; 2 b) 3; 2 c) 15 d) 16 e) 21 22. El rango de la función f definida por d) 2; 2 f (x) = a) x / n , es: e) 1; 4 26. El rango de la función f definida por b) / n f (x) = 5 − x x2 − 4 ;1 x 3 , es: c) n / n 2 d) n / n e) n / n a) 0;8 b) 0;5 23. El rango de la función f definida por c) 0; 4 f (x) = x + a) 1; 2 x ;1 x 4 , es: d) 0; 4 e) 0;5 b) 3; 2 c) 2; 4 d) 2; 5 e) 1; 4 5 x2 +1 n n c) 3; 4 PLANA DOCENTE 108 g f : → f f (x) / (x) = ; g(x) 0 g g(x) Dom f = Dom( f ) Dom(g) −{x / g(x) = 0} g g f : → , tal que (g f )(x) = g( f (x)), Dom (g f ) = {x / x Dom( f ) f (x) Dom(g)} → → f g : → / ( f g )(x) = f (x).g(x) Dom( f g) = Dom( f ) Dom(g) . f g DEFINICIÓN. Dadas las funciones reales f : y g : tal que Dom( f ) Dom(g) , se definen: a) La suma y diferencia de las funciones f y g , es la función: g o f b) El producto de las funciones f y g , es la función: c) El cociente de las funciones f y g , es la función: PROPIEDADES: Si f , g, h e I son funciones: 1. 2. 3. 4. 5. EJERCICIOS 1. Dadas las funciones: f = (−3; 2);(0;0);(2; 4);(3;1);(4; 2) . d) La función compuesta entre las funciones f y g , es la función: g = (2;0);(3; 4);(4;7);(6; 2) Determinar: a) f g b) f .g c) 2 f 2 − g f d) g e) g Con sus dominios y rangos respectivos CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA f g : → / ( f g )(x) = f (x) g(x) , Dom( f g) = Dom( f ) Dom(g) . f g g f ( f g ) h = f ( g h) ( f + g ) h = ( f h) + ( g h) ( f g ) h = ( f h)( g h) f I = I f ; f f Domሺ f ሻ Domሺg o fሻ x Ranሺ fሻ Ranሺ gሻ Ranሺg o fሻ fሺxሻ gሺfሺxሻሻ Domሺ gሻ CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 109 x − 5 2. Dadas las funciones f (x) = g = (−3; −2);(−2;3);(0;1);(1; −1);(2; 4);(6;5) Determinar: 2 d) (3;11) e) (11; 2) 6. Sean: f (x) = a) f − g b) f Con sus dominios y rangos respectivos 3. Dadas las funciones: f (x) = 2Sgn x g(x) = x + 4 ;0 x 4 La función " f + g " viene dada por: g = (0;1);(1; 4);(2;3);(4;5);(6; −2) Indicar el producto de elementos del rango a) x + 2 b) x − 2 7. Halle el dominio de la función "h g " : h(x) = x2 − 3 ; x −2; 7c) 2x − 3 . d) x +1 g(x) = 2x −1; x −1;5 e) 2x + 3 4. Dadas las funciones: 1 f (x +1) = x2; − 2 x 8 a) − ;4 g(x −1) = 2x −1; 1 x Luego, la función f g . 2 b) − 1 ;4 2 a) f g(x) = 4x2 + 2 ; − 1 x 3 2 2 c) − 1 ;4 2 b) f g(x) = 4x2 ; − 3 x 7 2 2 d) 1 ;4 c) f g(x) = 4x2 ; 1 x 7 2 2 1 d) f g(x) = (x −1)2 ; e) f g(x) = 2x +1 ; x 1 − 1 x 1 e) 2 ;4 2 2 8. Siendo " f " y " g " dos funciones definidas por: 5. Sean las funciones: f (x) = g(x) = f = (2;5);(3; 4);(4;1);(5;0) Halle el dominio de " f g " . g = (0;1);(1; 2);(2;1) Calcular: f + g + f g . a) (2;11) b) (2;9) a) −5;5 b) −3;3 c) 5; + c) (1; 7) d) −; −55; + e) −5;5 9 − x2 g x − 3 x + 5 5 − x de: f 2 + 3g a) 16 b) 32 c) −32 d) −48 e) 54 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 110 4x − x2 f )(x) = 9. Dadas las funciones: g(x) = h(x) = Encontrar el dominio de la función "h g " . a) h(x) = b) h(x) = c) h(x) = d) h(x) = ; − 2 x 2 ; 0 x 4 x2 −1 ; 1 x 4 x2 + 4x ; 0 x 1 a) −3;1 e) h(x) = x − x2 +1 ; −1 x 1 b) −3;1 13. Sean las funciones: c) −3;1 f (x) = x2 − g(x) = 1+ d) −3;1 Determinar Dom( f + g) Ran( f + g) . e) −;1 a) b) −1;1 10. Dadas las funciones: c) − −1;1 f = (0;0);(4;3);(2; 4);(−3; 2);(3; −1) g = (6; 2);(3; 4);(2;0);(4;7) Determinar la suma de elementos del rango de la función f g . d) 0; + e) 1; + 14. Sean las funciones: f = (1; 2);(3; 4);(2; 6);(5; 7) a) 3 b) 5 c) 7 d) 9 g = (2;3);(4;1);(3; 6);(5;9) h(x) = x + 2 ; x −2; 2 Calcule la suma de los elementos del rango e) 11 11. Si: g(x) = x2 + 2 h(x) = x + a Determinar el valor de "a" para que se cumpla ( g h)(3) = (h g )(a −1) . de ( f a) 16 b) 18 c) 19 d) 20 e) 21 + g ) 15. Dada las funciones: a) −8 8 f : 3; + → / f (x) = 1 x − 2 b) − 7 1 2x +1 c) − 7 8 g : 2 ; + → Halle g f . / g(x) = x d) 1 7 e) 1 8 a) ( g f ) (x) = x ; x 3; 4 b) ( g f ) (x) = x+1 ; x 4;5 c) ( g f ) (x) = x−1 ; x 2;3 12. Dadas las funciones: d) ( g f )(x) = x ; x 2; 4 f (x) = 2x − x2 + 3 g(x) = x −1 1− x Halle la función h = f g e) ( g 1 x ; x 3; 4 1− x 4 − x2 4x − x2 x2 −1 x2 −1 h PLANA DOCENTE 111 ( f f −1 )(x) = x; x Dom( f −1) f )(x) = x; x Dom( f ) ( f −1 FUNCIONES: INYECTIVAS, SURYECTIVAS Y BIYECTIVAS OBSERVACIÓN: 1. DEFINICIÓN. Sea f : A función: una 2. . a) Se dice que f es inyectiva si para cada x1, x2 Dom( f ) , f (x1) = f (x2 ) implica PROPIEDADES: x 1 = x 2 o equivalentemente f es inyectiva Si f y g son funciones invertibles, entonces: si para cada x1, x2 Dom( f ) , x1 x2 implica f (x1) f (x2 ) 1. 2. Una función f es inyectiva, si dos pares ordenados no tienen la misma segunda componente A la gráfica de una función inyectiva, cualquier recta horizontal corta a lo más en un sólo punto. b) Se dice que f es suryectiva o sobreyectiva si y sólo si y B , existe 3. EJERCICIOS 1. Si el rango de la función inyectiva x A, tal que f (x) = y o equivalentemente f es suryectiva si y solo sí Ran( f ) = B . c) Se dice que f es biyectiva si y sólo si f , es inyectiva y suryectiva. FUNCION INVERSA f = (2;5);(3; m2 );(3; 4);(m;5);(4; n) , es 4;5;6 . El valor de "m + n" es: a) 8 b) 5 c) 6 d) 23 DEFINICIÓN. La función inversa f −1 de una e) 0 función inyectiva función: f : A es la 2. Si la función f :−1; 2 → B definida por Es decir: f (x) = x2 + 2 , es suryectiva. El conjunto B es: a) 2; 6 b) 0; 6 c) 2; 6 d) −6; 6 e) 0;1 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA → B → B f −1 = ( y; x) / x = f −1( y),x Dom( f ) Dom( f −1) = Ran( f ) y Ran( f −1) = Dom( f ) . f −1 f = f f −1 = I = i ( f −1 ) −1 = f ( g f ) −1 = f −1 g −1 f −1 : B → A tal que, ( f −1 f )(x) = i (x) = x; x A A ( f f ( y) = i ( y) = y ; −1 ) B y B . CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 112 x 2 3. Si la función f : −4;3 → a;b definida 7. Dadas las funciones: por f (x) = −2x +1, es biyectiva. El valor de f = (−5; −1);(1;3);(2;1);(5; 2) "a + b" es: g = (1; 2);(2;3);(−5;1);(5; 4) La suma de elementos del dominio de a) −4 b) 5 c) 2 d) 6 e) 4 4. Si la función f (x) = x + "a" es: a) 3 f :−3; a → 1; 7 definida por , es biyectiva. El valor de a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 8. La inversa de la función f , definida por f (x) = 2x − 4 , es: 1 b) 9 c) 6 a) f −1(x) = x − 2 2 d) −9 b) f −1(x) = 1 x + 2 e) 5 5. Si la función f :1; m → n; 7 definida por 2 c) f −1(x) = x + 2 d) f −1(x) = x − 2 f (x) = x2 + 3, es biyectiva. El valor de "m + n" es: e) f −1(x) = 1 x + 4 2 a) 10 b) 5 c) 9 9. La inversa de la función f , definida por f (x) = x2 + 4x − 2;x −2; + , es: d) 2 e) 6 a) f −1(x) = b) f −1(x) = − 2; x −6; + − 6; x 2; + 6. Si: f = (1; 4);(3;3);(ab−2; 4);(c;5);(log 4;5);(2c; b) c) f −1(x) = (x − 2)2 ; x −6; + representa una función invertible, la suma de d) f −1(x) = − 6; x −6; + elementos del dominio de " f −1" , es: e) f −1(x) = − 2; x −2; + a) 8 b) 12 c) 13 d) 15 e) 14 10. La suma de elementos enteros del dominio de la inversa de la función f , definida por f (x) = 2 − x2 ;x 3; 2 , es: a) −3 b) −5 c) 3 d) 5 e) 2 x2 + 7 ( f g −1 ) −1 es: x + 6 x − 2 x + 6 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 113 6 11. La inversa de la función f , definida por a) f (x) = x2 − 3;x 3; + , es: b) a) f −1(x) = b) f −1(x) = c) f −1(x) = d) f −1(x) = x + 3 ; x 3 x2 + 3 ; x x2 − 3 ; x 6 ; x c) d) e) − 15. Dadas las funciones: e) f −1(x) = x + 4 ; x 4 f (x) = g(x) = 12. Dadas las funciones: f (x −1) = 3x + 2 g(2x + 3) = 4x + 4 Halle el rango de f g . a) 2; 4 b) 2; + Luego la función g −1 , es: c) −; −2 a) g−1 f (x) = 3x + 2 d) −4; −2 1 1 e) 0; + b) g −1 c) g −1 f (x) = x + 2 2 f (x) = 3 x − 7 16. Si: f (x) = 2x − 3a , determinar el valor de "a" para que se cumpla la siguiente d) g −1 e) g−1 2 2 f (x) = 3 x + 7 2 2 f (x) = 4x + 7 igualdad: f (b +1) = 3 f −1(b2); b 13. Dadas las funciones: f (x) = 1− x2;1 x 2 g(x) = x2; 0 x Luego el rango de la función a) 1; 4 ( f g −1 −1 , es: Encontrar la función " g ". a) 2x − 3 b) −(2x − 3) b) 1; 4 c) 2x + 3 c) 1; + d) −3; 0 d) (2x − 3) e) (2x + 3) e) −3; 0 18. Se define la función " f " mediante: f (x) = 2x + m f (m) = 2 f −1(m2) ;m 0 14. Sean: f (x) = Determine el valor de H = f (1) f −1(1) . g = (2; 4);(5;3); (−6;8); (0; 2); − 1 ;5 a) −8 2 b) −4 Hallar ( f g −1 )(4) . c) −3 d) −2 e) −1 x2 6 f x2 −1 24 3 35 5 35 x2 − 4 1 x − 2 ) a) 3 b) 4 c) −3 d) −4 e) 2 17. Si f (x) = x 2 ( f g )(x) = 4x2 −12x + 9 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 114 19. Determine la función inversa define la función f por: f −1(x) , si se f (x) = x2 + 4x −1 ; −4; −3 a) f −1(x) = −2 − b) f −1(x) = −2 + c) f −1(x) = 2 + d) f −1(x) = 2 − e) f −1(x) = −1− Determine f −1 : 20. Dadas las funciones: f (x) = x(x + 2) ; − 2 x 7 g(x) = 3x + 4 ; − 4 x 0 El dominio de f g , es: a) −2; 0 a) f −1(x) = 5 − 2x ; x 3;5 b) f −1(x) = 7 − x ; x 4;10 c) f −1(x) = 7 + x ; x 4;8 2 −1 14 − x b) −2; 2 d) f (x) =; x 4;10 2 c) −2;1 e) f −1(x) = 2x +13; x 4;5 d) −2; −1 e) No existe 23. Determine, cuáles de las siguientes funciones son invertibles. x + a 21. Se definen las funciones: I) f (x)= x + b a b f = (0; 0);(1; 0);(2;1);(3; 2);(4;3) II) g(x) = ; 0 x 1 g(x) = x + 3 ; x −3;3 III) h(x) = ; x −1 Determine "a + b", si (g 2 + f )(a) = 3 y ( g 2 + f ) −1 (6) = b . a) 2 b) 3 c) −1 a) Solo I b) I y II c) II y III d) Ninguna e) Todas 24. Determinar f −1(x) de modo que: d) 0 e) 8 22. Se tiene la función biyectiva. f : 3; n → 4; m . Cuyo gráfico se muestra. f (x) = a) f −1(x) = x b) f −1(x) = 4x4 −5x c) f −1(x) = 1 x4 d) f −1(x) = 1 x2 e) f −1(x) = x4 x + 5 x + 5 x + 5 x + 5 x + 5 1− x2 x2 −1 2 | x | +x + 2 3x3/2 + 2x1/2 PLANA DOCENTE 115 x1 x2 f (x1) f (x2 );x1, x2 Dom( f ) f : → / y = f (x) = loga x ; x 0 Dom( f ) = + Ran( f ) = FUNCIÓN EXPONENCIAL Si " x" se aproxima a + entonces " y " se aproxima a − . DEFINICIÓN. Una función exponencial es la Si " x" se aproxima a 0 , entonces " y " se función f : definida por: aproxima a − . CASO II: f : → + / f (x) = bx ; b 1 NOTA: 1. Una función f es creciente si: Dom( f ) = Ran( f ) = 0; + 2. Una función f es decreciente si: CASO I: f : → + / f (x) = bx ; 0 b 1 Dom( f ) = Ran( f ) = 0; + Si " x" se aproxima a + , entonces " y " se aproxima a + . Si " x" se aproxima a − , entonces " y " se aproxima a 0 . FUNCION LOGARITMICA DEFINICIÓN. Dado b , b 0 a 1, la función logaritmo de base "b" está definida por: Representación gráfica: x1 x2 f (x1) f (x2 );x1, x2 Dom( f ) CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA → f (x) = bx : x ;b 0y a 1 . Dom( f ) = Ran( f ) = 0; + 0 b 1 b 1 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 116 + → / f (x) = log x ; 0 b 1 b Dom( f ) = + Ran( f ) = CASO I: Si " x" se aproxima a 0 , entonces " y " se aproxima a − NOTA: 1. La función logarítmica es la inversa de la función exponencial y viceversa 2. La función logarítmica y la función exponencial son Biyectivas. 3. Logaritmo natural si la base: b = e = 2.718281 , entonces y = Lnx x = ey donde Si " x" se aproxima a + entonces " y " se aproxima a − . Si " x" se aproxima a 0 , entonces " y " se LOGARITMO DE UN NUMERO NÚMERO REAL El logaritmo de un número real positivo " N " , en aproxima a + . la base "b" positivo y diferente que uno, es el CASO II: exponente " x" al cual hay que elevar a la base para obtener el número " N " , esto es: donde: " x" es el logaritmo, "b" (b 0 b 0) es la base y " N " es el número real positivo. PROPIEDADES FUNDAMENTALES DE LOS LOGARITMOS Sean a, b, A, B, N números reales, entonces: 1. 2. 3. 4. Si " x" se aproxima a + entonces " y " se 5. aproxima a + . logb N = x b = N x y = logb x x = b ;b − 1 y + f : 0 b 1 b 1 f : + → / f (x) = log x ; b 1 b Dom( f ) = + Ran( f ) = loge x = Lnx loga A.B =loga A +loga B loga 1 = 0 loga a =1 a log A = log A −log B a a B En el sistema de los números reales no existen logaritmos de cantidades negativas. CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 117 2 2 2 5 2 5 2 21/5 3 b 6. Ejemplo 3: 7. Si log 16 = x + 4 , el valor de " x" es: 8. Solución: 9. x+4 log 16 = x + 4 = 16 10. 11. DEFINICIÓN. Se denomina cologaritmo de Ejemplo 4: x+4 2 2 = 2 4 x = 4 un número " N " , al logaritmo de su inversa, es decir: PROPIEDAD: Si ant logx/2 2 = 4x , el valor entero positivo de " x" es: Solución: x 2 DEFINICIÓN. El antilogaritmo de un número es: = 4x x 2 = 8x x = 8 EJERCICIOS x PROPIEDADES: 1. 2. 1. El dominio de la función es: a) 0;1 b) 0;1 f (x) =log2 1− x Ejemplo 1: c) 0;1 Calcular Solución: log 83 4 d) e) 0;1 log 83 4 =log 211/3 = 55 3 2. El rango de la función " f " de variable real f (x) = 6x−4 − 4 , es: a) −4; + Ejemplo 2: b) −4; + Si logb 3 = 3 c) −; 4 d) −; − 4 Solución: log 3 3 = 3 b3 = 3 3 e) −; − 4 b = anti log x = ax a co loga N + loga N = 0 co log N = −log N = log a a 1 a N loga (anti loga N) = N anti loga (loga N) = N 3 2 loga A = n log A n a loga A = 1 / n log A n a loga b.logb a =1 log N n =log n N = log N an n a a 10log N = N aloga N = N CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 118 9 − x2 x+4 3. El valor de E = log2 8, es: d) −1, 0 a) 4 b) 2 c) 3 d) 1 e) 16 e) 1, + 8. Dada la función dominio es: f (x) = log (x2 −1) , su 4. Si se tiene 9 log9 ( x+7) = 4x +1 el valor de " x" es: a) −4; −1 b) −3; −1 1; + −−4 a) 1 b) 7 c) −4;1 4; + −−3 d) −4; −1 1; + −−3 c) 3 d) 2 e) −4; −1 1; + −−3 e) 4 9. El dominio de la función 5. El rango de la función real " f ", definida por f (x) = log 1 , es: f (x) = 2x− x , es: x2 − 7x +12 a) 0;1 a) −.4 b) 3, 4 3, + b) 0;1 c) 3, + c) 0;1 d) 1; + e) 0; + d) −, 4 e) −.4 2, + 3, + 6. Por el punto (2; 0) pasa la gráfica de la 10. Si f (x) = e x , el valor de función exponencial, la regla de correspondencia de dicha función es: E = a) 1 f (Ln2x) − f (ln 2) x −1 es: a) f (x) =16x b) f (x) = 4x b) 2 c) 3 d) 4 c) f (x) = 2x e) −2 d) f (x) = 8x e) f (x) = 3x f (x) = log − x 11. El rango de la función es: a) 1, 4 f (x) = 4 − , 7. El dominio de 4 x +1 , es: b) 1, 4 a) 0, + b) 0, + c) c) 2, 4 d) 3, 4 e) 2, 4 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 119 3 b b a a 12. El rango de la función f (x) = 23sgn(x−1) + 3sgn(x−1) +1es: a) 1 / 3;12;32 b) 3;12; 24 c) 35 ; 24; 3 d) 35 / 24, 3,12 e) 1 / 4;3 ;12 13. Por el punto (2 / 3; 81) pasa la función exponencial " f ", su regla de correspondencia es: a) f (x) = 64x b) f (x) =16x c) f (x) = 729x d) f (x) = 3x e) f (x) = 9x 14. La función inversa de f (x) = 2 + ln(x − 2) es: a) f −1(x) = 2 b) f −1(x) = e−2 c) f −1(x) = ex−2 d) f −1(x) = 2 + ex−2 e) f −1(x) = −2 15. El valor de la expresión log 1 + log 6 +1 2 64 6 16. Al simplificar la expresión E = log 75 − 2 log 5 + log 32 16 9 243 se obtiene: a) log 2 b) log 3 c) log 5 d) log 7 e) 3 17. Al resolver: log (xlog3 x ) = 25 , el valor de " x" es: a) 9 b) 125 c) 64 d) 243 e) 27 18. Al resolver anti log x anti log x x =16 el valor de " x" es: a) 2 b) 16 c) 12 d) 4 e) 8 19. Al resolver: E = log 2 (anti log 4 8) − anti log 2 (log 1/2 2) se obtiene: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 E = log 1 − 4 4 256 a) − 1 2 es: e) 4 20. El rango de la función a) 5 ; 7; 11 / 5 f (x) =5sgn( x−3) + 2 b) 1 2 c) 2 d) 4 b) 3; 7;9 / 5 c) 7 ;9 ;11 / 6 d) 3 ;5 ;11/ 6 e) − 1 4 e) 3; 7;11/ 5 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 120 5 3 3 3 2 21. El dominio de la función f (x) = Ln log1/5 (log4 (10 − x)) es: a) 6,8 b) 3, 6 c) 6, 9 d) 4, 6 e) 3, 4 25. Sean las funciones f (x) = 3x−1, g(x) = 3x, h(x) = f (x) + g(x) Si h(x) = 4 el valor de " x" es: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 22. El dominio de la función inversa de 26. El rango de la función y = 3+ 5x+6 es: x f (x) = 5x +1 a) 0,1 b) 0,1 c) 0,1 es: a) 0, + b) 2, + c)5, + d) 3, + e) 1, + d) −,1 e) 0, + 23. La función inversa de f (x) = 3log2 x , x 2, + es: 27. Al efectuar co log 69 128 se obtiene: a) − 1 2 a) f −1(x) = 2log3 x ; x 3, + b) 1 2 c) 3 b) f −1(x) = 3log2 x ; x 2, + −1 8 d) − 3 c) f (x) = log2 x ; x 2, + 8 d) f −1(x) = log x ; x 3, + e) − 7 6 e) f −1(x) = 3log x ; x 2, + 28. Al resolver log x2 + co log x = 3 , el valor 24. El dominio de la función f (x) = log5 (log1/3 (log4 x)) es: a) 1, 4 b) 0,1 c) 2, 4 d) 1, 4 e) 0, 4 de " x" es: a) 64 b) 16 c) 5 d) 25 e) 27 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 121 3 29. El rango de la función a) 5, + b) 5, + c) 4, + d) 4, + e) 2, + f (x) = 3x−2 + 4 es: 33. El rango de la función: f (x) = log3(x + 2) −1 es: a) 4; + b) −2; + c) −2; + d) 3; + e) −4; + 30. Si f (x) =ex , el valor de f −1(9e) es: 34. Al resolver la ecuación: log (5x −1)3 = log 81+ log (3x − 5) se a) 2 + ln 2 b) 1+ ln 2 c) 3ln 2 d) 2ln 3 +1 e) 3 + ln 2 31. La regla de la función inversa de la función 27 9 3 obtiene: a) 2 b) 4 c) 8 d) 16 logarítmica f (x) = log4(x − 4) + log4(x + 4) es: e) −4 log(35 − x3) = a) f −1(x) = b) f −1(x) = 35. Al resolver la ecuación: obtiene: log(5 − x) 3 se c) f −1(x) = −1 a) C.S = 2; −3 b) C.S = −2;3 d) f (x) = e) f −1(x) = c) C.S = 3 d) C.S = 2 32. El rango de la función: f (x) = 3+ 5x+6 es: a) 3; + b) 5; + c) 9; + d) −;3 e) −; −3 e) C.S = 2;3 36. El valor de " x" en la ecuación log (xlog3 x ) = 25 es: a) 225 b) 243 c) 81 d) 32 e) 1 ax −16 2x + 4 2x − 4 4x + 8 4x +16 CEPRU ORDINARIO 2022-I ÁLGEBRA PLANA DOCENTE 122 2 2 37. El logaritmo de 125 en base 5 a) 2 b) 5 c) 4 d) 25 e) 0, 5 , es: 38. Al resolver la ecuación: log (9x−1 + 7) = 2 + log (3x−1 +1) se obtiene: a) C.S = 1; 2 b) C.S = 2; 4 c) C.S = 1 d) C.S = 2 e) C.S = −2;1 39. Luego de simplificar la expresión: E = log 75 − 2 log 5 + log 32 se obtiene: 16 9 243 a) 2 b) log 2 c) log 4 d) 4 e) 1 5 ALGEBRA AREA A_2.pdf (p.1) ALGEBRA AREA A_3.pdf (p.2-124)