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LibreTexts Español

5.5: Dividir polinomios

( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)

Objetivos de aprendizaje

Al final de esta sección, podrás:

  • Dividiendo monomios
  • Dividir un polinomio por un monomio
  • Dividir polinomios usando división larga
  • Dividir polinomios usando división sintética
  • Dividir funciones polinomiales
  • Usar el resto y los teoremas de factores

Antes de comenzar, toma este cuestionario de preparación.

  1. Agregar:3d+xd.
    Si te perdiste este problema, revisa [enlace].
  2. Simplificar:30xy35xy.
    Si te perdiste este problema, revisa [enlace].
  3. Combina términos similares:8a2+12a+1+3a25a+4.
    Si te perdiste este problema, revisa [enlace].

Dividir monomios

Ahora estamos familiarizados con todas las propiedades de los exponentes y las usamos para multiplicar polinomios. A continuación, usaremos estas propiedades para dividir monomios y polinomios.

Ejemplo5.5.1

Encuentra el cociente:54a2b3÷(6ab5).

Solución

Cuando dividimos los monomios con más de una variable, escribimos una fracción para cada variable.

54a2b3÷(6ab5)Rewrite as a fraction.54a2b36ab5Use fraction multiplication.546·a2a·b3b5Simplify and use the Quotient Property.9·a·1b2Multiply.9ab2

¡Pruébalo! 5.5.1

Encuentra el cociente:72a7b3÷(8a12b4).

Contestar

9a5b

¡Pruébalo! 5.5.2

Encuentra el cociente:63c8d3÷(7c12d2).

Contestar

9dc4

Una vez que se familiarice con el proceso y lo haya practicado paso a paso varias veces, es posible que pueda simplificar una fracción en un solo paso.

Ejemplo5.5.2

Encuentra el cociente:14x7y1221x11y6.

Solución

Tenga mucho cuidado de simplificar1421 dividiendo un factor común, y de simplificar las variables restando sus exponentes.

14x7y1221x11y6Simplify and use the Quotient Property.2y63x4

¡Pruébalo! 5.5.3

Encuentra el cociente:28x5y1449x9y12.

Contestar

4y27x4

¡Pruébalo! 5.5.4

Encuentra el cociente:30m5n1148m10n14.

Contestar

58m5n3

Dividir un polinomio por un monomio

Ahora que sabemos dividir un monomio por un monomio, el siguiente procedimiento es dividir un polinomio de dos o más términos por un monomio. El método que usaremos para dividir un polinomio por un monomio se basa en las propiedades de adición de fracciones. Entonces comenzaremos con un ejemplo para revisar la adición de fracciones. La sumay5+25 simplifica ay+25. Ahora haremos esto a la inversa para dividir una sola fracción en fracciones separadas. Por ejemplo,y+25 se puede escribiry5+25.

Este es el “reverso” de la adición de fracciones y establece que si a, b y c son números dondec0, entoncesa+bc=ac+bc. Utilizaremos esto para dividir polinomios por monomios.

definición: DIVISIÓN DE UN POLINOMIO POR UN MONOMIO

Para dividir un polinomio por un monomio, dividir cada término del polinomio por el monomio.

Ejemplo5.5.3

Encuentra el cociente:(18x3y36xy2)÷(3xy).

Solución

(18x3y36xy2)÷(3xy)Rewrite as a fraction.18x3y36xy23xyDivide each term by the divisor. Be careful with the signs!18x3y3xy36xy23xySimplify.6x2+12y

¡Pruébalo! 5.5.5

Encuentra el cociente:(32a2b16ab2)÷(8ab).

Contestar

4a+2b

¡Pruébalo! 5.5.6

Encuentra el cociente:(48a8b436a6b5)÷(6a3b3).

Contestar

8a5b+6a3b2

Dividir polinomios usando división larga

Dividir un polinomio por un binomio, seguimos un procedimiento muy similar a la división larga de números. Entonces, veamos cuidadosamente los pasos que damos cuando dividimos un número de 3 dígitos, 875, por un número de 2 dígitos, 25.

En esta figura se muestra la división larga de 875 dividido por 25. 875 está etiquetado como dividendo y 25 está etiquetado como divisor. El resultado de 35 se etiqueta cociente. El 3 en 35 se determina a partir del número de veces que podemos dividir 25 en 87. Multiplicando 25 y 3 resultados en 75. 75 se resta de 87 para obtener 12. El 5 de 875 se deja caer para hacer 12 en 125. El 5 en 35 se determina a partir del número de veces que se puede dividir 25 en 125. Ya que 25 entra en 125 de manera uniforme no hay resto. El resultado de restar 125 de 125 es 0 el cual se etiqueta como resto.

Verificamos la división multiplicando el cociente por el divisor. Si hicimos la división correctamente, el producto debería ser igual al dividendo.

35·25875

Ahora vamos a dividir un trinomio por un binomio. Al leer el ejemplo, observe lo similares que son los pasos al ejemplo numérico anterior.

Ejemplo5.5.4

Encuentra el cociente:(x2+9x+20)÷(x+5).

Solución

(x2+9x+20)÷(x+5)
Escríbelo como un problema de división larga.
Asegúrese de que el dividendo esté en forma estándar.

x+5x2+9x+200

Dividirx2 porx. Puede ser útil preguntarse: “¿Qué necesito
multiplicarx por para conseguirx2?”

xx+5x2+9x+200

Poner la respuesta,x, en el cociente sobre elx término.
Multiplicarx tiemposx+5. Alinee los términos similares bajo el dividendo.

xx+5x2+9x+200x2+5x_

Restarx2+5x dex2+9x.
Puede que le resulte más fácil cambiar las señales y luego agregarlas.
Luego derribar el último término,20.

xx+5x2+009x+200x2+(5x)_4x+20


Dividir4x porx. Puede ser útil preguntarse: “¿Qué
necesito multiplicarx por para conseguir4x?”
Poner la respuesta,4, en el cociente sobre el término constante.

x+04x+5x2+009x+200x2+(5x)_4x+20

Multiplicar 4 vecesx+5.

x+04x+5x2+009x+200x2+(5x)_4x+204x+20_

Restar4x+20 de4x+20.

x+04x+5x2+009x+200x2+(5x)_4x+204x+(20)_0

Comprobar:

Multiply the quotient by the divisor.(x+4)(x+5)You should get the dividend.x2+9x+20

 
¡Pruébalo! 5.5.7

Encuentra el cociente:(y2+10y+21)÷(y+3).

Contestar

y+7

¡Pruébalo! 5.5.8

Encuentra el cociente:(m2+9m+20)÷(m+4).

Contestar

m+5

Cuando dividimos 875 por 25, no teníamos resto. Pero a veces la división de números sí deja un resto. Lo mismo ocurre cuando dividimos polinomios. En el siguiente ejemplo, tendremos una división que deja un resto. Escribimos el resto como fracción con el divisor como denominador.

Mira hacia atrás en los dividendos de los ejemplos anteriores. Los términos fueron escritos en orden descendente de grados, y no faltaron grados. El dividendo en este ejemplo seráx4x2+5x6. Le falta unx3 término. Vamos a añadir en0x3 como marcador de posición.

Ejemplo5.5.5

Encuentra el cociente:(x4x2+5x6)÷(x+2).

Solución

Observe que no hayx3 término en el dividendo. Vamos a añadir0x3 como marcador de posición.

  .
Escríbelo como un problema de división larga. Asegúrese de que el dividendo esté en forma estándar con marcadores de posición para términos faltantes. .
Dividirx4 porx.
Poner la respuesta,x3, en el cociente sobre elx3 término.
Multiplicarx3 tiemposx+2. Alinee los términos similares.
Restar y luego bajar el siguiente término.
.
Dividir2x3 porx.
Poner la respuesta,2x2, en el cociente sobre elx2 término.
Multiplicar2x2 tiemposx+1. Alinee los términos similares
Restar y derribar el siguiente término.
.
Dividir3x2 porx.
Poner la respuesta,3x, en el cociente sobre elx término.
Multiplicar3x tiemposx+1. Alinee los términos similares.
Restar y derribar el siguiente término.
.
Dividirx porx.
Poner la respuesta,1, en el cociente sobre el término constante.
Multiplicar1 tiemposx+1. Alinee los términos similares.
Cambia las señales, agrega.

Escribe el resto como una fracción con el divisor como denominador.
.
Para verificar, multiplicar(x+2)(x32x2+3x14x+2).
El resultado debe serx4x2+5x6.
 
¡Pruébalo! 5.5.9

Encuentra el cociente:(x47x2+7x+6)÷(x+3).

Contestar

x33x2+2x+1+3x+3

¡Pruébalo! 5.5.10

Encuentra el cociente:(x411x27x6)÷(x+3).

Contestar

x33x22x13x+3

En el siguiente ejemplo, dividiremos por2a3. A medida que dividamos, tendremos que considerar tanto las constantes como las variables.

Ejemplo5.5.6

Encuentra el cociente:(8a3+27)÷(2a+3).

Solución

Esta vez vamos a mostrar la división todo en un solo paso. Necesitamos agregar dos marcadores de posición para poder dividir.

  .
  .

Para verificar, multiplicar(2a+3)(4a26a+9).

El resultado debe ser8a3+27.

¡Pruébalo! 5.5.11

Encuentra el cociente:(x364)÷(x4).

Contestar

x2+4x+16

¡Pruébalo! 5.5.12

Encuentra el cociente:(125x38)÷(5x2).

Contestar

25x2+10x+4

Dividir polinomios usando división sintética

Como hemos mencionado antes, a los matemáticos les gusta encontrar patrones para facilitar su trabajo. Dado que la división larga puede ser tediosa, echemos un vistazo a la división larga que hicimos en Ejemplo y busquemos algunos patrones. Utilizaremos esto como base para lo que se llama división sintética. A continuación se muestra el mismo problema en el formato de división sintética.

La figura muestra la división larga de 1 x cuadrado más 9 x más 20 dividido por x más 5 justo al lado del mismo problema hecho con la división sintética. En el problema de la división larga, los coeficientes del dividendo son 1 y 9 y 20 y el cero del divisor es negativo 5. En el problema de división sintética, solo escribimos los números negativos 5 1 9 20 con una línea que separa el negativo 5. En el problema de la división larga, los términos restados son 5 x y 20. En el problema de división sintética la segunda línea son los números negativos 5 y negativos 20. El resto del problema es 0 y el cociente es x más 4. La división sintética pone estos coeficientes como la última línea 1 4 0.

La división sintética básicamente solo elimina variables y números repetidos innecesarios. Aquíx2 se quitan todos losx y. Así como losx2 y4x como son opuestos al término anterior.

  • La primera fila de la división sintética son los coeficientes del dividendo. El5 es lo opuesto al 5 en el divisor.
  • La segunda fila de la división sintética son los números que se muestran en rojo en el problema de división.
  • La tercera fila de la división sintética son los números mostrados en azul en el problema de división.

Observe que el cociente y el resto se muestran en la tercera fila.

Synthetic division only works when the divisor is of the form xc.

En el siguiente ejemplo se explicará el proceso.

Ejemplo5.5.7

Utilice la división sintética para encontrar el cociente y el resto cuando2x3+3x2+x+8 se divide porx+2.

Solución

Escribir el dividendo con poderes decrecientes dex. .
Escribir los coeficientes de los términos como la primera
fila de la división sintética.
.
Escriba el divisor comoxc y coloque c
en la división sintética en la caja del divisor.
.
Bajar el primer coeficiente a la tercera fila. .
Multiplique ese coeficiente por el divisor y coloque el
resultado en la segunda fila debajo del segundo coeficiente.
.
Agrega la segunda columna, poniendo el resultado en la tercera fila. .
Multiplique ese resultado por el divisor y coloque el
resultado en la segunda fila debajo del tercer coeficiente.
.
Agrega la tercera columna, poniendo el resultado en la tercera fila. .
Multiplique ese resultado por el divisor y coloque el
resultado en la tercera fila bajo el tercer coeficiente.
.
Agrega la columna final, poniendo el resultado en la tercera fila. .
El cociente es2x21x+3 y el resto es 2.  

La división está completa. Los números de la tercera fila nos dan el resultado. Los2   1   3 son los coeficientes del cociente. El cociente es2x21x+3. El 2 en la casilla de la tercera fila es el resto.

Comprobar:

(quotient)(divisor)+remainder=dividend(2x21x+3)(x+2)+2?=2x3+3x2+x+82x3x2+3x+4x22x+6+2?=2x3+3x2+x+82x3+3x2+x+8=2x3+3x2+x+8

¡Pruébalo! 5.5.13

Utilice la división sintética para encontrar el cociente y el resto cuando3x3+10x2+6x2 se divide porx+2.

Contestar

3x2+4x2; 2

¡Pruébalo! 5.5.14

Utilice la división sintética para encontrar el cociente y el resto cuando4x3+5x25x+3 se divide porx+2.

Contestar

4x23x+1;1

En el siguiente ejemplo, haremos todos los pasos juntos.

Ejemplo5.5.8

Utilice la división sintética para encontrar el cociente y el resto cuandox416x2+3x+12 se divide porx+4.

Solución

El polinomiox416x2+3x+12 tiene su término en orden con grado descendente pero notamos que no hayx3 término. Añadiremos un 0 como marcador de posición para elx3 término. Enxc forma, el divisor esx(4).

La figura muestra los resultados de usar división sintética con el ejemplo del polinomio x a la cuarta potencia menos 16 x cuadrado más 3 x más 12 dividido por x más 4. El número divisor si es negativo 4. La primera fila es 1 0 negativo 16 3 12. La primera columna es 1 blanco 1. La segunda columna es negativa 16 16 0. La tercera columna es 3 0 3. La cuarta columna es 12 negativo 12 0.

Dividimos un4th grado polinomio por un1st grado polinomio por lo que el cociente será un3rd grado polinomio.

Al leer desde la tercera fila, el cociente tiene los coeficientes1   4   0   3, que esx34x2+3. El resto
es 0.

¡Pruébalo! 5.5.15

Utilice la división sintética para encontrar el cociente y el resto cuandox416x2+5x+20 se divide porx+4.

Contestar

x34x2+5; 0

¡Pruébalo! 5.5.16

Utilice la división sintética para encontrar el cociente y el resto cuandox49x2+2x+6 se divide porx+3.

Contestar

x33x2+2; 0

Dividir funciones polinomiales

Así como los polinomios se pueden dividir, las funciones polinómicas también se pueden dividir.

definición: DIVISIÓN DE FUNCIONES POLINOMIALES

Para funcionesf(x) yg(x), dondeg(x)0,

(fg)(x)=f(x)g(x)

Ejemplo5.5.9

Para funcionesf(x)=x25x14 yg(x)=x+2, encuentre:

  1. (fg)(x)
  2. (fg)(4).

Solución

La ecuación muestra f sobre g de x es igual a f de x dividido por g de x Esto se traduce en un problema de división que muestra x cuadrado menos 5x menos 14 dividido por x más 2. El cociente es x menos 7.

Substitute for f(x) and g(x).(fg)(x)=x25x14x+2Divide the polynomials.(fg)(x)=x7

ⓑ En parte ⓐ encontramos(fg)(x) y ahora se les pide encontrar(fg)(4).

(fg)(x)=x7To find (fg)(4), substitute x=4.(fg)(4)=47(fg)(4)=11

¡Pruébalo! 5.5.17

Para funcionesf(x)=x25x24 yg(x)=x+3, encuentre:

  1. (fg)(x)
  2. (fg)(3).
Contestar a

(fg)(x)=x8

Respuesta b

(fg)(3)=11

¡Pruébalo! 5.5.18

Para funcionesf(x)=x25x36 yg(x)=x+4, encuentre:

  1. (fg)(x)
  2. (fg)(5).
Contestar a

(fg)(x)=x9

Respuesta b

(fg)(x)=x9

Usar el teorema del resto y del factor

Veamos los problemas de división que acabamos de trabajar que terminaron con un resto. Se resumen en la siguiente tabla. Si tomamos el dividendo de cada problema de división y lo usamos para definir una función, obtenemos las funciones que se muestran en el gráfico. Cuando el divisor se escribe comoxc, el valor de la función atc,f(c), es el mismo que el resto del problema de división.

Dividendo Divisorxc Resto Función f(c)
x4x2+5x6 \ (x−c\)” datos-valign="top">x(2) 4 f(x)=x4x2+5x6 \ (f (c)\)” datos-valign="top">4
3x32x210x+8 \ (x−c\)” datos-valign="top">x2 4 f(x)=3x32x210x+8 \ (f (c)\)” datos-valign="top">4
x416x2+3x+15 \ (x−c\)” datos-valign="top">x(4) 3 f(x)=x416x2+3x+15 \ (f (c)\)” datos-valign="top">3

Para ver esto de manera más general, nos damos cuenta de que podemos verificar un problema de división multiplicando el cociente por el divisor y sumando el resto. En notación de funciones podríamos decir, para obtener el dividendof(x), multiplicamos el cociente,q(x) multiplicamos el divisor,xc, y sumamos el resto,r.

  .
Si evaluamos esto enc, obtenemos: .
  .
  .

Esto nos lleva al Teorema del Resto.

Definición: TEORMA RESTANDO

Si la función polinómicaf(x) está dividida porxc, entonces el resto esf(c).

Ejemplo5.5.10

Usa el Teorema del Resto para encontrar el resto cuandof(x)=x3+3x+19 se divide porx+2.

Solución

Para usar el Teorema del Resto, debemos usar el divisor en laxc forma. Podemos escribir el divisorx+2 comox(2). Entonces, nuestroc es2.

Para encontrar el resto, evaluamosf(c) cual esf(2).

  .
Evaluarf(2), sustituirx=2. .
Simplificar. .
  .
  El resto es 5 cuandof(x)=x3+3x+19 se divide porx+2.
Comprobar:
Use división sintética para verificar.
 
.  
El resto es 5.  
¡Pruébalo! 5.5.19

Usa el Teorema del Resto para encontrar el resto cuandof(x)=x3+4x+15 se divide porx+2.

Contestar

1

¡Pruébalo! 5.5.20

Usa el Teorema del Resto para encontrar el resto cuandof(x)=x37x+12 se divide porx+3.

Contestar

6

Cuando dividimos8a3+27 por2a+3 en Ejemplo el resultado fue4a26a+9. Para revisar nuestro trabajo, multiplicamos4a26a+9 por2a+3 para conseguir8a3+27.

(4a26a+9)(2a+3)=8a3+27

Escrito de esta manera, podemos ver eso4a26a+9 y2a+3 son factores de8a3+27. Cuando hicimos la división, el resto era cero.

Siempre que un divisorxc,, divide una función polinómica,f(x), y dando como resultado un resto de cero, decimos quexc es un factor def(x).

Lo contrario también es cierto. Sixc es un factor def(x) entoncesxc dividirá la función polinómica resultando en un resto de cero.

Esto lo expondremos en el Teorema de los Factores.

Definición: TEORMA FACTOR

Para cualquier función polinómicaf(x),

  • sixc es un factor def(x), entoncesf(c)=0
  • sif(c)=0, entoncesxc es un factor def(x)
Ejemplo5.5.11

Utilice el Teorema del Resto para determinar six4 es un factor def(x)=x364.

Solución

El Teorema del Factor nos dice quex4 es un factor def(x)=x364 sif(4)=0.

f(x)=x364To evaluate f(4) substitute x=4.f(4)=4364Simplify.f(4)=6464Subtract.f(4)=0

Ya quef(4)=0,x4 es un factor def(x)=x^3−64.

¡Pruébalo! \PageIndex{21}

Utilice el Teorema de Factores para determinar six−5 es un factor def(x)=x^3−125.

Contestar

si

¡Pruébalo! \PageIndex{22}

Utilice el Teorema de Factores para determinar six−6 es un factor def(x)=x^3−216.

Contestar

si

Acceda a estos recursos en línea para obtener instrucción adicional y práctica con polinomios divididos.

  • Dividir un polinomio por un binomio
  • Teorema de División Sintética y Resto

Conceptos clave

  • División de un polinomio por un monomio
    • Para dividir un polinomio por un monomio, dividir cada término del polinomio por el monomio.
  • División de Funciones Polinómicas
    • Para funcionesf(x) yg(x), dondeg(x)\neq 0,
      \left(\dfrac{f}{g}\right)(x)=\dfrac{f(x)}{g(x)}
  • Teorema del resto
    • Si la función polinómicaf(x) está dividida porx−c, entonces el resto esf(c).
  • Teorema del Factor: Para cualquier función polinómicaf(x),
    • six−c es un factor def(x), entoncesf(c)=0
    • sif(c)=0, entoncesx−c es un factor def(x)

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