Processing math: 100%
Saltar al contenido principal
Library homepage
 

Text Color

Text Size

 

Margin Size

 

Font Type

Enable Dyslexic Font
LibreTexts Español

7.5: Resolver ecuaciones racionales

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

Objetivos de aprendizaje
  • Resolver ecuaciones racionales
  • Usar funciones racionales
  • Resolver una ecuación racional para una variable específica

Antes de comenzar, toma este cuestionario de preparación.

  1. Resolver:16x+12=13
    Si te perdiste este problema, revisa el Ejemplo 2.2.9.
  2. Resolver:
  3. Resuelve la fórmula5x+2y=10 paray
    Si te perdiste este problema, revisa el Ejemplo 2.4.10.

Después de definir antes los términos 'expresión' y 'ecuación', los hemos utilizado a lo largo de este libro. Hemos simplificado muchos tipos de expresiones y resuelto muchos tipos de ecuaciones. Hemos simplificado muchas expresiones racionales hasta el momento en este capítulo. Ahora vamos a resolver una ecuación racional.

Ecuación Racional

Una ecuación racional es una ecuación que contiene una expresión racional.

Debes asegurarte de conocer la diferencia entre expresiones racionales y ecuaciones racionales. La ecuación contiene un signo igual.

Rational Expression  Rational Equation

18x+1218x+12=14

y+6y236y+6y236=y+1

1n3+1n+41n3+1n+4=15n2+n12

Resolver ecuaciones racionales

Ya hemos resuelto ecuaciones lineales que contenían fracciones. Encontramos la LCD de todas las fracciones de la ecuación y luego multiplicamos ambos lados de la ecuación por la LCD para “borrar” las fracciones.

Utilizaremos la misma estrategia para resolver ecuaciones racionales. Multiplicaremos ambos lados de la ecuación por la LCD. Entonces, tendremos una ecuación que no contenga expresiones racionales y así nos resulte mucho más fácil de resolver. Pero debido a que la ecuación original puede tener una variable en un denominador, debemos tener cuidado de no terminar con una solución que haga que un denominador sea igual a cero.

Entonces, antes de comenzar a resolver una ecuación racional, la examinamos primero para encontrar los valores que harían cero a cualquier denominador. De esa manera, cuando resolvamos una ecuación racional sabremos si hay alguna solución algebraica que debemos descartar.

Una solución algebraica a una ecuación racional que haría que cualquiera de las expresiones racionales fuera indefinida se denomina solución extraña a una ecuación racional.

Solución Extrana a una Ecuación Racional

Una solución extraña a una ecuación racional es una solución algebraica que haría que cualquiera de las expresiones de la ecuación original fuera indefinida.

Observamos cualquier posible solución extraña,c, escribiendoxc junto a la ecuación.

Ejemplo7.5.1: How to Solve a Rational Equation

Resolver:1x+13=56

Solución

Paso 1. Anote cualquier valor de la variable que haga que cualquier denominador sea cero.

Six=0, entonces1x es indefinido. Entonces escribiremosx0 junto a la ecuación.

1x+13=56,x0

Paso 2. Encuentra el mínimo denominador común de todos los denominadores en la ecuación.

Encuentre la pantalla LCD de1x13, y56

El LCD es6x.

Paso 3. Borre las fracciones multiplicando ambos lados de la ecuación por la LCD.

Multiplique ambos lados de la ecuación por la pantalla LCD,6x.

6x(1x+13)=6x(56)

Utilice la Propiedad Distributiva.

6x1x+6x13=6x(56)

Simplifica - y nota, ¡no más fracciones!

6+2x=5x

Paso 4. Resuelve la ecuación resultante.

Simplificar.

6=3x2=x

Paso 5. Cheque.

Si alguno de los valores encontrados en el Paso 1 son soluciones algebraicas, deséchelos. Verifique cualquier solución restante en la ecuación original.

No obtuvimos 0 como solución algebraica.

1x+13=56

Sustituimosx=2 en la ecuación original.

12+13?=5636+26?=5656=56

La solución esx=2

Ejercicio7.5.1

Resolver:1y+23=15

Contestar

y=157

Ejercicio7.5.2

Resolver:23+15=1x

Contestar

x=153

Se muestran los pasos de este método.

cómo Resolver ecuaciones con expresiones racionales.
  • Paso 1. Anote cualquier valor de la variable que haga que cualquier denominador sea cero.
  • Paso 2. Encuentra el mínimo denominador común de todos los denominadores en la ecuación.
  • Paso 3. Borre las fracciones multiplicando ambos lados de la ecuación por la LCD.
  • Paso 4. Resuelve la ecuación resultante.
  • Paso 5. Comprobar:
    • Si alguno de los valores encontrados en el Paso 1 son soluciones algebraicas, deséchelos.
    • Verifique cualquier solución restante en la ecuación original.

Siempre empezamos por señalar los valores que provocarían que cualquier denominador fuera cero.

Ejemplo7.5.2: How to Solve a Rational Equation using the Zero Product Property

Resolver:15y=6y2

Solución

Anote cualquier valor de la variable que haga que cualquier denominador sea cero.

15y=6y2,y0

Encuentra el mínimo denominador común de todos los denominadores en la ecuación. El LCD esy2.

Borre las fracciones multiplicando ambos lados de la ecuación por la LCD.

y2(15y)=y2(6y2)

Distribuir.

y21y2(5y)=y2(6y2)

Multiplicar.

y25y=6

Resuelve la ecuación resultante. Primero escribe la ecuación cuadrática en forma estándar.

y25y+6=0

Factor.

(y2)(y3)=0

Utilice la Propiedad de Producto Cero.

y2=0 or y3=0

Resolver.

y=2 or y=3

Cheque. No conseguimos0 como solución algebraica.

Comprobary=2 yy=3 en la ecuación original.

15y=6y215y=6y2

152?=622153?=632

152?=64153?=69

2252?=643353?=69

32?=6423?=69

32=3223=23

La solución esy=2,y=3

Ejercicio7.5.3

Resolver:12x=15x2

Contestar

x=3,x=5

Ejercicio7.5.4

Resolver:14y=12y2

Contestar

y=2,y=6

En el siguiente ejemplo, los últimos denominadores es una diferencia de cuadrados. Recuerda factorizarlo primero para encontrar la pantalla LCD.

Ejemplo7.5.3

Resolver:2x+2+4x2=x1x24

Solución

Anote cualquier valor de la variable que haga que cualquier denominador sea cero.

2x+2+4x2=x1(x+2)(x2),x2,x2

Encuentra el mínimo denominador común de todos los denominadores en la ecuación. El LCD es(x+2)(x2).

Borre las fracciones multiplicando ambos lados de la ecuación por la LCD.

(x+2)(x2)(2x+2+4x2)=(x+2)(x2)(x1x24)

Distribuir.

(x+2)(x2)2x+2+(x+2)(x2)4x2=(x+2)(x2)(x1x24)

Eliminar factores comunes.

(x+2)(x2)2x+2+(x+2)(x2)4x2=(x+2)(x2)(x1x24)

Simplificar.

2(x2)+4(x+2)=x1

Distribuir.

2x4+4x+8=x1

Resolver.

6x+4=x15x=5x=1

Comprobar: No obtuvimos 2 o −2 como soluciones algebraicas.

Consultax=1 la ecuación original.

2x+2+4x2=x1x242(1)+2+4(1)2?=(1)1(1)2421+43?=236343?=2323=23

La solución esx=1.

Ejercicio7.5.5

Resolver:2x+1+1x1=1x21

Contestar

x=23

Ejercicio7.5.6

Resolver:5y+3+2y3=5y29

Contestar

y=2

En el siguiente ejemplo, el primer denominador es un trinomio. Recuerda factorizarlo primero para encontrar la pantalla LCD.

Ejemplo7.5.4

Resolver:m+11m25m+4=5m43m1

Solución

Anote cualquier valor de la variable que haga que cualquier denominador sea cero. Usa la forma factorizada del denominador cuadrático.

m+11(m4)(m1)=5m43m1,m4,m1

Encuentra el mínimo denominador común de todos los denominadores en la ecuación. La pantalla LCD es(m4)(m1)

Borre las fracciones multiplicando ambos lados de la ecuación por la LCD.

(m4)(m1)(m+11(m4)(m1))=(m4)(m1)(5m43m1)

Distribuir.

(m4)(m1)(m+11(m4)(m1))=(m4)(m1)5m4(m4)(m1)3m1

Eliminar factores comunes.

(m4)(m1)(m+11(m4)(m1))=(m4)(m1)5m4(m4)(m1)3m1

Simplificar.

m+11=5(m1)3(m4)

Resuelve la ecuación resultante.

m+11=5m53m+124=m

Cheque. La única solución algebraica fue 4, pero dijimos que 4 haría un denominador igual a cero. La solución algebraica es una solución ajena.

No hay solución a esta ecuación.

Ejercicio7.5.7

Resolver:x+13x27x+10=6x54x2

Contestar

No hay solución.

Ejercicio7.5.8

Resolver:y6y2+3y4=2y+4+7y1

Contestar

No hay solución.

La ecuación que resolvimos en el ejemplo anterior tenía sólo una solución algebraica, pero era una solución extraña. Eso nos dejó sin solución a la ecuación. En el siguiente ejemplo obtenemos dos soluciones algebraicas. Aquí una o ambas podrían ser soluciones extrañas.

Ejemplo7.5.5

Resolver:yy+6=72y236+4

Solución

Factorizar todos los denominadores, así podemos anotar cualquier valor de la variable que haga cero cualquier denominador.

yy+6=72(y6)(y+6)+4,y6,y6

Encuentra el mínimo denominador común. La pantalla LCD es(y6)(y+6)

Despeja las fracciones.

(y6)(y+6)(yy+6)=(y6)(y+6)(72(y6)(y+6)+4)

Simplificar.

(y6)y=72+(y6)(y+6)4

Simplificar.

y(y6)=72+4(y236)

Resolver la ecuación resultante.

y26y=72+4y21440=3y2+6y720=3(y2+2y24)0=3(y+6)(y4)y=6,y=4

Cheque.

y=6es una solución ajena. Consultay=4 la ecuación original.

yy+6=72y236+444+6?=724236+4410?=7220+4410?=3610+4010410=410

La solución esy=4.

Ejercicio7.5.9

Resolver:xx+4=32x216+5

Contestar

x=3

Ejercicio7.5.10

Resolver:yy+8=128y264+9

Contestar

y=7

En algunos casos, todas las soluciones algebraicas son extrañas.

Ejemplo7.5.6

Resolver:x2x223x+3=5x22x+912x212

Solución

Comenzaremos factorizando todos los denominadores, para facilitar la identificación de soluciones extrañas y el LCD.

x2(x1)23(x+1)=5x22x+912(x1)(x+1)

Anote cualquier valor de la variable que haga que cualquier denominador sea cero.

x2(x1)23(x+1)=5x22x+912(x1)(x+1),x1,x1

Encuentra el mínimo denominador común. El LCD es12(x1)(x+1).

Despeja las fracciones.

12(x1)(x+1)(x2(x1)23(x+1))=12(x1)(x+1)(5x22x+912(x1)(x+1))

Simplificar.

6(x+1)x4(x1)2=5x22x+9

Simplificar.

6x(x+1)42(x1)=5x22x+9

Resolver la ecuación resultante.

6x2+6x8x+8=5x22x+9x21=0(x1)(x+1)=0x=1 or x=1

Cheque.

x=1yx=1 son soluciones extrañas.

La ecuación no tiene solución.

Ejercicio7.5.11

Resolver:y5y1053y+6=2y219y+5415y260

Contestar

No hay solución.

Ejercicio7.5.12

Resolver:z2z+834z8=3z216z168z2+2z64

Contestar

No hay solución.

Ejemplo7.5.7

Resolver:43x210x+3+33x2+2x1=2x22x3

Solución

Factorizar todos los denominadores, así podemos anotar cualquier valor de la variable que haga cero cualquier denominador.

4(3x1)(x3)+3(3x1)(x+1)=2(x3)(x+1),x1,x13,x3

Encuentra el mínimo denominador común. El LCD es(3x1)(x+1)(x3).

Despeja las fracciones.

(3x1)(x+1)(x3)(4(3x1)(x3)+3(3x1)(x+1))=(3x1)(x+1)(x3)(2(x3)(x+1))

Simplificar.

4(x+1)+3(x3)=2(3x1)

Distribuir.

4x+4+3x9=6x2

Simplificar.

7x5=6x2

x=3

La única solución algebraica fuex=3pero dijimos que esox=3 haría un denominador igual a cero. La solución algebraica es una solución ajena.

No hay solución a esta ecuación.

Ejercicio7.5.13

Resolver:15x2+x63x2=2x+3

Contestar

No hay solución.

Ejercicio7.5.14

Resolver:5x2+2x33x2+x2=1x2+5x+6

Contestar

No hay solución.

Usar funciones racionales

Trabajar con funciones que son definidas por expresiones racionales a menudo conduce a ecuaciones racionales. Nuevamente, utilizamos las mismas técnicas para resolverlos.

Ejemplo7.5.8

Para la función racional,f(x)=2x6x28x+15:

  1. Encuentra el dominio de la función
  2. Resolverf(x)=1
  3. Encuentra los puntos en la gráfica en este valor de función.

Solución

  1. El dominio de una función racional son todos los números reales excepto aquellos que hacen indefinida la expresión racional. Entonces, para encontrarlos, pondremos el denominador igual a cero y resolveremos.

x28x+15=0(x3)(x5)=0Factor the trinomial.x3=0Use the Zero Product Property.x5=0Use the Zero Product Property.x=3x=5 Solve.

El dominio es todo números reales exceptox3,x5

  1. f(x)=1

Sustituto en la expresión racional.

2x6x28x+15=1

Facturar el denominador.

2x6(x3)(x5)=1

Multiplique ambos lados por la pantalla LCD,(x3)(x5)

(x3)(x5)(2x6(x3)(x5))=(x3)(x5)(1)

Simplificar.

2x6=x28x+15

Resolver.

0=x210x+21

Factor.

0=(x7)(x3)

Utilice la Propiedad de Producto Cero.

x7=0x3=0

Resolver.

x=7x=3

  1. El valor de la función es 1 cuandox=7,x=3Entonces los puntos en la gráfica de esta función cuandof(x)=1será(7,1),(3,1).
Ejercicio7.5.15

Para la función racional,f(x)=8xx27x+12

  1. Encuentra el dominio de la función.
  2. Resolverf(x)=3.
  3. Encuentra los puntos en la gráfica en este valor de función.
Contestar
  1. El dominio es todo números reales exceptox3 yx4
  2. x=2,x=143
  3. (2,3),(143,3)
Ejercicio7.5.16

Para la función racional,f(x)=x1x26x+5

  1. Resolverf(x)=4.
  2. Encuentra los puntos en la gráfica en este valor de función.
Contestar
  1. El dominio es todo números reales exceptox1 yx5
  2. x=214
  3. (214,4)

Resolver una ecuación racional para una variable específica

Cuando resolvimos ecuaciones lineales, aprendimos a resolver una fórmula para una variable específica. Muchas fórmulas utilizadas en negocios, ciencia, economía y otros campos utilizan ecuaciones racionales para modelar la relación entre dos o más variables. Ahora veremos cómo resolver una ecuación racional para una variable específica.

Cuando desarrollamos la fórmula de punto-pendiente a partir de nuestra fórmula de pendiente, limpiamos las fracciones multiplicando por la LCD.

m=yy1xx1m(xx1)=(yy1xx1)(xx1)Multiply both sides of the equation by xx1.m(xx1)=yy1Simplify.yy1=m(xx1)Rewrite the equation with the y terms on the left.

En el siguiente ejemplo, utilizaremos la misma técnica con la fórmula de pendiente que usamos para obtener la forma punto-pendiente de una ecuación de una línea a través del punto(2,3). Vamos a añadir un paso más para resolver paray.

Ejemplo7.5.9

Resolver:m=y2x3 paray.

Solución

m=y2x3

Anote cualquier valor de la variable que haga que cualquier denominador sea cero.

m=y2x3,x3

Borrar las fracciones multiplicando ambos lados de la ecuación por la LCD,x3.

(x3)m=(x3)(y2x3)

Simplificar.

xm3m=y2

Aislar el término cony.

xm3m+2=y

Ejercicio7.5.17

Resolver:m=y5x4 paray.

Contestar

y=mx4m+5

Ejercicio7.5.18

Resolver:m=y1x+5 paray.

Contestar

y=mx+5m+1

Recuerda multiplicar ambos lados por la LCD en el siguiente ejemplo.

Ejemplo7.5.10

Resolver:1c+1m=1 parac

Solución

1c+1m=1 for c

Anote cualquier valor de la variable que haga que cualquier denominador sea cero.

1c+1m=1,c0,m0

Borrar las fracciones multiplicando ambos lados de las ecuaciones por la LCD,cm.

cm(1c+1m)=cm(1)

Distribuir.

cm(1c)+cm1m=cm(1)

Simplificar.

m+c=cm

Recoger los términos conc a la derecha.

m=cmc

Factorar la expresión a la derecha.

m=c(m1)

Para aislarc, dividir ambos lados porm1.

mm1=c(m1)m1

Simplifique eliminando factores comunes.

mm1=c

Observe que a pesar de que excluimosc=0 ym=0 de la ecuación original, ahora también debemos exponer esom1.

Ejercicio7.5.19

Resolver:1a+1b=c paraa.

Contestar

a=bcb1

Ejercicio7.5.20

Resolver:2x+13=1y paray

Contestar

y=3xx+6

Acceso a medios Recursos adicionales en línea

Acceda a este recurso en línea para obtener instrucción adicional y práctica con ecuaciones con expresiones racionales.


This page titled 7.5: Resolver ecuaciones racionales is shared under a CC BY 4.0 license and was authored, remixed, and/or curated by OpenStax via source content that was edited to the style and standards of the LibreTexts platform.

Support Center

How can we help?