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LibreTexts Español

5.5: Dividir polinomios

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

Objetivos de aprendizaje

Al final de esta sección, usted podrá:

  • Dividiendo monomios
  • Dividiendo un polinomio por un monomio
  • Dividir polinomios usando división larga
  • División de polinomios mediante división sintética
  • Dividir funciones polinómicas
  • Utilizar el resto y los teoremas de los factores

Antes de comenzar, toma este cuestionario de preparación.

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

Dividiendo 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.

Ejemplo 5.5.1

Encuentra el cociente: 54a2b3÷(6ab5).

Solución

Cuando dividimos 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).

Responder

9a5b

¡ Pruébalo! 5.5.2

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

Responder

9dc4

Una vez que te familiarices con el proceso y lo hayas practicado paso a paso varias veces, es posible que puedas simplificar una fracción en un solo paso.

Ejemplo 5.5.2

Encuentra el cociente: 14x7y1221x11y6.

Solución

Tenga mucho cuidado de simplificar 1421 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.

Responder

4y27x4

¡ Pruébalo! 5.5.4

Encuentra el cociente: 30m5n1148m10n14.

Responder

58m5n3

Divide 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 la adición de fracciones. Por lo que comenzaremos con un ejemplo para revisar la adición de fracciones. La suma y5+25 simplifica a y+25. Ahora haremos esto a la inversa para dividir una sola fracción en fracciones separadas. Por ejemplo, y+25 se puede escribir y5+25.

Este es el “reverso” de la suma de fracciones y establece que si a, b, y cson números donde c0, entonces a+bc=ac+bc. Usaremos esto para dividir polinomios por monomios.

definición: DIVISIÓN DE UN POLINOMIO POR UN MONOMIAL

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

Ejemplo 5.5.3

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).

Responder

4a+2b

¡ Pruébalo! 5.5.6

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

Responder

8a5b+6a3b2

Dividir polinomios usando división larga

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

Esta cifra muestra la división larga de 875 dividida por 25. 875 se etiqueta dividendo y 25 se etiqueta divisor. El resultado de 35 está etiquetado como cociente. El 3 en 35 se determina a partir del número de veces que podemos dividir 25 en 87. Multiplicando 25 y 3 resulta en 75. 75 se resta de 87 para obtener 12. El 5 de 875 se baja para convertir 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 remanente. El resultado de restar 125 de 125 es 0 que está etiquetado como resto.

Comprobamos la división multiplicando el cociente por el divisor. Si hicimos la división correctamente, el producto debería igualar el dividendo.

35·25875

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

Ejemplo 5.5.4

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

Dividir x2 por x. Puede ser útil preguntarse: “¿ x Por qué necesito
multiplicar para obtener x2?”

xx+5x2+9x+200

Poner la respuesta, x, en el cociente a lo largo del x término.
Multiplicar x veces x+5. Alinear los términos similares bajo el dividendo.

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

Restar x2+5x de x2+9x.
Es posible que le resulte más fácil cambiar las señales y luego agregar.
Entonces derribar el último término, 20.

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


Dividir 4x por x. Puede ser útil preguntarse: “¿ x Por qué
necesito multiplicar para obtener 4x?”
Poner la respuesta, 4, en el cociente sobre el término constante.

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

Multiplica 4 veces x+5.

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

Restar 4x+20 de 4x+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).

Responder

y+7

¡ Pruébalo! 5.5.8

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

Responder

m+5

Cuando dividimos 875 por 25, no teníamos remanente. 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 los dividendos en ejemplos anteriores. Los términos se escribieron en orden descendente de grados, y no faltaron grados. El dividendo en este ejemplo será x4x2+5x6. Le falta un x3 término. Agregaremos adentro 0x3 como marcador de posición.

Ejemplo 5.5.5

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

Solución

Observe que no hay x3 término en el dividendo. Agregaremos 0x3 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 los términos faltantes. .
Dividir x4 por x.
Poner la respuesta, x3, en el cociente a lo largo del x3 término.
Multiplicar x3 veces x+2. Alinear los términos similares.
Restar y luego bajar el siguiente término.
.
Dividir 2x3 por x.
Poner la respuesta, 2x2, en el cociente a lo largo del x2 término.
Multiplicar 2x2 veces x+1. Alinear los términos similares
Restar y derribar el siguiente término.
.
Dividir 3x2 por x.
Poner la respuesta, 3x, en el cociente a lo largo del x término.
Multiplicar 3x veces x+1. Alinear los términos similares.
Restar y derribar el siguiente término.
.
Dividir x por x.
Poner la respuesta, 1, en el cociente sobre el término constante.
Multiplicar 1 veces x+1. Alinear los términos similares.
Cambia las señales, agrega.

Escribe el resto como fracción con el divisor como denominador.
.
Para comprobar, multiplicar (x+2)(x32x2+3x14x+2).
El resultado debe ser x4x2+5x6.
 
¡ Pruébalo! 5.5.9

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

Responder

x33x2+2x+1+3x+3

¡ Pruébalo! 5.5.10

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

Responder

x33x22x13x+3

En el siguiente ejemplo, dividiremos por 2a3. A medida que nos dividamos, tendremos que considerar las constantes así como las variables.

Ejemplo 5.5.6

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

Solución

En esta ocasión mostraremos la división todo en un solo paso. Necesitamos agregar dos marcadores de posición para poder dividir.

  .
  .

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

El resultado debe ser 8a3+27.

¡ Pruébalo! 5.5.11

Encuentra el cociente: (x364)÷(x4).

Responder

x2+4x+16

¡ Pruébalo! 5.5.12

Encuentra el cociente: (125x38)÷(5x2).

Responder

25x2+10x+4

Divide polinomios usando división sintética

Como hemos mencionado antes, a los matemáticos les gusta encontrar patrones para facilitar su trabajo. Ya que la división larga puede ser tediosa, echemos un vistazo atrás a la división larga que hicimos en Ejemploy 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 al cuadrado más 9 x más 20 dividido por x más 5 justo al lado del mismo problema hecho con división sintética. En el problema de 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 separando el negativo 5. En el problema de 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 menos 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. Aquí todos los x y x2 se eliminan. así como el x2 y 4x como son opuestos al término anterior.

  • La primera fila de la división sintética son los coeficientes del dividendo. El 5 es lo contrario al 5 en el divisor.
  • La segunda fila de la división sintética son los números mostrados 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.

Ejemplo 5.5.7

Use división sintética para encontrar el cociente y el resto cuando 2x3+3x2+x+8 se divide por x+2.

Solución

Escribir el dividendo con poderes decrecientes de x. .
Escriba los coeficientes de los términos como la primera
fila de la división sintética.
.
Escribe el divisor como xc y coloca c
en la división sintética en la caja del divisor.
.
Bajar el primer coeficiente a la tercera fila. .
Multiplica ese coeficiente por el divisor y coloca el
resultado en la segunda fila debajo del segundo coeficiente.
.
Agrega la segunda columna, poniendo el resultado en la tercera fila. .
Multiplica ese resultado por el divisor y coloca el
resultado en la segunda fila bajo el tercer coeficiente.
.
Agrega la tercera columna, poniendo el resultado en la tercera fila. .
Multiplica ese resultado por el divisor y coloca el
resultado en la tercera fila bajo el tercer coeficiente.
.
Agrega la columna final, poniendo el resultado en la tercera fila. .
El cociente es 2x21x+3 y el resto es 2.  

La división está completa. Los números de la tercera fila nos dan el resultado. Los 2   1   3 son los coeficientes del cociente. El cociente es 2x21x+3. El 2 de la caja 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

Use división sintética para encontrar el cociente y el resto cuando 3x3+10x2+6x2 se divide por x+2.

Responder

3x2+4x2; 2

¡ Pruébalo! 5.5.14

Use división sintética para encontrar el cociente y el resto cuando 4x3+5x25x+3 se divide por x+2.

Responder

4x23x+1;1

En el siguiente ejemplo, haremos todos los pasos juntos.

Ejemplo 5.5.8

Use división sintética para encontrar el cociente y el resto cuando x416x2+3x+12 se divide por x+4.

Solución

El polinomio x416x2+3x+12 tiene su término en orden con grado descendente pero notamos que no hay x3 término. Agregaremos un 0 como marcador de posición para el x3 término. En xc forma, el divisor es x(4).

La figura muestra los resultados del uso de división sintética con el ejemplo del polinomio x a la cuarta potencia menos 16 x al 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 en 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 un 4th polinomio de 1st grado por un polinomio de grado por lo que el cociente será un polinomio de 3rd grado.

Al leer desde la tercera fila, el cociente tiene los coeficientes 1   4   0   3, que es x34x2+3. El resto
es 0.

¡ Pruébalo! 5.5.15

Use división sintética para encontrar el cociente y el resto cuando x416x2+5x+20 se divide por x+4.

Responder

x34x2+5; 0

¡ Pruébalo! 5.5.16

Use división sintética para encontrar el cociente y el resto cuando x49x2+2x+6 se divide por x+3.

Responder

x33x2+2; 0

Dividir funciones polinómicas

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

definición: DIVISIÓN DE FUNCIONES POLINOMIALES

Para funciones f(x) y g(x), donde g(x)0,

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

Ejemplo 5.5.9

Para funciones f(x)=x25x14 y g(x)=x+2, encontrar:

  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 al 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 ⓐ nos encontramos (fg)(x) y ahora se nos pide encontrar (fg)(4).

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

¡ Pruébalo! 5.5.17

Para funciones f(x)=x25x24 y g(x)=x+3, encontrar:

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

(fg)(x)=x8

Respuesta b

(fg)(3)=11

¡ Pruébalo! 5.5.18

Para funciones f(x)=x25x36 y g(x)=x+4, encontrar:

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

(fg)(x)=x9

Respuesta b

(fg)(x)=x9

Utilice el teorema del resto y del factor

Veamos los problemas de división que acabamos de trabajar que terminaron con un resto. Se resumen en el siguiente gráfico. 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 como xc, el valor de la función en c, f(c), es el mismo que el resto del problema de división.

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

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

  .
Si evaluamos esto en c, obtenemos: .
  .
  .

Esto nos lleva al Teorema del Resto.

Definición: TEOREMA DE RESTO

Si la función polinómica f(x) se divide por xc, entonces el resto es f(c).

Ejemplo 5.5.10

Utilice el teorema del resto para encontrar el resto cuando f(x)=x3+3x+19 se divide por x+2.

Solución

Para utilizar el Teorema del Resto, debemos utilizar el divisor en la xc forma. Podemos escribir el divisor x+2 como x(2). Entonces, lo nuestro c es 2.

Para encontrar el resto, evaluamos f(c) cuál es f(2).

  .
A evaluar f(2), sustituir x=2. .
Simplificar. .
  .
  El resto es 5 cuando f(x)=x3+3x+19 se divide por x+2.
Consultar:
Use división sintética para verificar.
 
.  
El resto es 5.  
¡ Pruébalo! 5.5.19

Utilice el teorema del resto para encontrar el resto cuando f(x)=x3+4x+15 se divide por x+2.

Responder

1

¡ Pruébalo! 5.5.20

Utilice el teorema del resto para encontrar el resto cuando f(x)=x37x+12 se divide por x+3.

Responder

6

Cuando dividimos 8a3+27 por 2a+3 en Ejemplo el resultado fue 4a26a+9. Para comprobar nuestro trabajo, nos multiplicamos 4a26a+9 por 2a+3 conseguir 8a3+27.

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

Escrito de esta manera, podemos ver eso 4a26a+9 y 2a+3 son factores de 8a3+27. Cuando hicimos la división, el resto era cero.

Siempre que un divisor xc,, divide una función polinómica, f(x), y resultando en un resto de cero, decimos que xc es un factor de f(x).

Lo contrario también es cierto. Si xc es un factor de f(x) entonces xc dividirá la función polinómica resultando en un resto de cero.

Esto lo expondremos en el Teorema del Factor.

Definición: TEOREM DEL FACTOR

Para cualquier función polinómica f(x),

  • si xc es un factor de f(x), entonces f(c)=0
  • si f(c)=0, entonces xc es un factor de f(x)
Ejemplo 5.5.11

Utilice el teorema del resto para determinar si x4 es un factor de f(x)=x364.

Solución

El Teorema del Factor nos dice que x4 es un factor de f(x)=x364 si f(4)=0.

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

Dado que f(4)=0,x4 es un factor de f(x)=x364.

¡ Pruébalo! 5.5.21

Utilice el Teorema del Factor para determinar si x5 es un factor de f(x)=x3125.

Responder

¡ Pruébalo! 5.5.22

Utilice el Teorema del Factor para determinar si x6 es un factor de f(x)=x3216.

Responder

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

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

Conceptos Clave

  • División de un polinomio por un monomio
    • Para dividir un polinomio por un monomio, divida cada término del polinomio por el monomio.
  • División de Funciones Polinómicas
    • Para funciones f(x) y g(x), donde g(x)0,
      (fg)(x)=f(x)g(x)
  • Teorema del resto
    • Si la función polinómica f(x) se divide por xc, entonces el resto es f(c).
  • Teorema del Factor: Para cualquier función polinómica f(x),
    • si xc es un factor de f(x), entonces f(c)=0
    • si f(c)=0, entonces xc es un factor de f(x)

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