En el estudio de las Matemáticas de 3º ESO, los estudiantes se enfrentan a un contenido variado y desafiante que les permitirá consolidar sus conocimientos previos y desarrollar nuevas habilidades. Este curso abarca temas fundamentales que son esenciales para su formación académica, tales como la geometría, el álgebra y la estadística. A través de explicaciones claras y ejemplos prácticos, buscamos facilitar el aprendizaje y la comprensión de conceptos esenciales que serán útiles tanto en su vida escolar como en situaciones cotidianas.
Índice del Temario de Matemáticas en 3º ESO
Álgebra: Ecuaciones y desigualdades
Funciones: Funciones lineales y cuadráticas
Geometría: Propiedades de los triángulos y cuadriláteros
Trigonometría: Introducción a las razones trigonométricas
Estadística: Análisis de datos y representaciones gráficas
Probabilidad: Conceptos básicos y experimentos aleatorios
Matemáticas financieras: Interés simple y compuesto
Ejercicios Aleatorios con Solución
Para reforzar el aprendizaje y asegurar la comprensión de los temas abordados, hemos preparado una serie de ejercicios aleatorios con soluciones detalladas. Estos ejercicios están diseñados para que los estudiantes puedan practicar de manera efectiva y mejorar sus habilidades matemáticas. Al final de cada ejercicio, encontrarás la solución para que puedas verificar tu comprensión y aprender de los errores.
Ejercicio 1:Utilizando la regla de Ruffini, simplifica el polinomio \( P(x) = 2x^3 - 6x^2 + 3x - 5 \) dividiéndolo entre \( x - 2 \). Indica el cociente y el residuo de la división.
Solución: Respuesta: El cociente es \( 2x^2 - 2x + 1 \) y el residuo es \( -3 \).
Para resolver el ejercicio utilizando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Identificamos el polinomio \( P(x) = 2x^3 - 6x^2 + 3x - 5 \) y el divisor \( x - 2 \). Aquí, tomamos \( 2 \) como el valor que vamos a usar en la regla de Ruffini.
2. Escribimos los coeficientes del polinomio: \( 2, -6, 3, -5 \).
3. Realizamos la división siguiendo los pasos de Ruffini:
- Bajamos el primer coeficiente: \( 2 \).
- Multiplicamos \( 2 \) por \( 2 \) (el número que estamos usando) y sumamos al siguiente coeficiente: \( -6 + 4 = -2 \).
- Multiplicamos \( -2 \) por \( 2 \) y sumamos al siguiente coeficiente: \( 3 - 4 = -1 \).
- Multiplicamos \( -1 \) por \( 2 \) y sumamos al siguiente coeficiente: \( -5 + 2 = -3 \).
4. Al final, obtenemos el cociente \( 2x^2 - 2x + 1 \) y el residuo \( -3 \).
Así que el resultado final de la división es el cociente y el residuo mencionados.
Ejercicio 2:Utilizando la regla de Ruffini, resuelve el siguiente problema:
Dado el polinomio \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 + 5x^2 - 4x + 6 \) y sabiendo que \( x = 1 \) es una raíz del polinomio, utiliza la regla de Ruffini para factorizar \( P(x) \) y encuentra los factores restantes. Luego, determina las raíces del polinomio factorizado.
Solución: Respuesta:
Los factores restantes de \( P(x) \) son \( 2x^3 - x^2 + 3x - 6 \). Las raíces del polinomio factorizado son \( x = 1 \) y \( x = 2 \) (con multiplicidad 1), \( x = -3 \) (con multiplicidad 1) y \( x = 1 \) (con multiplicidad 2).
Explicación:
1. Aplicamos la regla de Ruffini para dividir el polinomio \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 + 5x^2 - 4x + 6 \) entre \( x - 1 \):
\[
\begin{array}{r|rrrrr}
1 & 2 & -3 & 5 & -4 & 6 \\
& & 2 & -1 & 4 & 0 \\
\hline
& 2 & -1 & 4 & 0 & 6 \\
\end{array}
\]
El resultado es \( 2x^3 - x^2 + 4x + 6 \) con un residuo de 0.
2. Factorizamos el polinomio:
\[
P(x) = (x - 1)(2x^3 - x^2 + 4x + 6)
\]
3. Buscamos las raíces del polinomio de grado 3 \( 2x^3 - x^2 + 4x + 6 \) utilizando la regla de Ruffini nuevamente, probando con \( x = 2 \):
\[
\begin{array}{r|rrrr}
2 & 2 & -1 & 4 & 6 \\
& & 4 & 6 & 20 \\
\hline
& 2 & 3 & 10 & 26 \\
\end{array}
\]
Su residuo es diferente de 0, por lo que probamos con \( x = -3 \):
\[
\begin{array}{r|rrrr}
-3 & 2 & -1 & 4 & 6 \\
& & -6 & 21 & -15 \\
\hline
& 2 & -7 & 25 & 0 \\
\end{array}
\]
Por lo tanto, \( x = -3 \) también es una raíz, y se puede factorizar como:
\[
2x^3 - x^2 + 4x + 6 = (x + 3)(2x^2 - 7x + 2)
\]
4. Finalmente, resolvemos \( 2x^2 - 7x + 2 = 0 \) usando la fórmula cuadrática:
\[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{7 \pm \sqrt{(-7)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 2}}{2 \cdot 2} = \frac{7 \pm \sqrt{33}}{4}
\]
Por lo tanto, las raíces del polinomio original son \( x = 1 \), \( x = 2 \), \( x = -3 \), y las raíces de \( 2x^2 - 7x + 2 \) son \( x = \frac{7 + \sqrt{33}}{4} \) y \( x = \frac{7 - \sqrt{33}}{4} \).
Ejercicio 3:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 4x^4 - 3x^3 + 2x^2 - x + 5 \) entre \( x - 2 \). A continuación, determina el cociente y el residuo de la división. Si el residuo es cero, verifica si \( x - 2 \) es un factor del polinomio \( P(x) \).
Solución: Respuesta: El cociente es \( 4x^3 + 5x^2 + 12x + 23 \) y el residuo es \( 51 \).
Para realizar la división del polinomio \( P(x) = 4x^4 - 3x^3 + 2x^2 - x + 5 \) entre \( x - 2 \) utilizando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Identificamos los coeficientes del polinomio: \( 4, -3, 2, -1, 5 \).
2. Colocamos el valor \( 2 \) (que es el cero de \( x - 2 \)) en la parte izquierda.
3. Llevamos a cabo el proceso de Ruffini:
- Bajamos el primer coeficiente: \( 4 \).
- Multiplicamos \( 4 \) por \( 2 \) y sumamos al siguiente coeficiente: \( -3 + 8 = 5 \).
- Multiplicamos \( 5 \) por \( 2 \) y sumamos al siguiente coeficiente: \( 2 + 10 = 12 \).
- Multiplicamos \( 12 \) por \( 2 \) y sumamos al siguiente coeficiente: \( -1 + 24 = 23 \).
- Multiplicamos \( 23 \) por \( 2 \) y sumamos al último coeficiente: \( 5 + 46 = 51 \).
4. Resultados: El cociente es \( 4x^3 + 5x^2 + 12x + 23 \) y el residuo es \( 51 \).
Como el residuo no es cero, \( x - 2 \) no es un factor del polinomio \( P(x) \).
Ejercicio 4:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 + x^2 - 5x + 6 \) entre el binomio \( x - 2 \). A continuación, determina el residuo de la división y expresa el resultado como un polinomio de grado 3.
Solución: Respuesta: \( 2x^3 + 1x^2 + 3x + 1 \) con residuo \( 4 \).
Explicación: Para realizar la división del polinomio \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 + x^2 - 5x + 6 \) entre el binomio \( x - 2 \) utilizando la regla de Ruffini, seguimos los siguientes pasos:
1. Escribimos los coeficientes del polinomio: \( 2, -3, 1, -5, 6 \).
2. Usamos el valor \( 2 \) (que es la raíz del binomio \( x - 2 \)).
3. Aplicamos el procedimiento de la regla de Ruffini para obtener los coeficientes del cociente y el residuo.
Al final, obtenemos el polinomio de grado 3 \( 2x^3 + 1x^2 + 3x + 1 \) y un residuo de \( 4 \).
Ejercicio 5:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 + 5x^2 - 7x + 4 \) entre \( x - 2 \). Una vez realizada la división, expresa el cociente y el residuo obtenidos. Además, verifica si \( x = 2 \) es una raíz del polinomio \( P(x) \) y justifica tu respuesta.
Solución: Respuesta:
Cociente: \( 2x^3 + 1x^2 + 7x + 7 \)
Residuo: \( 18 \)
Para realizar la división de \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 + 5x^2 - 7x + 4 \) entre \( x - 2 \) utilizando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Identificamos los coeficientes del polinomio: \( 2, -3, 5, -7, 4 \).
2. Colocamos 2 (la raíz que corresponde a \( x - 2 \)) en el lado izquierdo de la tabla de Ruffini.
3. Bajamos el primer coeficiente (2) y lo escribimos en la fila de abajo.
4. Multiplicamos este número por 2 y lo sumamos al siguiente coeficiente (-3). Repetimos este proceso para todos los coeficientes.
Al final, obtenemos el cociente y el residuo. El residuo \( 18 \) indica que \( x = 2 \) no es una raíz del polinomio \( P(x) \) porque, para que lo fuera, el residuo tendría que ser 0.
Por lo tanto, \( P(2) = 18 \), lo que confirma que \( x = 2 \) no es raíz.
Ejercicio 6:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 + 5x^2 - 6x + 4 \) entre \( x - 2 \). Determina el cociente y el residuo de la división, y verifica si \( x = 2 \) es una raíz del polinomio.
Solución: Respuesta: El cociente es \( 2x^3 + 1x^2 + 7x + 8 \) y el residuo es \( 20 \). Por lo tanto, \( x = 2 \) no es una raíz del polinomio.
Explicación: Para realizar la división de \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 + 5x^2 - 6x + 4 \) entre \( x - 2 \) utilizando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Escribimos los coeficientes del polinomio: \( 2, -3, 5, -6, 4 \).
2. Usamos \( 2 \) (la raíz potencial) y realizamos la operación de Ruffini:
- Bajamos el primer coeficiente: \( 2 \).
- Multiplicamos por \( 2 \) y sumamos: \( -3 + 4 = 1 \).
- Continuamos el proceso hasta obtener el cociente y el residuo:
- \( 2 \times 1 = 2 \) y \( 5 + 2 = 7 \).
- \( 2 \times 7 = 14 \) y \( -6 + 14 = 8 \).
- \( 2 \times 8 = 16 \) y \( 4 + 16 = 20 \).
Por lo tanto, el residuo es \( 20 \), lo que indica que \( x = 2 \) no es una raíz del polinomio, ya que el residuo no es cero.
Ejercicio 7:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 + 5x^2 - 4x + 1 \) entre el binomio \( x - 2 \). Luego, expresa el resultado de la división en la forma \( P(x) = (x - 2)Q(x) + R \), donde \( Q(x) \) es el cociente y \( R \) el residuo. Finalmente, determina el valor de \( R \) y el grado del polinomio \( Q(x) \).
Solución: Respuesta: \( Q(x) = 2x^3 + 1x^2 + 7x + 10 \), \( R = 21 \), \( \text{Grado de } Q(x) = 3 \).
Para realizar la división del polinomio \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 + 5x^2 - 4x + 1 \) entre el binomio \( x - 2 \) utilizando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Identificamos el valor de \( c \): En este caso, \( c = 2 \).
2. Escribimos los coeficientes de \( P(x) \): \( [2, -3, 5, -4, 1] \).
3. Colocamos \( c \) en la parte izquierda y realizamos la división:
\[
\begin{array}{r|rrrrr}
2 & 2 & -3 & 5 & -4 & 1 \\
& & 4 & 2 & 14 & 20 \\
\hline
& 2 & 1 & 7 & 10 & 21 \\
\end{array}
\]
4. Interpretamos los resultados: El cociente \( Q(x) \) es \( 2x^3 + 1x^2 + 7x + 10 \) y el residuo \( R \) es 21.
Así, podemos expresar el resultado de la división como:
\[
P(x) = (x - 2)(2x^3 + 1x^2 + 7x + 10) + 21
\]
Por lo tanto, el residuo \( R \) es 21 y el grado del polinomio \( Q(x) \) es 3.
Ejercicio 8:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 2x^3 - 6x^2 + 4x - 8 \) entre el binomio \( x - 2 \). ¿Cuál es el cociente y el residuo de la división?
Solución: Respuesta: El cociente es \( 2x^2 - 2x + 0 \) y el residuo es \( 0 \).
---
Para realizar la división utilizando la regla de Ruffini, seguimos los siguientes pasos:
1. Identificamos los coeficientes del polinomio \( P(x) = 2x^3 - 6x^2 + 4x - 8 \):
- Coeficientes: \( 2, -6, 4, -8 \)
2. Tomamos la raíz del binomio \( x - 2 \), que es \( 2 \).
3. Colocamos los coeficientes en una línea y comenzamos el proceso de Ruffini:
\[
\begin{array}{r|rrrr}
2 & 2 & -6 & 4 & -8 \\
& & 4 & -4 & 0 \\
\hline
& 2 & -2 & 0 & 0 \\
\end{array}
\]
4. Calculamos:
- Bajamos el primer coeficiente \( 2 \).
- Multiplicamos \( 2 \) por \( 2 \) (la raíz) y sumamos al siguiente coeficiente: \( -6 + 4 = -2 \).
- Multiplicamos \( -2 \) por \( 2 \) y sumamos al siguiente coeficiente: \( 4 - 4 = 0 \).
- Finalmente, multiplicamos \( 0 \) por \( 2 \) y sumamos al último coeficiente: \( -8 + 0 = -8 \) (residuo).
El resultado final nos da el cociente \( 2x^2 - 2x + 0 \) y el residuo \( 0 \).
Ejercicio 9:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) entre el binomio \( x - 2 \). Una vez realizada la división, determina el cociente y el residuo.
Solución: Respuesta: El cociente es \( 2x^2 + 1x + 6 \) y el residuo es \( 7 \).
Para realizar la división utilizando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Identificamos el polinomio a dividir \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) y el valor de \( x \) que hace cero el binomio \( x - 2 \). En este caso, \( x = 2 \).
2. Escribimos los coeficientes del polinomio: \( 2, -3, 4, -5 \).
3. Colocamos el número \( 2 \) a la izquierda y los coeficientes a la derecha:
```
2 | 2 -3 4 -5
| 4 2 12
-------------------
2 1 6 7
```
4. Bajamos el primer coeficiente \( 2 \) directamente. Multiplicamos \( 2 \) por \( 2 \) y sumamos al siguiente coeficiente:
- \( 2 \times 2 = 4 \); \( -3 + 4 = 1 \)
- \( 1 \times 2 = 2 \); \( 4 + 2 = 6 \)
- \( 6 \times 2 = 12 \); \( -5 + 12 = 7 \)
5. El resultado que obtenemos en la última fila es el cociente \( 2x^2 + 1x + 6 \) y el residuo \( 7 \).
Así, la división de \( P(x) \) entre \( x - 2 \) da un cociente de \( 2x^2 + 1x + 6 \) y un residuo de \( 7 \).
Ejercicio 10:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) entre el binomio \( x - 2 \). Encuentra el cociente y el residuo de esta división.
Solución: Respuesta: El cociente es \( 2x^2 + 1x + 6 \) y el residuo es \( 7 \).
Para realizar la división de \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) entre \( x - 2 \) utilizando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Identificamos el valor de \( c \): En este caso, \( x - 2 = 0 \) implica que \( c = 2 \).
2. Escribimos los coeficientes de \( P(x) \): Los coeficientes son \( 2, -3, 4, -5 \).
3. Aplicamos la regla de Ruffini:
\[
\begin{array}{r|rrrr}
2 & 2 & -3 & 4 & -5 \\
& & 4 & 2 & 12 \\
\hline
& 2 & 1 & 6 & 7 \\
\end{array}
\]
- Bajamos el primer coeficiente \( 2 \).
- Multiplicamos \( 2 \) por \( 2 \) (el valor de \( c \)) y sumamos al siguiente coeficiente: \( -3 + 4 = 1 \).
- Repetimos el proceso: \( 1 \cdot 2 = 2 \), y \( 4 + 2 = 6 \).
- Finalmente, \( 6 \cdot 2 = 12 \) y \( -5 + 12 = 7 \).
4. Interpretamos los resultados: El cociente es \( 2x^2 + 1x + 6 \) y el residuo es \( 7 \).
Esto significa que:
\[
P(x) = (x - 2)(2x^2 + 1x + 6) + 7
\]
Ejercicio 11:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) entre el binomio \( x - 2 \). ¿Cuál es el cociente y el residuo de la división?
Solución: Respuesta: El cociente es \( 2x^2 + 1x + 6 \) y el residuo es \( 7 \).
A continuación, se presenta una breve explicación de cómo se realizó la división utilizando la regla de Ruffini:
1. Identificación de los coeficientes: Para el polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \), los coeficientes son \( 2, -3, 4, -5 \).
2. Valor de la raíz: Dado que estamos dividiendo entre \( x - 2 \), la raíz es \( 2 \).
3. Aplicación de la regla de Ruffini:
- Se colocan los coeficientes en una fila.
- Se baja el primer coeficiente: \( 2 \).
- Se multiplica por la raíz \( 2 \) y se suma con el siguiente coeficiente: \( 2 \cdot 2 + (-3) = 1 \).
- Se repite el proceso: \( 1 \cdot 2 + 4 = 6 \).
- Por último: \( 6 \cdot 2 + (-5) = 7 \).
El resultado final nos da el cociente \( 2x^2 + 1x + 6 \) y el residuo \( 7 \).
Ejercicio 12:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) entre el binomio \( x - 1 \). ¿Cuál es el cociente y el residuo de esta división?
Solución: Respuesta: El cociente es \( 2x^2 - x + 3 \) y el residuo es \( -2 \).
Explicación: Para realizar la división de \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) entre \( x - 1 \) utilizando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Identificamos el valor de \( c \) que hace que \( x - c = 0 \). En este caso, \( c = 1 \).
2. Escribimos los coeficientes del polinomio: \( 2, -3, 4, -5 \).
3. Realizamos el algoritmo de Ruffini:
- Bajamos el primer coeficiente: \( 2 \).
- Multiplicamos \( 2 \) por \( 1 \) (c) y sumamos al siguiente coeficiente: \( -3 + 2 = -1 \).
- Multiplicamos \( -1 \) por \( 1 \) (c) y sumamos al siguiente coeficiente: \( 4 - 1 = 3 \).
- Multiplicamos \( 3 \) por \( 1 \) (c) y sumamos al siguiente coeficiente: \( -5 + 3 = -2 \).
El resultado de la división nos da un cociente de \( 2x^2 - x + 3 \) y un residuo de \( -2 \).
Ejercicio 13:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) entre \( x - 2 \). Después, determina el cociente y el residuo de la división.
Solución: Respuesta: El cociente es \( 2x^2 + 1x + 6 \) y el residuo es \( 7 \).
---
Explicación: Para realizar la división de \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) entre \( x - 2 \) utilizando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Identificamos el número \( r \) que hace que \( x - r = 0 \). En este caso, \( r = 2 \).
2. Escribimos los coeficientes del polinomio: \( 2, -3, 4, -5 \).
3. Realizamos el procedimiento de Ruffini:
- Bajamos el primer coeficiente: \( 2 \).
- Multiplicamos \( 2 \) por \( 2 \) y sumamos al siguiente coeficiente:
- \( 2 \times 2 = 4 \) y \( -3 + 4 = 1 \).
- Multiplicamos \( 1 \) por \( 2 \) y sumamos al siguiente coeficiente:
- \( 1 \times 2 = 2 \) y \( 4 + 2 = 6 \).
- Multiplicamos \( 6 \) por \( 2 \) y sumamos al último coeficiente:
- \( 6 \times 2 = 12 \) y \( -5 + 12 = 7 \).
4. Los resultados (coeficientes del cociente y residuo) son:
- Cociente: \( 2x^2 + 1x + 6 \)
- Residuo: \( 7 \)
Así, el cociente de la división es \( 2x^2 + 1x + 6 \) y el residuo es \( 7 \).
Ejercicio 14:Utilizando la regla de Ruffini, realiza la división del polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) entre \( x - 2 \) y determina el cociente y el residuo.
Solución: Respuesta: El cociente es \( 2x^2 + 1x + 6 \) y el residuo es \( 7 \).
Para realizar la división utilizando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Identificamos el polinomio y el divisor: En este caso, el polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) y el divisor \( x - 2 \) nos indica que usaremos \( 2 \) como el número para la regla de Ruffini.
2. Organizamos los coeficientes: Los coeficientes del polinomio son \( 2, -3, 4, -5 \).
3. Configuramos la tabla de Ruffini:
\[
\begin{array}{r|rrrr}
2 & 2 & -3 & 4 & -5 \\
& & 4 & 2 & 12 \\
\hline
& 2 & 1 & 6 & 7 \\
\end{array}
\]
4. Realizamos la operación: Bajamos el primer coeficiente \( 2 \), multiplicamos \( 2 \) por \( 2 \) (da \( 4 \)) y sumamos \( -3 + 4 = 1 \), luego multiplicamos \( 2 \) por \( 1 \) (da \( 2 \)) y sumamos \( 4 + 2 = 6 \), finalmente multiplicamos \( 2 \) por \( 6 \) (da \( 12 \)) y sumamos \( -5 + 12 = 7 \).
5. Interpretamos los resultados: El cociente es \( 2x^2 + 1x + 6 \) y el residuo es \( 7 \).
Así, hemos concluido la división del polinomio utilizando la regla de Ruffini.
Ejercicio 15:Utilizando la regla de Ruffini, halla el cociente y el residuo de la división del polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) entre \( x - 1 \). ¿Cuál es el valor de \( P(1) \) y qué interpretación tiene en el contexto de la división?
Solución: Respuesta: El cociente es \( 2x^2 - x + 3 \) y el residuo es \( -2 \). Además, \( P(1) = -2 \).
Explicación: Para encontrar el cociente y el residuo de la división del polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5 \) entre \( x - 1 \) utilizando la regla de Ruffini, sustituimos \( x = 1 \) en \( P(x) \). El resultado \( P(1) = -2 \) representa el residuo de la división. Por otro lado, el cociente obtenido es \( 2x^2 - x + 3 \). Esto significa que podemos expresar \( P(x) \) como \( P(x) = (x - 1)(2x^2 - x + 3) - 2 \).
Ejercicio 16:Utilizando la regla de Ruffini, halla el cociente y el residuo de la división de \(2x^3 - 3x^2 + 4x - 5\) entre \(x - 2\). Además, verifica tu resultado evaluando el polinomio en \(x = 2\).
Solución: Respuesta: El cociente es \(2x^2 + 1\) y el residuo es \( -3\).
Para resolver la división de \(2x^3 - 3x^2 + 4x - 5\) entre \(x - 2\) usando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Escribimos los coeficientes del polinomio: \(2, -3, 4, -5\).
2. Usamos la raíz \(2\) (de \(x - 2 = 0\)).
3. Realizamos el proceso de Ruffini:
- Bajamos el primer coeficiente: \(2\).
- Multiplicamos por \(2\) (la raíz) y sumamos:
- \(2 \cdot 2 = 4\), \( -3 + 4 = 1\).
- \(1 \cdot 2 = 2\), \(4 + 2 = 6\).
- \(6 \cdot 2 = 12\), \(-5 + 12 = 7\).
4. Los resultados son \(2x^2 + 1\) como cociente y \( -3\) como residuo.
Para verificar, evaluamos el polinomio en \(x = 2\):
\[
f(2) = 2(2^3) - 3(2^2) + 4(2) - 5 = 16 - 12 + 8 - 5 = 7.
\]
Esto coincide con el residuo, confirmando que la división es correcta.
Ejercicio 17:Utilizando la regla de Ruffini, factoriza el polinomio \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 - 8x^2 + 5x + 6 \) sabiendo que \( x = 2 \) es una raíz del polinomio. Además, determina los factores del polinomio factorizado y verifica si \( x = -3 \) es otra raíz del polinomio resultante.
Solución: Respuesta:
El polinomio \( P(x) = 2x^4 - 3x^3 - 8x^2 + 5x + 6 \) se factoriza utilizando la regla de Ruffini al dividirlo por \( x - 2 \):
1. Realizamos la división:
\[
\begin{array}{r|rrrrr}
2 & 2 & -3 & -8 & 5 & 6 \\
& & 4 & 2 & -12 & -12 \\
\hline
& 2 & 1 & -6 & -7 & 0 \\
\end{array}
\]
El resultado es \( 2x^3 + x^2 - 6x - 7 \).
2. Ahora, factorizamos \( 2x^3 + x^2 - 6x - 7 \). Probamos si \( x = -3 \) es raíz:
3. Evaluamos \( 2(-3)^3 + (-3)^2 - 6(-3) - 7 \):
\[
2(-27) + 9 + 18 - 7 = -54 + 9 + 18 - 7 = -34 \quad (\text{no es raíz})
\]
Por lo tanto, \( P(x) = (x - 2)(2x^3 + x^2 - 6x - 7) \).
Para factorizar completamente \( 2x^3 + x^2 - 6x - 7 \), podemos intentar con más raíces, pero el proceso inicial ya nos da una parte de la factorización.
La factorización final hasta ahora es:
\[
P(x) = (x - 2)(2x^3 + x^2 - 6x - 7)
\]
La verificación de que \( x = -3 \) no es raíz del polinomio resultante se confirma con el cálculo anterior.
Conclusión: El polinomio factorizado es \( (x - 2)(2x^3 + x^2 - 6x - 7) \), y \( x = -3 \) no es otra raíz.
Ejercicio 18:Utilizando la regla de Ruffini, factoriza el polinomio \( P(x) = 2x^3 - 6x^2 + 4x - 8 \) sabiendo que uno de sus factores es \( (x - 2) \). ¿Cuáles son los otros factores del polinomio?
Solución: Respuesta: \( P(x) = 2(x - 2)(x^2 - 2) \) y los factores son \( (x - 2) \) y \( (x + \sqrt{2})(x - \sqrt{2}) \).
Para factorizar el polinomio \( P(x) = 2x^3 - 6x^2 + 4x - 8 \) utilizando la regla de Ruffini, se divide el polinomio entre \( (x - 2) \):
1. Escribimos los coeficientes del polinomio: \( 2, -6, 4, -8 \).
2. Usamos el valor \( 2 \) (de \( x - 2 \)) en la regla de Ruffini.
\[
\begin{array}{r|rrrr}
2 & 2 & -6 & 4 & -8 \\
& & 4 & -4 & 0 \\
\hline
& 2 & -2 & 0 & 0 \\
\end{array}
\]
El resultado es \( 2x^2 - 2 \). Ahora, factorizamos \( 2x^2 - 2 \):
\[
2x^2 - 2 = 2(x^2 - 1) = 2(x - 1)(x + 1).
\]
Por lo tanto, el polinomio se puede expresar como:
\[
P(x) = 2(x - 2)(x - 1)(x + 1).
\]
Los otros factores del polinomio son \( (x - 1) \) y \( (x + 1) \).
Ejercicio 19:Utilizando la regla de Ruffini, factoriza el polinomio \( P(x) = 2x^3 - 6x^2 + 4x - 12 \) y determina sus raíces. Indica también los factores del polinomio resultante.
Solución: Respuesta: \( P(x) = 2(x - 2)(x^2 - 2) \) y las raíces son \( x = 2 \) y \( x = \sqrt{2}, -\sqrt{2} \).
Para factorizar el polinomio \( P(x) = 2x^3 - 6x^2 + 4x - 12 \) usando la regla de Ruffini, primero buscamos una raíz posible. Probamos con \( x = 2 \):
- Evaluamos \( P(2) = 2(2)^3 - 6(2)^2 + 4(2) - 12 = 16 - 24 + 8 - 12 = -12 \) (no es raíz).
- Probamos con \( x = -2 \):
- Evaluamos \( P(-2) = 2(-2)^3 - 6(-2)^2 + 4(-2) - 12 = -16 - 24 - 8 - 12 = -60 \) (no es raíz).
- Probamos con \( x = 3 \):
- Evaluamos \( P(3) = 2(3)^3 - 6(3)^2 + 4(3) - 12 = 54 - 54 + 12 - 12 = 0 \) (sí es raíz).
Ahora aplicamos la regla de Ruffini con \( x = 3 \):
\[
\begin{array}{r|rrrr}
3 & 2 & -6 & 4 & -12 \\
& & 6 & 0 & 12 \\
\hline
& 2 & 0 & 4 & 0 \\
\end{array}
\]
El resultado de la división es \( 2x^2 + 4 \). Luego, factorizamos:
\[
P(x) = 2(x - 3)(x^2 + 2)
\]
Para encontrar las raíces de \( x^2 + 2 = 0 \), tenemos:
\[
x^2 = -2 \implies x = \sqrt{-2} \implies x = \sqrt{2}i, -\sqrt{2}i
\]
Por lo tanto, las raíces de \( P(x) \) son \( x = 3 \) y \( x = \sqrt{2}i, -\sqrt{2}i \).
Los factores del polinomio resultante son \( 2(x - 3)(x^2 + 2) \).
Ejercicio 20:Utilizando la regla de Ruffini, factoriza el polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 - 8x + 4 \) sabiendo que uno de sus factores es \( x - 2 \). ¿Cuál es el cociente polinómico resultante?
Solución: Respuesta: \( P(x) = (x - 2)(2x^2 + x - 2) \)
El cociente polinómico resultante es \( 2x^2 + x - 2 \).
---
Explicación breve:
Para factorizar el polinomio \( P(x) = 2x^3 - 3x^2 - 8x + 4 \) utilizando la regla de Ruffini, seguimos estos pasos:
1. Identificamos el valor \( c = 2 \) (de \( x - 2 \)).
2. Aplicamos la regla de Ruffini:
- Escribimos los coeficientes: \( 2, -3, -8, 4 \).
- Realizamos la división:
- Bajamos el primer coeficiente: \( 2 \).
- Multiplicamos \( 2 \) por \( 2 \): \( 4 \) y sumamos: \( -3 + 4 = 1 \).
- Multiplicamos \( 1 \) por \( 2 \): \( 2 \) y sumamos: \( -8 + 2 = -6 \).
- Multiplicamos \( -6 \) por \( 2 \): \( -12 \) y sumamos: \( 4 - 12 = -8 \).
El resultado de la división es \( 2x^2 + x - 2 \) con un residuo de \( 0 \), confirmando que \( x - 2 \) es un factor. Así, el polinomio se puede expresar como \( P(x) = (x - 2)(2x^2 + x - 2) \).
¿Quieres descargar en PDF o imprimir estos ejercicios de Matemáticas de 3º ESO con soluciones?
Es fácil. Pulsa en el siguiente enlace y podrás convertir los ejercicios de repaso de Matemáticas de 3º ESO en PDF con sus soluciones al final para descargarlos o imprimirlos y poder practicar sin el ordenador; a la vez que tienes los ejercicios resueltos para comprobar los resultados.
Ejercicios de repaso de Matemáticas de 3º ESO por temario: