matemÁticas unidad 3 grado 8º factorización · 14) abc + abc² = 15) 24a²xy² - 36x²y= factor...

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1 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física Universidad de Antioquia 1 MATEMÁTICAS UNIDAD 3 GRADO 8º factorización

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  • 1 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    1

    MATEMÁTICAS

    UNIDAD 3

    GRADO 8º

    factorización

  • 2 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    2

    LOGRO:

    Reconoce la formación de los casos principales de factorización a partir

    de los productos notables identificando la forma correcta de lograr

    factorizarlos a partir de la reversibilidad de la propiedad distributiva de

    la multiplicación respecto a la suma.

    INDICADORES DE LOGRO:

    Reconoce los principales casos de factorización.

    Factoriza polinomios por el método de factor común.

    Factoriza polinomios por el método de factor común por agrupación.

    Factoriza binomios y trinomios cuadrados.

    Factoriza diferencias de cuadrados.

    Factoriza la suma y la diferencia de cubos

  • 3 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    3

    FACTORIZACIÓN

    Cuando una expresión algebraica es el producto de dos o más

    expresiones, llamadas factores de ella, la determinación de estas

    cantidades es llamada factorización.

    Factorizar significa convertir en factores una expresión algebraica dada.

    Existen varios casos de factorización que se encuentran cotidianamente

    cuando se trabajan los algoritmos (procedimientos) matemáticos.

    Factor común:

    Cuando cada uno de los términos de una expresión es divisible por un

    factor común, la expresión puede ser simplificada dividiendo cada

    término separadamente por este factor y encerrando la cantidad que

    resulta entre paréntesis y el factor común afuera como coeficiente.

    Ejemplo 1:

    Los términos de la expresión 3a² - 6ab tienen un factor común 3a.,

    luego:

    3a² - 6ab = 3a(a - 2b). Recuérdese que como no hay signo entre el 3a

    y el paréntesis, asumimos que es un producto.

    SEMBREMOS UN

    POCO DE

    CONOCIMIENTO

  • 4 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    4

    Ejemplo 2:

    5a²bx³ - 15abx² - 20b³x²

    Los términos 5a²bx³, 15abx², 20b³x² tienen un factor común 5bx², por

    lo tanto:

    = 5bx²(a²x - 3a - 4b²).

    Procedimiento para factorizar una expresión algebraica:

    PASO 1: Extrae todos los monomios que sean comunes a todos los

    términos.

    PASO 2: Agrupa todos los términos por parejas y extrae los monomios

    comunes de cada par de términos.

    PASO 3: Agrupa todos los términos con la finalidad de hacer aparecer

    productos notables como los mencionados en.

    PASO 4: Escribe la expresión algebraica original bajo la forma de un

    producto de factores.

    ACTIVIDAD

    TRABAJEMOS EN

    NUESTRO APRENDIZAJE

  • 5 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    5

    Resuelva en su cuaderno los siguientes ejercicios basándose en los

    últimos ejemplos realizados.

    1) a² + ab =

    2) b + b² =

    3) x² + x =

    4) 3a³ - a² =

    5) x³ - 4x =

    6) 5m² + 15m³=

    7) ab – bc =

    8) x²y + x²z =

    9) 2b²x + 6bx² =

    10) 8m² - 12mn =

    11) 9a³x² - 18ax³=

    12) 15c³d² + 60c²d³ =

  • 6 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    6

    13) 35m²n³ - 70m³ =

    14) abc + abc² =

    15) 24a²xy² - 36x²y=

    Factor común por agrupación:

    Una expresión puede ser factorizada si los términos pueden ser

    arreglados en grupos que tengan un factor común.

    Ejemplo 1: factorizar x² - ax + bx - ab

    Notemos que los dos primeros términos tienen factor común x y que los

    dos últimos tienen factor común b, entonces agrupamos los dos

    primeros términos entre paréntesis y los dos últimos también.

    (x² - ax) + (bx – ab) = x(x - a) + b(x - a)

    Aquí encontramos otro factor común (x-a) por lo que esto es igual a

    (x - a)(x + b)

    SEMBREMOS UN

    POCO DE

    CONOCIMIENTO

  • 7 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    7

    Ejemplo 2: factorizar 6x² - 9ax + 4bx - 6ab

    6x² - 9ax + 4bx - 6ab = (6x² - 9ax) + (4bx - 6ab)

    = 3x(2x - 3a) + 2b(2x - 3a)

    = (2x - 3a)(3x + 2b)

    Ejemplo 3: factorizar 12a² - 4ab - 3ax² + bx²

    12a² - 4ab - 3ax² + bx² = (12a² - 4ab) - (3ax² + bx²)

    = 4a(3a - b) - x²(3a - b)

    = (3a - b)(4a - x²)

    ACTIVIDAD

    Resuelva en su cuaderno los siguientes ejercicios basándose en los

    últimos ejemplos realizados.

    1) a² +ab + ax + bx =

    2)am – bm + an – bn =

    3) ax – 2bx – 2ay + 4by =

    TRABAJEMOS EN

    NUESTRO APRENDIZAJE

  • 8 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    8

    4) a²x² - 3bx² + a²y² - 3by² =

    5) 3m – 2n – 2nx + 3mx=

    6) x² - a² + x – a²x =

    7) 4x³ - 1 –x² + 4x=

    8) x + x² - xy² - y² =

    9) 3abx² - 2y² - 2x² + 3aby² =

    10) 3c – b² + 2b²x – 6cx =

    11) 4m³x – 4m²b + 3ab – 3amx =

    12) 6bx + 3b + 1 + 2x =

    13) 3x³ - 9bx² - x + 3b=

    14) 2b²x –5b²y + 15ay – 6ax =

  • 9 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    9

    Expresiones trinomiales

    Observemos los siguientes productos resueltos utilizando la propiedad

    distributiva de la multiplicación respecto a la suma.

    (x + 5)(x + 3) = x² +3x+5x+ 15= x² + 8x + 15

    (x - 5)(x - 3) = x² - 8x + 15

    (x + 5)(x - 3) = x² + 2x - 15

    (x - 5)(x + 3) = x² - 2x – 15

    Nos proponemos considerar el problema inverso. Examinando estos

    resultados tenemos:

    i) El primer término de ambos factores es x

    ii) El producto de los segundos términos de los dos factores es igual al

    tercer término del trinomio.

    iii) La suma algebraica de los segundos términos de los dos factores es

    igual al coeficiente de x en el trinomio.

    Ejemplo 1: factorizar x² + 11x + 24

    x² + 11x + 24 =

    SEMBREMOS UN

    POCO DE

    CONOCIMIENTO

  • 10 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    10

    El segundo término de los factores debe ser tal que su producto sea +24

    y su suma +11. Es claro que ellos deben ser +8 y + 3 , luego

    x² + 11x + 24 = (x + 8)(x + 3)

    Ejemplo 2: factorizar x² - 10x + 24

    El segundo término de los factores debe ser de tal modo que su

    producto sea +24 y su suma -10.

    De ahí que ambos números deben ser negativos, y es fácil ver que los

    números son -6 y -4, algunas veces o empezando con este juego de

    adivinar cuales número son, se hace algo complicado, en ese caso se

    deben sacar los factores del número 24 y ver cuales nos dan como

    resultado de su suma el valor -10, luego

    x² - 10x + 24 = (x - 6)(x - 4)

    Ejemplo 3: factorizar x² - 18x + 81 =

    (x - 9)(x - 9) = (x - 9)²

    Ejemplo 4: factorizar x + 10x² + 25 =

    (x² + 5)(x² + 5) = (x² + 5)²

  • 11 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    11

    ACTIVIDAD

    Resuelva en su cuaderno los siguientes ejercicios basándose en los

    últimos ejemplos realizados.

    1) a² - 2ab + b² =

    2) a² + 2ab + b² =

    3) x² - 2x + 1 =

    4) y + 1 + 2y² =

    5) x² - 10x + 25=

    6) x² + 7x + 10 =

    7) x² - 5x + 6 =

    8) x² + 3x – 10 =

    TRABAJEMOS EN

    NUESTRO APRENDIZAJE

  • 12 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    12

    9) x² + x – 2 =

    10) x² + 4x + 3 =

    11) m² + 5m – 14 =

    12) y² - 9y + 20 =

    13) x² - 6 – x =

    14) x² - 9x + 8 =

    15) c² + 5c – 14 =

    16) x² - 3x + 2 =

    17) b² + 7b + 6 =

    18) y² - 4y + 3 =

    19) 12 – 8n + n² =

  • 13 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    13

    TRINOMIO ax² + bx + c

    De acuerdo a lo visto tenemos los siguientes resultados

    (3x + 2)(x + 4) = 3x² + 14x + 8

    (3x - 2)(x - 4) = 3x² - 14x + 8

    (3x + 2)(x - 4) = 3x² - 10x - 8

    (3x - 2)(x+ 4)= 3x² + 10x - 8

    El problema inverso presenta mayor dificultad que los casos que hemos

    considerado.

    Antes de establecer un método general examinaremos en detalle dos de

    las identidades vistas arriba.

    Consideremos el resultado de (3x + 2)(x + 4) = 3x² + 14x + 8.

    El primer término es el resultado del producto de 3x y x

    El tercer término + 8 es el resultado de +2 por +4

    El término central es el resultado de sumar los productos de3x y -4 y de

    x y 2.

    Procedimiento para encontrar la factorización del trinomio ax² + bx + c

    Lo realizaremos a través del siguiente ejemplo

    SEMBREMOS UN

    POCO DE

    CONOCIMIENTO

  • 14 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    14

    7x² - 19x – 6

    Multiplicamos el trinomio por 7/7

    La multiplicación debe expresar el resultado del término con x² y del

    término sin x, solamente el término con x sólo se expresará el producto

    sin realizarlo

    Ahora se intercambian los valores del término que sólo se expresó

    Dado que esta expresión es equivalente con

    Corresponde a una expresión del caso ax² + bx + c, luego

    El primer paréntesis tiene factor común 7, entonces

    Simplificando por 7

    (x - 3)(7x + 2) que es el resultado

    Ejemplo 2 factorizar14x² + 29x - 15

  • 15 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    15

    Multiplicamos por 14/14

    Cambiamos el orden del término central

    Factorizamos usando el caso III

    Sacando factor común en ambos paréntesis

    Simplificando

    (2x + 5)(7x - 3)

    ACTIVIDAD

    Resuelva en su cuaderno los siguientes ejercicios basándose en los

    últimos ejemplos realizados.

    TRABAJEMOS EN

    NUESTRO APRENDIZAJE

  • 16 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    16

    1) 2x² + 3x – 2 =

    2) 3x² - 5x – 2 =

    3) 6x² + 7x + 2 =

    4) 5x² + 13x – 6 =

    5) 6x² - 6 – 5x=

    6) 12x² - x – 6 =

    7) 4x² + 15x + 9 =

    8) 3 + 11x + 10x² =

    9) 12m² - 13m – 35 =

    10) 20y² + y – 1 =

    11) 8x² - 14x – 15=

  • 17 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    17

    12) 7x² - 44x – 35 =

    13) 16m + 15m²- 15 =

    14) 2x² + 5x + 2 =

    15) 12x² - 7x – 12 =

    La Diferencia de dos cuadrados

    Al multiplicar (a+ b)(a - b) obtenemos la identidad

    (a + b)(a - b) = a² + ab –ab - b² = a² - b²

    Un resultado que puede ser verbalmente expresado como

    El producto de la suma por la diferencia de dos cantidades es igual a la

    diferencia de sus cuadrados.

    Recíprocamente, la diferencia de dos cuadrados es igual al producto de

    la suma por la diferencia de las dos cantidades.

    Ejemplo 1

    SEMBREMOS UN

    POCO DE

    CONOCIMIENTO

  • 18 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    18

    25x² -16y² = (5x + 4y)(5x - 4y)

    Ejemplo 2

    1 - 49c² = (1+ 7c)(1 - 7c)

    Ejemplo 3

    329² - 171² = (329 + 171)(329- 171)

    = 500x158

    = 79000

    ACTIVIDAD

    Resuelva en su cuaderno los siguientes ejercicios basándose en los

    últimos ejemplos realizados.

    1) x² - y² =

    2) a² - 1 =

    3) a² - 4 =

    TRABAJEMOS EN

    NUESTRO APRENDIZAJE

  • 19 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    19

    4) 9 – b² =

    5) 1 – 4m² =

    6) 16 – n² =

    7) 1 – y² =

    8) 4x² - 9 =

    9) 25 – 36x² =

    10) a²b – c² =

    11) (x+y)² - a²=

    12) 4 – (a + 1) ² =

    13) 9 – (m + n)² =

    14) (m – n)² - 16 =

  • 20 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    20

    15) (x – y)² - 4z² =

    Caso especial

    1) (x+y)²- a²=

    2) 4 - (a + 1)²=

    3) 9 - (m + n)² =

    4) (m - n)² - 16 =

    5) (x - y)² - 4z² =

    6) (a + 2b)² - 1 =

    7) 1 - (x - 2y)² =

    8) (x + 2a)² - 4x² =

    9) (a + b)² - (c + d)² =

    10) (a - b)² - (c - d)² =

  • 21 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    21

    11) (x + 1)² - 16x² =

    12) 64m² - (m - 2n)²=

    13) (a - 2b)² - (x + y)² =

    14) (x + 1)² - 4x² =

    15) 36x² - (a + 3x)²=

    LA SUMA O LA DIFERENCIA DE DOS CUBOS

    Si dividimos a³+b³ por a +b el cociente es a² - ab + b² ; y si dividimos

    a³ - b³ por a - b el cociente es a² + ab + b², por lo tanto tenemos las

    siguientes identidades:

    a³ + b³ = (a + b)(a² - ab + b²)

    a³ - b³ = (a - b)(a² + ab + b²)

    Estos resultados nos permiten factorizar expresiones en las cuales

    aparece una suma o una diferencia de cubos.

    SEMBREMOS UN

    POCO DE

    CONOCIMIENTO

  • 22 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    22

    Ejemplo 1: factorizar 8x³ - 27y³ = (2x)³ - (3y)³

    = (2x - 3y)(4x² + 6xy + 9y²)

    Ejemplo 2: factorizar 64a³ + 1 = (4a)³ + 1

    = (2a + 1)(4a² - 2a + 1)

    ACTIVIDAD

    Resuelva en su cuaderno los siguientes ejercicios basándose en los

    últimos ejemplos realizados.

    1) 1 + a³=

    2) 1 - a³ =

    3) x³ + y³=

    4) m³ - n³ =

    5) a³ - 1 =

    TRABAJEMOS EN

    NUESTRO APRENDIZAJE

  • 23 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    23

    6) y³ + 1 =

    7) y³ - 1 =

    8) 8x³ - 1 =

    9) 1 - 8x³ =

    10) x³ - 27 =

    11) a³ + 27 =

    12) 8x³ + 27 =

    13) 27a³ - b³ =

    14) 64 + a =

    15) a³ - 125 =

    16) 1 - 216m³ =

  • 24 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    24

    17) 8a³ - 27b =

    18) x – b =

    19) 8x³ - 27y³ =

    20) 1 + 343n³ =

    En los siguientes ejercicios debes interpretar cual es el caso de

    factorización utilizado y resolverlo según lo estudiado en la presente

    unidad.

    1) a³ + a² + a =

    2) 4x² - 8x + 2 =

    3) 15y³ + 20y² - 5y =

    4) a³ - a²x + ax² =

    5) 2a²x + 2ax² - 3ax =

    6) x³ + 5x2 – 7x=

    7) 14x²y² - 28 x³ + 56x=

    Recolectemos

    lo aprendido

  • 25 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    25

    8) 34ax² + 51ay² - 68ay² =

    9) 96 – 48mn² + 144n³ =

    10) x – x² + x³ - x=

    11)2x²y + 2xz² + y²z² + xy³=

    12) 6m – 9n + 21nx – 14mx =

    13) 1 + a + 3ab + 3b =

    14) 4am³ - 12amn – m² + 3n =

    15) 20ax – 5bx – 2by + 8ay =

    16) a³ + a² + a + 1 =

    17) 2bm – 2bn + 2b – m + n – 1 =

    18) 3mx – 2by – 2bx – 6m + 3my + 4b =

    19) a³+ a² + a + 1 + x² + a²x² =

    20) y + z² - 2ax – 2az² =

    21) x² + 10x + 21 =

    22) x² + 7x – 18 =

    23) m² - 12m + 11=

    24) x² - 7x – 30 =

    25) n² + 6n – 16 =

    26) 20 + x² - 21x =

    27) y² + y – 30 =

    28) 28 + x² - 11x=

    29) n² - 6n – 40 =

  • 26 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    26

    30) x² - 5x – 36 =

    31) x² + 8x – 180=

    32) m² - 20m – 300 =

    33) x² + x – 132=

    34) m² - 2m – 168 =

    35) c² + 24c + 135=

    36) m² - 41m + 135=

    37) 9x² + 10x + 1 =

    38) 20n² - 9n – 20=

    39) 21x² + 11x – 2 =

    40) m – 6 + 15m² =

    41) 15x² - 8x – 12 =

    42) 9x² + 37x + 4 =

    43) 44n + 20n² - 15 =

    44) 14m²- 31m – 10 =

    45) 2x² + 29x + 90 =

    46) 20x² - 7x – 40 =

    47) 4n² + n – 33=

    48) 30x²+ 13x – 10 =

    49) 1 – (x – 2y)² =

    50) (x + 2y)² - 4x² =

  • 27 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    27

    51) (a + b)² - (c + d) ² =

    52) (x + 1)² - 16x² =

    53) 64m² - (m-2n)²=

    54) a² + 2ab + b² - x² =

    55) x² - 2xy + y² - m² =

    56) m² + 2mn + n² - 1=

    57) x² -2x + 1 – b² =

    58) n² + 6n + 9 – c² =

    59) a²+ x²+ 2ax – 4 =

    60) x² + 4y² - 4xy – 1 =

    61) a² - 6ay + 9y² - 4x² =

    62) 4x² + 25y² - 36 + 20xy =

    63) 1 – a² + 2ax – x² =

    64) 64a³ - 729 =

    65) a³b³ - x =

    66) 512 + 27ª =

    67) x - 8y =

    68) 1 + 729x =

    69) 27m³ + 64n =

    70) 343x³ + 512y =

    71) x³y - 216y =

  • 28 Franklin Eduardo Pérez Quintero Licenciado en Matemáticas y Física

    Universidad de Antioquia

    28

    72) a³b³x³ + 1 =

    73) x + y =