viernes, 10 de octubre de 2014

FACTORIZACION

En matemáticas, la factorización es una técnica que consiste en la descripción de una expresión matemática (que puede ser un número, una suma, una matriz, un polinomio, etc) en forma de producto. Existen diferentes métodos de factorización, dependiendo de los objetos matemáticos estudiados; el objetivo es simplificar una expresión o reescribirla en términos de «bloques fundamentales», que recibe el nombre de factores, como por ejemplo un número en números primos, o un polinomio en polinomios irreducibles.
El teorema fundamental de la aritmética cubre la factorización de números enteros, y para la factorización de polinomios, el teorema fundamental del álgebra. La factorización de números enteros muy grandes en producto de factores primos requiere de algoritmos sofisticados, el nivel de complejidad de tales algoritmos está a la base de la fiabilidad de algunos sistemas de criptografía asimétrica como el RSA.

FACTORIZACION DE UN POLINOMIO

Sacar factor común
Consiste en aplicar la propiedad distributiva:
a · b + a · c + a · d = a (b + c + d)
Ejemplos
Descomponer en factores sacando factor común y hallar las raíces
1. x3 + x2 = x2 (x + 1)
La raíces son: x = 0 y x = −1
2. 2x4 + 4x2 = 2x2 (x2 + 2)
Sólo tiene una raíz x = 0; ya que el polinomio, x2 + 2, no tiene ningún valor que lo anule; debido a que al estar la x al cuadrado siempre dará un número positivo, por tanto es irreducible.
3. x2 − ax − bx + ab = x (x − a) − b (x − a) = (x − a) · (x − b)
La raíces son x = a y x = b.
Diferencia de cuadrados
Una diferencia de cuadrados es igual a suma por diferencia.
a2 − b2 = (a + b) · (a − b)
Ejemplos
Descomponer en factores y hallar las raíces
1. x2 − 4 = (x + 2) · (x − 2)
Las raíces son x = −2 y x = 2
2. x4 − 16 = (x2 + 4) · (x2 − 4) = (x + 2) · (x − 2) · (x2 + 4)
Las raíces son x = −2 y x = 2
Trinomio cuadrado perfecto
Un trinomio cuadrado perfecto es igual a un binomio al cuadrado.

a2 ± 2 a b + b2 = (a ± b)2
Ejemplos 
Descomponer en factores y hallar las raíces
1.
La raíz es x = −3, y se dice que es una raíz doble.
2.
La raíz es x = 2.

Trinomio de segundo grado

Para descomponer en factores el trinomio de segundo grado P(x) = ax2 + bx + c , se iguala a cero y se resuelve la ecuación de 2º grado. Si las soluciones a la ecuación son x1 y x2, el polinomio descompuesto será:
ax2 + bx + c = a · (x − x1) · (x − x2)
Ejemplos
Descomponer en factores y hallar las raíces
1.



Trinomios de cuarto grado de exponentes pares
Para hallar las raíces se iguala a cero y se resuelve la ecuación bicuadrada.
Ejemplos 
1. x4 − 10x2 + 9
x2 = t
x4 − 10x2 + 9 = 0
t2 − 10t + 9 = 0



x4 − 10x2 + 9 = (x + 1) · (x − 1) · (x + 3) · (x − 3)
2. x4 − 2x2 − 3
x2 = t
t2 − 2t − 3 = 0




Factorización de un polinomio de grado superior a dos
Utilizamos el teorema del resto y la regla de Ruffini para encontrar las raíces enteras.
Los pasos a seguir los veremos con el polinomio:
P(x) = 2x4 + x3 − 8x2 − x + 6
1Tomamos los divisores del término independiente: ±1, ±2, ±3.
2Aplicando el teorema del resto sabremos para que valores la división es exacta.
P(1) = 2 · 14 + 13 − 8 · 12 − 1 + 6 = 2 + 1− 8 − 1 + 6 = 0
3Dividimos por Ruffini.


4Por ser la división exacta, D = d · c
(x − 1) · (2x3 + 3x2 − 5x − 6 )
Una raíz es x = 1.
Continuamos realizando las mismas operaciones al segundo factor.
Volvemos a probar por 1 porque el primer factor podría estar elevado al cuadrado.
P(1) = 2 · 13 + 3 · 12 − 5 · 1 − 6≠ 0
P(−1) = 2 · (−1)3 + 3 · (−1)2 − 5 · (−1) − 6 = −2 + 3 + 5 − 6 = 0

(x −1) · (x + 1) · (2x2 +x −6)
Otra raíz es x = −1.
El tercer factor lo podemos encontrar aplicando la ecuación de 2º grado o tal como venimos haciéndolo, aunque tiene el inconveniente de que sólo podemos encontrar raíces enteras.
El 1 lo descartamos y seguimos probando por 1.
P(−1) = 2 · (−1)2 + (−1) − 6 ≠ 0
P(2) = 2 · 22 + 2 − 6 ≠ 0
P(−2) = 2 · (−2)2 + (−2) − 6 = 2 · 4 − 2 − 6 = 0
(x − 1) · (x + 1) · (x + 2) · (2x − 3)
Sacamos factor común 2 en último binomio y encontramos una raíz racional.
2x − 3 = 2 (x − 3/2)
La factorización del polinomio queda:
P(x) = 2x4 + x3 − 8x2 − x + 6 = 2 (x −1) · (x +1) · (x +2) · (x − 3/2)
Las raíces son : x = 1, x = − 1, x = −2 y x = 3/2
Raíces racionales
Puede suceder que el polinomio no tenga raíces enteras y sólo tenga raíces racionales.
En este caso tomamos los divisores del término independiente dividido entre los divisores del término con mayor grado, y aplicamos el teorema del resto y la regla de Ruffini.
P(x) = 12x3 + 8x2 − 3x− 2
Probamos por:



Sacamos factor común 12 en el tercer factor

















jueves, 9 de octubre de 2014

CASOS DE FACTORIZACION

PRINCIPALES CASOS DE FACTORIZACIÓN

1. Factor Común

Se aplica en binomios, trinomios y polinomios de cuatro términos o más. No aplica para monomios. 
Es el primer caso que se debe inspeccionar cuando se trata de factorizar un polinomio.
El factor común es aquello que se encuentra multiplicando en cada uno de los términos. Puede ser un número, una letra, varias letras, un signo negativo, una expresión algebraica (encerrada en paréntesis) o combinaciones de todo lo anterior.

Cómo realizar la factorización:
De los coeficientes de los términos, se extrae el MCD (Máximo Común Divisor) de ellos.
De las letras o expresiones en paréntesis repetidas, se extrae la de menor exponente.
Se escribe el factor común, seguido de un paréntesis donde se anota el polinomio que queda después de que el factor común ha abandonado cada término.
Ejemplo:



2. Factor Común por Agrupación de Términos

Se aplica en polinomios que tienen 4, 6, 8 o más términos (siempre que el número sea par) y donde ya se ha verificado que no hay factor común (caso 1).

Cómo realizar la factorización:

Se forman grupos de igual número de términos, buscando que exista alguna familiaridad entre los términos agrupados (es decir, que tengan rasgos comunes).
La agrupación se hace colocando paréntesis.
¡CUIDADO! Deben cambiarse los signos de los términos encerrados en el paréntesis si éste queda precedido por signo negativo.
Se extrae factor común de cada grupo formado (es decir, aplicamos el caso 1 en cada expresión encerrada en paréntesis).
Por último, se extrae factor común de toda la expresión (es decir, nuevamente se aplica el caso 1; en esta ocasión, el factor común es una expresión encerrada en paréntesis).
Ejemplo:


Factorizar:


3. Diferncia de Cuadrados Perfectos


Se aplica solamente en binomios, donde el primer término es positivo y el segundo término es negativo.
Se reconoce porque los coeficientes de los términos son números cuadrados perfectos (es decir números que tienen raíz cuadrada exacta, como 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100, 121, 144, 169, 196, 225, 256, 289, 324, 361, 400, etc.) y los exponentes de las letras son cantidades pares (2, 4, 6, 10, 8n, 16b, etc.)


Cómo realizar la factorización:


Ejemplo:


4. Trinomio Cuadrado Perfecto (TCP)

El trinomio debe estar organizado en forma ascendente o descendente (cualquiera de las dos).
Tanto el primero como el tercer término deben ser positivos. Asimismo, esos dos términos deben ser cuadrados perfectos (es decir, deben tener raíz cuadrada exacta). En otras palabras, el primero y el tercer término deben reunir las características de los términos que conforman una Diferencia de Cuadrados Perfectos (Caso 3).


Cómo realizar la factorización:

Primero debemos verificar que se trata de un Trinomio Cuadrado Perfecto (TCP). Para ello extraemos la raíz cuadrada tanto del primer como del tercer término.
Realizamos el doble producto de las raíces obtenidas y comparamos con el segundo término (sin fijarnos en el signo de éste). Si efectivamente nos da, entonces tenemos un TCP.
La factorización de un TCP es un binomio al cuadrado, que se construye anotando las raíces cuadradas del primer y tercer término, y entre ellas el signo del segundo término.


Ejemplo:


5. Trinomio de la forma x2n+bxn+c

Se abren dos grupos de paréntesis.
Se le extrae la raíz cuadrada al primer término y se anota al comienzo de cada paréntesis.
Se definen los signos: el signo del primer paréntesis se obtiene al multiplicar los signos del primer y segundotérmino; el signo del segundo paréntesis se obtiene al multiplicar los signos del segundo y tercer término.
Buscamos dos cantidades que multiplicadas den como resultado el término independiente (es decir c), y que sumadas den como resultado el coeficiente del segundotérmino (es decir b).
Se anotan las cantidades que satisfacen las condiciones anteriores en los espacios en blanco de cada paréntesis, en sus lugares respectivos.


Cómo realizar la factorización:

Se abren dos grupos de paréntesis.
Se le extrae la raíz cuadrada al primer término y se anota al comienzo de cada paréntesis.
Se definen los signos: el signo del primer paréntesis se obtiene al multiplicar los signos del primer y segundo término; el signo del segundo paréntesis se obtiene al multiplicar los signos del segundo y tercer término.
Buscamos dos cantidades que multiplicadas den como resultado el término independiente (es decir c), y que sumadas den como resultado el coeficiente del segundo término (es decir b).
Se anotan las cantidades que satisfacen las condiciones anteriores en los espacios en blanco de cada paréntesis, en sus lugares respectivos.


Ejemplos:



 7. Suma y Diferencia de Cubos Perfectos

·                     Se aplica solamente en binomios, donde el primer término es positivo (el segundo término puede ser positivo o negativo).
·                     Se reconoce porque los coeficientes de los términos son números cubos perfectos (es decir números que tienen raíz cúbica exacta, como 1, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729, 1000, etc.) y los exponentes de las letras son múltiplos de tres (3, 6, 9, 12, 15p, 18c, etc.).
como realizar la factorizacion:


ejemplo:


RECOMENDACIONES GENERALES PARA FACTORIZAR POLINOMIOS 

Siempre inicie revisando si el polinomio tiene factor común (caso 1). Si efectivamente lo hay, extráigalo y revise si se puede factorizar lo que queda dentro del paréntesis.
Si usted tiene un binomio, ensaye con los casos 3 y 7 (revise las características).
Si usted tiene un trinomio, ensaye los casos 4, 5 y 6 (revise las características).
Si usted tiene un polinomio de cuatro, seis o más términos (número par), ensaye el caso 2.
Siempre que realice una factorización inspeccione los factores obtenidos para ver si pueden ser factorizados nuevamente.

Introducción a la Factorización

• La factorización es uno de los procesos
fundamentales del álgebra.
• Su relevancia es tan importante como
lo son las operaciones básicas de
suma, resta, multiplicación y división.
Introducción• La factorización es el reverso de la
multiplicación (proceso al revés de la
multiplicación).
– En la multiplicación se multiplican dos o
más factores para obtener un producto.
– En la factorización se descompone un
producto en factores.
– Si multiplicamos dos factores obtenemos
un producto.
– Si factorizamos un producto obtenemos los
factores.
Introducción• En la matemática básica
factorizamos números enteros.
• En álgebra factorizamos polinomios.
• Para entender la factorización de
polinomios, en esta lección
repasaremos conceptos de la
matemática básica relacionados con
la factorización de enteros.
Introducción• En esta lección conoceremos el
significado de la factorización y
estudiaremos cómo se factorizan
polinomios por uno de los métodos
que es Factor Común.
• También, conoceremos cómo se
aplica la Estrategia de Agrupación
para factorizar polinomios por Factor
Común.