Resumen
Esta clase abre la unidad sobre las funciones algebraicas y los polinomios. Presenta sus nueve clases y el hilo que las une, que es la factorización: de ella dependen las raíces, el signo, las inecuaciones, los dominios, las asíntotas y los gráficos. Recorre después el trasfondo histórico de estas ideas, desde los problemas de segundo grado de las tablillas babilónicas y el álgebra de al-Juarismi hasta las fórmulas italianas del siglo XVI, la notación de Viète y de Descartes y el concepto de función de Euler y de Dirichlet; formula con precisión los dos problemas que les dieron origen, resolver una ecuación polinómica y describir una función, y muestra con un ejemplo cómo la factorización resuelve ambos a la vez. Termina señalando dónde se usan estas ideas en el resto del curso, en otros cursos del sitio y en la ciencia y la técnica.
Objetivos de aprendizaje
- Describir el contenido de cada clase de la unidad y explicar el papel que desempeña la factorización de los polinomios en el conjunto.
- Situar en su contexto histórico los principales resultados de la unidad, nombrando a sus protagonistas y el problema que cada uno intentaba resolver.
- Formular el problema de resolver una ecuación polinómica y el de describir una función algebraica, y reconocer en un ejemplo cómo una sola factorización responde a ambos.
- Identificar dónde reaparecen estas ideas en las unidades siguientes, en otros cursos y en aplicaciones científicas y técnicas.
Evaluación de entrada
Antes de recorrer la unidad conviene medir el punto de partida. Esta autoevaluación no califica: las nueve primeras preguntas tocan, una por una, las nueve clases de la unidad, y la décima pide plantear una situación concreta como una función; las mismas destrezas se vuelven a medir al final, en la clase de síntesis. Las tres últimas comprueban lo que la unidad da por sabido de la unidad sobre los conjuntos numéricos. Cada respuesta errónea indica la clase en que conviene detenerse.
Antes de comenzar la unidad, mide tu punto de partida. Es una autoevaluación breve: no se califica y su resultado se guarda solo en tu navegador.
Pregunta 1¿Cuál es el dominio de la función ?
Se ha excluido el , como si la raíz de no existiera. Una raíz de índice par exige un radicando no negativo, no positivo, cuando está en el numerador.Falta la condición del denominador: en el cociente divide entre cero y no está definido.Se ha invertido la desigualdad al despejar: equivale a , porque al pasar al otro miembro queda .El radicando debe ser no negativo, , es decir, ; y el denominador no puede anularse, lo que excluye el . En la raíz vale y el cociente está definido.Pregunta 2La función , restringida a , es biyectiva sobre . ¿Cuál es su inversa?
Es la inversa de la otra mitad de la parábola, la restricción a : toma valores menores o iguales que , de los cuales solo el está en el dominio de la restricción dada.Se han deshecho las operaciones con el signo del desplazamiento cambiado: para volver de a hay que sumar , no restarlo. Por ejemplo, , pero esta fórmula da en .Es el inverso multiplicativo, no la función inversa: el exponente de es solo una notación para la función que deshace a .Despejando, ; como en la restricción , el número es la raíz principal de , y no su opuesto. Se comprueba que .Repasar: Operaciones con funciones, función inversa y transformaciones de gráficas
Pregunta 3¿Para qué valor de es el polinomio divisible entre ?
Respuesta correcta:
Por el teorema del factor, divide al polinomio si y solo si este se anula en : , de donde . Quien obtiene ha evaluado en , que es la raíz de , no la de .Pregunta 4Si y son las raíces de , ¿cuánto vale ?
Respuesta correcta:
Por las relaciones de Vieta, y ; entonces . Quien obtiene ha confundido con , y quien obtiene ha sumado en lugar de restarlo.Repasar: Factorización del polinomio cuadrático y del trinomio de grado 2n
Pregunta 5Sean y enteros. Según el teorema de las raíces racionales, ¿cuál de los números siguientes no puede ser raíz de ?
Este número sí es un candidato: divide a y divide a . Quizá se han intercambiado los papeles del término independiente y del coeficiente principal.Es un candidato: divide a y divide a . El teorema no excluye los signos negativos, porque un entero divide a otro exactamente cuando lo divide su opuesto.Es un candidato entero: divide a , y su denominador es , que divide a todo entero. Que sea raíz dependerá de y de .Una raíz racional irreducible cumple que divide al término independiente, , y al coeficiente principal, . En , el numerador no divide a ni el denominador divide a .Repasar: Raíces de polinomios de grado superior y división sintética
Pregunta 6¿Qué números y cumplen en todo real distinto de y de ?
Son los valores del numerador en las raíces, sin dividir entre el valor del otro factor. Al cubrir queda a la vista también el factor , que se evalúa con el numerador.Se ha perdido el signo del denominador al evaluar en : el factor vale allí , y el cociente de entre es positivo.Se han repartido los coeficientes del numerador entre las fracciones. La suma tiene numerador , no .Por el método de cubrir, es el valor en de , que es , y es el valor en de , que es . En ambos miembros valen .Pregunta 7¿Cuál es el conjunto solución de la inecuación ?
Falta excluir el : allí el factor se anula y el cociente vale , que no es negativo. La raíz doble no cambia el signo, pero sigue siendo un cero.Se ha tratado la raíz doble como si cambiara el signo. Un factor de exponente par es positivo a ambos lados de su raíz, y el signo no cambia al atravesar el .Son los puntos en que el cociente es positivo: se ha invertido el sentido de la desigualdad al leer la tabla de signos.El cociente tiene el signo de fuera de , porque el factor es positivo allí; ese cociente es negativo entre y . En el numerador se anula, y la desigualdad estricta lo excluye.Repasar: Tablas de signos e inecuaciones
Pregunta 8¿Cuál es la asíntota oblicua del gráfico de ?
Se han dividido entre solo los dos primeros términos del numerador, como si el denominador fuera . Hay que dividir entre , y el término del divisor modifica el cociente.Es el cociente de los coeficientes principales, que da una asíntota horizontal solo cuando los grados son iguales. Aquí el numerador tiene un grado más, y la asíntota es oblicua.Es la asíntota vertical, que corresponde al cero del denominador. La asíntota oblicua describe la función cuando tiende a o a .La división da , de modo que , y la fracción tiende a en ambos extremos.Pregunta 9¿Cuál es la asíntota del gráfico de cuando tiende a ?
Es la asíntota cuando tiende a . Para negativo, ; además, una raíz nunca es negativa, y la recta lo es para .Se ha cambiado el signo de sin cambiar el del término constante. El valor absoluto cambia el signo de toda la expresión .Falta el término constante, que procede de completar el cuadrado; la diferencia entre la función y tiende a , no a .Completando el cuadrado, , y la raíz se acerca a , que para es . La diferencia es , que tiende a .Pregunta 10Un depósito contiene litros de agua con gramos de azúcar por litro. Desde un instante dado se le añaden, sin que salga líquido, litros por minuto de un jarabe con gramos de azúcar por litro, que se mezcla de inmediato. ¿Qué valores toma la concentración de azúcar, en gramos por litro, desde ese instante en adelante?
La recta es una asíntota horizontal: la fracción nunca vale , de modo que la mezcla no llega a tener la concentración del jarabe que entra.Se ha olvidado el azúcar que el depósito contenía al principio, como si fuera agua pura: en el instante inicial la concentración es , no , y desde allí crece.Se han promediado las dos concentraciones, y , como si se mezclaran volúmenes iguales. El volumen de jarabe añadido crece sin límite, y su concentración termina por dominar la mezcla.A los minutos hay gramos de azúcar en litros: . La fracción decrece desde hacia sin anularse nunca: la concentración crece desde y se acerca a , la del jarabe que entra, sin alcanzarla.Pregunta 11De unidades anteriores¿Cuál es el conjunto solución de la inecuación ?
Se ha resuelto solo , olvidando que el valor absoluto también exige .Es la solución de . Un valor absoluto menor que describe los puntos próximos a , que forman un intervalo.La desigualdad equivale a ; sumando y dividiendo entre resulta .Pregunta 12De unidades anterioresCalcular .
Respuesta correcta:
Por definición, , y el exponente negativo indica el inverso: . Quien obtiene ha leído el signo del exponente como signo del resultado.Pregunta 13De unidades anteriores¿Cuál es el conjunto solución de la inecuación ?
Al dividir entre el número negativo hay que invertir el sentido de la desigualdad, y aquí se ha conservado.El signo menos que precede a la segunda fracción afecta a todo su numerador: , no .Multiplicando por , que es positivo, , es decir, ; al dividir entre se invierte el sentido: .Repasar: Ecuaciones e inecuaciones de primer grado y sistemas lineales
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