TEMA 3 – ÁLGEBRA
DIVISIÓN DE POLINOMIOSEJERCICIO 1 : Realiza las siguientes operaciones con polinomios: a)
(
x2 −1) (
3x2 −2x) (
−2 x2 +1)
b)(
6x4−3x +2) (
: x2−2x)
c)(
2)
2 5 23
3x x x
x + + − d)
(
5 4−3 2+2) (
: 2+2)
x x x x
e)
(
x2 −2x+3)( )
x2−1−x2(
x−3)
f)(
4x5−2x2+x−2) (
: 2x2−1)
g) 2(
3 2 1)
3
2 2− 2+ −
+ x x
x h) (2x3 – 3x2 + 2):(x2 + 1) i) x
(
2x2 +3) (
2 −2x2 −3x)
j)
(
4 3 −2 +2) (
: 2 +1)
2x xx 2
Solución:
( )(
x 1 3x 2x) ( )
2x 1 3x 2x 3x 2x 2x 2 3x 2x 5x 2x 2a) 2− 2− − 2+ = 4− 3− 2+ − 2− = 4− 3− 2+ −
Cociente = 6x2+ 12x + 24 Resto = 45x + 2
(
2x2 3x)
2 x5 3x2 4x4 12x3 9x2 x5 3x2 x5 4x4 12x3 6x2c) + + − = + + + − = + + +
Cociente = 5x2− 13 Resto = 2x + 26
e)
(
x2 −2x+3)( )
x2−1−x2(
x−3)
= x4 - 2x3 + 3x2 – x2 + 2x – 3 – x3 + 3x2 = x4 – 3x3 + 5x2 + 2x – 3Cociente = 2x3+ x − 1 Resto = 2x − 3
(
)
x 53 2 x 9
23 1 x 2 x 3 4 x 3 8 x 9 4 1 x 2 x 3 2 x 3 2
g) 2 2 2 2
2
+ + −
= + − − + + = − + −
+
Cociente = 2x − 3 Resto =−2x +5
(
2x 3) (
2x 3x) (
x4x 12x 9)
2x 6x 4x 12x 9x 2x 6x 4x 12x 2x 15x xCociente = 2x − 1 Resto =−2x + 3
TEOREMA DEL RESTO
EJERCICIO 2 : Obtén el valor de k para que el polinomio P(x) ==== 3x5++++ 2x3++++ kx2−−−− 3x ++++ 4 sea divisible entre x ++++ 1. Solución:
Para que P(x) sea divisible entre x + 1, ha de ser P(−1) = 0; es decir:
P(−1) =− 3 − 2 + k + 3 + 4 = k + 2 = 0 → k =−2
EJERCICIO 3 : Calcula el valor numérico de k para que la siguiente división sea exacta: (kx4−−−− 3x2++++ 4x −−−−5) : (x −−−− 2)
Solución:
Llamamos P(x) = kx4−3x2+ 4x − 5. Para que la división sea exacta, ha de ser P(2) = 0; es decir:
( )
16 9 0
9 16 5 8 12 16
2 = k − + − = k − = → k =
P
EJERCICIO 4 : Halla el valor de k para que el polinomio P(x) ==== kx3−−−− 3kx2++++ 2x −−−− 1 sea divisible entre x −−−− 1. Solución:
Para que P(x) sea divisible entre x − 1, ha de ser P(1) = 0; es decir:
( )
2 1 0
1 2 1 2 3
1 =k− k + − =− k+ = → k = P
EJERCICIO 5 : Consideramos el polinomio P(x) ==== 7x4−−−− 2x3++++ 3x2++++ 1.
a) Halla el cociente y el resto de la división: P(x) : (x ++++ 2) b) ¿Cuánto vale P(−−−−2)? Solución:
Cociente: 7x3 – 16x2 + 35x – 70 Resto: 141 b) P(-2) = 141
EJERCICIO 6 :
a) Calcula el valor numérico de P(x) ==== 14x6−−−− 2x4++++ 3x2 −−−− 5x ++++ 7 para x ==== 1? b) ¿Es divisible el polinomio anterior, P(x), entre x −−−− 1?
Solución:
a) P(1) = 14 − 2 + 3 − 5 + 7 = 17
b) No. Por el teorema del resto, sabemos que el resto de la división P(x) : (x − 1) coincide con P(1). En este caso P(1)
= 17 ≠ 0; por tanto, P(x) no es divisible entre x − 1.
FACTORIZACIÓN DE POLINOMIOS
EJERCICIO 7 : Factoriza los siguientes polinomios:
a) x4 + x3 – 9x2 – 9x b) x4 −4x3 +4x2 −4x+3 c) x4+3x3−10x2 d) x4 +3x3 −x2 −3x e) x4 +2x3 −4x2 −8x
f) x3+3x2 −4x−12 g) x4 −4x3 −5x2 h) x3 −3x−2 i) x4 +2x3 +3x2 +6x
j) x4 +x3 −9x2−9x Solución:
(
x3 +x2 −9x−9)
= x(
x−3)(
x+3)(
x+1)
x
b)
(
1)(
3)(
1)
34 4
4 3 2 2
4 − + − + = − − +
x x x x
x x x
Raíces: x = 1, x = 3
c) Sacamos factor común:x4 +3x3 −10x2 =x2
(
x2 +3x−10)
Buscamos las raíces de x2+ 3x − 10 resolviendo la ecuación:
Por tanto: 4 +3 3 −10 2 = 2
(
−2)(
+5)
x x x x x x
d) Sacamos factor común: x4 +3x3 −x2−3x= x
(
x3 +3x2 −x−3)
(
1)(
1)(
3)
33 3 2
4 + − − = − + +
x x x x x x x x
e) Sacamos factor común: 4 +2 3 −4 2 −8 =
(
3 +2 2 −4 −8)
x x x x x x x x
(
3 2)
(
)(
)
22 2 8
4
2 − − = − +
+ x x x x x
x x
f)
1 3 –4 –12
2 2 10 12
1 5 6 0
–2 –2 –6
1 3 0
(
2)(
2)(
3)
124 3 2
3+ x − x− = x− x+ x+
g) Sacamos factor común: 4−4 3−5 2 = 2
(
2−4 −5)
x x x x x x
Buscamos las raíces de x2 – 4x – 5 resolviendo la ecuación:
2 6 4 2
36 4 2
20 16 4 0
5 4
2− − = → = ± + = ± = ±
x x
x
1 5
− = =
x x
Por tanto:x4−4x3−5x2=x2
(
x−5)(
x+1)
h)
(
)(
)
2 31 2 2
3 − = − +
− x x x
x
i) Sacamos factor común:x4 +2x3 +3x2 +6x= x
(
x3 +2x2 +3x+6)
(
2)
(
3)
63
2 3 2 2
4+ x + x + x= x x+ x +
x
j) Sacamos factor común: x4 +x3−9x2−9x=x
(
x3 +x2−9x−9)
1 1 –9 –9
3 3 12 9
1 4 3 0
–3 –3 –3
1 1 0
(
3)(
3)(
1)
99 2
3
4+ − − = − + +
x x x x x x x x
FRACCIONES ALGEBRAICAS
EJERCICIO 8 : Simplifica: a)
2 3
3 4 5
3 9 6
x x
x x x
+ + +
b)
x x x
x x
2 3 2 3
3
+ +
−
c)
x x x
x x x
2 3
2 2 3
2 3
+ −
− −
d)
2 4
2 3 4
9 3 2
x x
x x x
− − −
e)
x x x
x x x
+ −
− + −
2 3
2 3
2
1 3 3
f)
1 1
2
3 2
− + ⋅
+ −
x x x x
x x g)
(
)
11 1 2 1
1
2 2 + − + −
− x x
x
h)
+ − −
− ⋅
− − +
−
1 6 1
3 1
1 2
2 3
x x
x x x
x x
x
i)
4 1 2
1 3 2 2
2 − − +
− +
− x x
x x
x
j)
(
)
(
)
2 22
1 3 1 1 2
1
+ − − ⋅ −
x x x
x
k)
x x
x x
x x x
2 2 3 2 1 1 2
2 2
+ + − + + + −
l)
3 9
4 2 3 4
2 2
+ + − + − − +
x x x
x x x
x
m)
2 1 1
2 x x x x x
x +
+
−
−
⋅
n) xx x x
x x
x 1
3 3 3 3
3 2
2
2 +
+ +
+ − +
+
ñ)
1 1 1 2
1 : 1 1
2−
− −
+ x x
x
1 0 –3 –2
2 2 4 2
1 2 1 0
–1 –1 –1
1 1 0
1 2 3 6
–2 –2 0 –6
o) x x x x x x x + + − + − + 2 2 2 1 1 p)
(
)
2 1 1 2 1 : 1 1 + + + + x x xx q) 1
5 1 3 1 1 2 2 2 − − + + − + x x x x x x
r)
(
)
x x x x 3 1 2 2 1 1 2
1 − 2
−
−
⋅
s) x xx x x x x x 2 7 5 1 3 2 2 2 2 + + − + + + Solución:
a)
(
)
(
)
x(
(
x)
)
x(
x)
x x x x x x x x x x x x x x 3 3 3 3 3 9 6 3 9 6 2 2 2 3 2 2 3 2 3 3 4 5 + = + = + + = + + + = + + +b)
(
)
(
)
(
(
)(
)(
)
)
21 2 1 1 1 2 3 1 2 3 2 2 2 3 3 + − = + + + − = + + − = + + − x x x x x x x x x x x x x x x x x x
c)
(
)
(
)
(
(
)(
)(
)
)
11 1 2 1 3 2 3 2 2 3 2 2 2 2 3 2 3 − + = − − + − = + − − − = + − − − x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
d)
(
)
(
)
(
(
)(
)(
)
)
31 3 3 1 3 9 3 2 9 3 2 2 2 2 2 2 2 2 4 2 3 4 + + = + − + − = − − − = − − − x x x x x x x x x x x x x x x x x x
e)
(
)
(
)
xx x x x x x x x x x 1 1 1 2 1 3 3 3 2 3 2 3 − = − − = + − − + −
f)
(
)
(
)
(
)
(
)
x 13 x 3 x 2 1 x 1 x x 1 x x x 2 3 x 3 1 x x x 1 x x x 2 1 x 3 1 x x x 1 x x 2 x
3 2 2 2 2 2
− + + − = − + ⋅ + − + = − + ⋅ + − + = − + ⋅ + ⋅ g)
(
)
(
) (
) (
)(
)
(
( )
) (
(
)
)
(
) (
)
(
x 1) (
x 1)
2 x 2 x 2 1 x 1 x 1 x 2 x 2 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 2 1 x 1 x 1 x 1 1 x 2 1 x 1 1 x 1 1 x 2 1 x 1 2 2 2 2 2 2 2 2
2 − +
− + = + − − + − + + = + − − + − + + = + − + − + − = − + − + − h)
(
)(
)
(
)
(
)(
)
(
) (
)
(
)(
)
(
)(
)
(
)(
)
x1 x 6 x 1 x 1 x x 1 x 1 x 1 x 6 x 1 x 6 x 1 x 1 x x 1 x 1 x x 3 x 3 1 x x 2 x 2 1 x 6 x x x 1 x 1 x 1 x x 3 1 x 1 x 2 1 x 6 x x x 1 x x 3 1 x 1 x 2 2 2 2 2 2 2 3 2 3 = + − − + − ⋅ − + + − − = + − − + − ⋅ − ⋅ + − − + − − = = + − − − ⋅ − + + − − − = + − − − ⋅ − − + −
i)
(
) (
)(
)
4 x 3 x 11 x 4 x 1 2 x x 6 x 3 x 4 x 2 4 x 1 4 x 2 x 1 x 3 4 x 2 x x 2 4 x 1 2 x 1 x 3 2 x x 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 − − + − = − − − + + − + = − − − − − − − + = − − + − + −
j)
(
)
(
)
(
(
)(
)
) ( )
(
) ( )
(
)
(
)
22 2 2 2 2 2 2 2 2 1 x 2 1 x 6 x 1 x 2 x 6 1 x 1 x x 3 1 x 2 1 x 1 x x 3 1 x 1 x 2 1 x 1 x x 3 1 x 1 2 1 x + − − = + − − = + − + − = + − + − − = + − − ⋅ −
k)
(
)(
)
(
)
x 2 x 4 x 4 x 2 x 2 x 3 x x 2 x x 4 x 2 x 2 x 2 x 3 x 2 x 1 x x x 2 x 2 x 1 x 2 x 2 x 2 x 3 2 x 1 x x 1 x 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 + − = + − − + + − − + = + + − + + + + + − = + + − + + + −
l)
(
)(
)
(
)
9 x 12 9 x x 3 x x 4 x 2 12 x 4 x 3 x 9 x 3 x x 9 x x 4 x 2 9 x 3 x 4 x 3 x x 9 x x 4 x 2 3 x 4 x 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 − = − − + − − + + + = − − + − + − − + + = + + − + − − + m)
(
)(
)
(
)
(
( )
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
(
)
)
(
)
2x 2 1 x 1 x 2 1 x 1 x x 2 1 x x 2 1 x x 1 x x 1 2 1 x x 1 x x 1 x x 2 1 x x 1 x x 1 x x 2 x x 1 x x 1 x 1 x x 2 x x x 1 x 1 xx 2 2 2 2 2 2 2
− + = − + = − + = + − = = + − + − = + − − − = + − − + − = + + − −
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
n)(
)(
)
(
)
x 3 7 3 x x x 7 x 3 x x 7 x 3 x 3 x x 3 x 3 x 3 x 3 x 2 x 3 x 3 x 1 x x 3 x 3 x 3 x 3 x x 3 x 2 x 1 x x 3 x 3 x 3 3 x 3 x 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 + = + = + = + + + + + − − + = + + + + + + − + + = + + + + − + + ñ)(
)(
)
1 x x 3 x 2 1 x 1 1 x 3 x 2 1 x 1 1 x 1 x x 2 x 2 1 x 1 1 x 1 x 1 x 2 1 x 1 1 x 1 x 2 1 x 1 1 x 2 1 : 1 x 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 − − = − − + − = − − − + − − = − − − − − = − − + − = − − − +o)
(
)
x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x + − = + − − − + + = + + − + − + + = + + − + − + 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 2 1 2 2 1 1 p)
(
)
(
)
(
(
)
)
(
)
(
)
(
)
2q)
(
)(
)
(
)
1 x
1 1
x
x 5 x 3 x 3 1 x x 2 x 2 1 x
x 5 1 x
1 x x 3 1 x
1 x 1 x 2 1 x
x 5 1 x
x 3 1 x
1 x 2
2 2
2 2
2
2 2
2 2
2 2
− = −
− − + + + + = − − −
− + −
+ + = − − + + −
+
r)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
22 2
2 2
x 6
1 x 2 x 3
1 x 2 1 x 2 x 2
1 x
3 1 x 2 1 x 2 x 2
1 x 2 x 2 x 3
1 x 2 x 2 1 x 2
1 x 2 x 2 x 3
1 x 2 x 2
1 1 x 2
1 −
= − −
= − −
+ − = − ⋅
− − − = −
−
−
⋅
⋅
⋅
⋅
s)
(
)(
)
x 2 x
2 x
2 x
x 7 x 5 2 x x 6 x 3 x 2 x 2 x
x 7 x 5 x 2 x
2 x 1 x 3 x 2 x
x 2 x 2 x
x 7 x 5 x
1 x 3 2 x
x 2
2 2
2 2
2
2 2
2 2
2
2 2
+ = +
− − + + + + = +
+ − +
+ + + + = +
+ − + + +
RESOLUCIÓN DE ECUACIONES
EJERCICIO 9 : Resuelve las siguientes ecuaciones:
3 4 3 3
4 4
1) 2
2 +
− = −
− x
x x x x
2)x4−11x2+28=0 3 4
3 3
4 15 3)
2
2+ = x −x+ + x
0 100 21
4)x4− x2− =
(
)
(
)
3 1 5
4
5)x x+ − = x x− 6)x4−48x2−49=0 1
2 16 3
7) x+ = x− 8) x+5−x =3
3 14 2 2 4
9) =
− +
+ x
x x
x
6 11 4 2 3
10) =
+ +
x
x 4
5 1 2 1 2
11) =
+ − +
− x
x
x 12) x+4= 4x+12
2 11 1 4 1 2
13) =
− + −
x x x
14) x4 +x3−9x2−9x =0 15) x3 −2x2−11x +12=0 16) x4+x3−4x2−4x =0 17) x3−2x2−5x+6=0 18) x3+4x2−x−4=0
2 7 2
1 2 2
19) −1+ + =
x x
x
(
)
x log log
x
log −3 + 4=
20) 2 21) x4−37x2+36=0
(
1)
( )
2 22
22) ln x+ −ln x =ln 23) 5x+4=2x+1 0
9 8 3 3
24) 2x − x+1+ = 2
2
6 3 3 1 4
5 25)
x x
=
− 26)log
(
x+1)
−log(
3x−2)
=1 27)3 x−1+11=2x0 4 2 3 2 2
28) x−1+ x+1− ⋅ x + =
x x x
x 1
6 16 1
29) − = +
+ 3
1 3
3 30)
1 1
2
=
+ + −
x x x
0 3 2 2
31) 1−x + x− = 32)1−x = 7−3x 33) 2x+2 +2x −5=0 Solución:
3 4 x 3 x x 3
x 4 x 4
1) 2
2 +
− = − −
;
3 4 3 3 3 3 3 3
4
4 2 2 +
− = −
− x x x x
x
; 4x2 −4x−3x=3x2−3x−4 0
4 x 4
x2 − + = ; 2
2 4 2
16 16 4
= = − ± =
x ; Solución: x = 2
0 28 x 11 x
2) 4− 2+ = Cambio: x2=z → x4 =z2 z2−11z+28=0
± = → =
± = → = → ± = ± = − ± =
2 4
7 7
2
3 11 2
9 11 2
112 121 11
x z
x z
z
Cuatrosoluciones: x1=− 7, x2 = 7, x3 =−2, x4 =2
3 4
3 x x 3 4 15 x 3)
2
2+ = − + +
;
4 12 4
3 3
4 15 4
4 2 2
+ + − =
+ x x
x
; 4x2+15=3x2−x+3+12
0 x
x2 + = ;
(
)
− = → = + = → = +
1 0
1 0 0 1
x x
x x
x
0 100 x 21 x
− =
± = → =
→ ±
= ±
= + ±
=
vale) (no 4
5 25 2
29 21 2
841 21 2
400 441 21
z
x z
z Dos soluciones: x1=−5, x2= 5
(
)
(
)
3 1 x x 5 4 x x
5) + − = − ;
3 5 4
2
2 x x
x
x + − = − ; x2+ x− =x2−x
15 12 3
0 15 x 13 x
2 2+ − = ;
− = − = = → ± − = ±
− = + ±
− =
2 15 4
30 1 4
17 13 4
289 13
4
120 169 13
x x
x
0 49 x 48 x )
6 4− 2− = Cambio :x2 =z → x4 =z2 z2−48z−49=0
− =
± = → =
→ ± = ±
= + ±
=
vale) (no 1
7 49
2
50 48 2
500 2 48 2
196 304 2 48
z
x z
z Dos soluciones: x1=−7, x2= 7
1 x 2 16 x 3
7) + = − ; 3x+16=
(
2x−1)
2; 3x+16=4x2 +1−4x; 0=4x2−7x−15
− = − = = → ±
= ±
= + ± =
4 5 8 10 3
8 17 7 8
289 7
8 240 49 7
x x x
Comprobación:
vale. sí 3 5
25
3 → = → =
= x
x
vale. no 4
5 2
7 2 7 4 49 4
5 −
= → − ≠ = → −
= x
x
Hay una solución: x = 3
3 x 5 x
8) + − = ; x+5 =3+x; x+5=9+x2+6x; 0=x2+5x+4
− =
− = → ± − = ± − = − ± − =
4 1 2
3 5 2
9 5 2
16 25 5
x x x
Comprobación:
vale sí 1 3
1 2 1 4
1 → + = + = → =−
−
= x
x
vale no 4 3
5 4 1 4 1
4 → + = + = ≠ → =−
−
= x
x
Hay una solución: x =−1
3 14 2 x
x 2 x
x 4
9) =
− +
+ ;
(
(
)(
)
)
(
(
)(
)
)
(
)(
)
(
2)(
2)
3
2 2 14 2 2 3
2 3 2 2 3
2 12
− +
− + = − +
+ +
− +
−
x x
x x x
x x x x
x x x
(
4)
14 6 3 24
12x2− x+ x2+ x = x2 − ; 15x2 −18x =14x2−56; x2−18x+56=0
= = → ±
= ±
= − ±
=
4 14 2
10 18 2
100 18
2 224 324 18
x x x
6 11 4 x
2 x 3
10) =
+
+ ;
(
(
)
)
(
)
(
(
)
)
4 6
4 11 4 6
12 4
6 4 18
+ + =
+ + + +
x x
x x x
x x x
x x
; 18x+72+12x=11x2+44x; 0=11x2+14x−72
− = − = = → ±
− = ±
− = +
± − =
11 36 22
72 2 22
58 14 22
3364 14
22
3168 196 14
x x x
4 5 1 x
2 x 1 x
2
11) =
+ − +
− ;
(
(
)(
)
)
(
(
)(
)(
)
)
4(
(
1)(
)(
1)
)
1 1 5 1 1 42 1 4 1 1 4
1 8
+ −
+ − = + −
− − + + −
+
x x
x x x
x x x x
x x
; 8x+8+4
(
x2−3x+2) (
=5x2−1)
5 5 8 12 4 8
8x+ + x2− x+ = x2− ; 0=x2+4x−21;
− = = → ±
− = ±
− = + ± − =
7 3 2
10 4 2
100 4
2 84 16 4
x x x
12 x 4 4 x
12) + = + ;
(
x+4)
2 =4x+12; x2+16+8x=4x+12; x2 +4x+4=0;Comprobación:x=−2 → 2= 4 → síesválida
2 11 1 x
4 x
1 x 2
13) =
− + −
;
(
(
)(
)
)
(
)
(
(
)
)
1 2
1 11 1 2
8 1
2
1 1 2 2
− − =
− + −
− −
x x
x x x
x x x
x x x
; 2
(
2x2−3x+1)
+8x=11x2 −11x 22 4 2
16 16 4
x x x x
x 6 2 8 11 11
4 2− + + = 2− ;0=7x2−13x−2;
− = − = = → ±
= ±
= + ±
=
7 1 14
2 2 14
15 13 14
225 13
14 56 169 13
x x x
14) Sacamos factor común:x4+x3−9x2−9x=x
(
x3 +x2−9x−9)
=0 :9 x 9 x x os
Factorizam 3+ 2− −
x2 – 9 = 0 ⇒ x = ± 3
(
)(
)(
)
− = → = +
= → = −
− = → = + =
→ = + − + = − − +
3 0
3
3 0
3
1 0
1 0
0 3 3 1 9
9 2 3 4
x x
x x
x x
x x
x x x x x x x
Por tanto, las soluciones de la ecuación son:x1=0, x2 =−1, x3 =3, x4 =−3 15) Factorizamos:
(
)(
)(
)
− = → = +
= → = −
= → = − → = + − − = + − −
3 0
3
4 0
4
1 0
1 0
3 4 1 12 11 2 2
3
x x
x x
x x
x x x x
x x
Por tanto, las soluciones de la ecuación son: x1=1, x2 =4, x3 =−3
16) Sacamos factor común:x4+x3−4x2−4x= x
(
x3 +x2−4x−4)
=0Factorizamos 3 + 2 −4 −4:
x x x
(
)(
)(
)
− = → = +
= → = −
− = → = + = → = + − + = − − +
2 0
2
2 0
2
1 0
1 0
0 2 2 1 4
4 2 3 4
x x
x x
x x
x x
x x x x x x x
Por tanto las soluciones de la ecuación son:x1=0, x2 =−1, x3=2, x4=−2
17) Factorizamos:
(
)(
)(
)
− = → = +
= → = −
= → = − → = + − − = + − −
2 0
2
3 0
3
1 0
1 0
2 3 1 6 5 2 2
3
x x
x x
x x
x x x x
x x
Por tanto, las soluciones de la ecuación son:x1=1, x2 =3, x3=−2
(
)(
)(
)
− = → = +
− = → = +
= → = − → = + + − = − − +
4 0
4
1 0
1
1 0
1 0
4 1 1 4 4 2 3
x x
x x
x x
x x x x
x x
Por tanto, las soluciones de la ecuación son:x1=1, x2 =−1, x3 =−4
2 7 2
1 2 2 19)
x x 1
x− + + =
;
2 7 2
1 2 2 2
= +
+ x x
x
Hacemos el cambio de variable: 2x= y :
2 7 1 2 +y+ y = y
; 2 +2 2 +2=7 → 3 2−7 +2=0
y y y
y y
= = = → ± = ± = − ± =
3 1 6 2 2
6 5 7 6
25 7 6
24 49 7
y y y
1 2
2
2 → = → =
=
•y x x
58 1 2 3 3
3 1 3
1 2 3
1
2
2 ,
log log log
log x
y= → x = → = =− =− =−
•
Hay dos soluciones: x = 1; x2=−1,58
20) log (x − 3)2+ log 4 = log x ; log [4(x − 3)2 ] = log x ; 4(x − 3)2= x → 4(x2− 6x + 9)= x 4x2 − 24x + 36 = x → 4x2 − 25 x 6 + 36 = 0 ;
= = = → ± = ± = − ±
=
4 9 8 18 4
8 7 25 8
49 25 8
576 625 25
x x
x
4 9 ; 4 : soluciones dos
Hay x1= x2 =
21) x4−37x2+36=0 ; Cambio: x2 =z → x4 =z2⇒z2−37z+36=0
= = → ±
= ±
= − ±
=
1 36 2
35 37 2
1225 37
2
144 1369 37
z z z
1 1
1 1
6 36
36 36
2 2
± = → ± = → = → =
± = → ±
= → =
→ =
x x
x z
x x
x z
Hay cuatro soluciones: x1 =−6, x2=−1, x3= 1, x4= 6
22)2ln
(
x+1) ( )
−ln 2x =ln 2; ln(
x+1)
2−ln( )
2x =ln2;(
)
(
)
2 21 2
2
12 2
= + → =
+
x x ln
x x ln
(
x+1)
2=4x → x2+2x+1=4x → x2−2x+1=0; 1 2 2 24 4 2
= = − ± =
x ; Hay una única sol: x = 1
23) 5x+4=2x+1⇒ 5x+4=
(
2x+1)
2⇒5x+4=4x2+4x+1⇒ 0=4x2−x−3
− = − = = → ± = ± = + ± =
4 3 8
6 1
8 7 1 8
49 1 8
48 1 1
x x x
Comprobación:
válida Es 1
2 3 9
1 → = = + →
=
x
válida es No 2
1 1 2
3 2 1 4 1 4
3
→ − = + − ≠ = →
− =
x
Hay una solución: x = 1
2 0
9 8 3 3
4) 2x− x+1+ = ;
( )
0 9 8 3 33x 2− x⋅ + = :
3 cambio el
Hacemos x =y
0 8 y 27 y 9 0 9 8 y 3
= = = = → ± = ± = − ± = 3 1 18 6 3 8 18 48 18 21 27 18 441 27 18 288 729 27 y y y 89 , 0 1 3 log 8 log 1 8 log 3 8 log 3 8 3 3 8 3
3 = − = − =
= → = → =
•y x x
1 3 1 3 3 1 − = → = → =
•y x x
Hay dos soluciones: x1=−1; x2= 0,89
2 2 2 2
2 2
2
2 2
2 12x 15 4x 6 15 6 4x 9 4x
6 x 12 x 4 x 12 15 x 6 3 3 1 x 4 5
5) − = ⇒ − = ⇒ − = ⇒ − = ⇒ =
− = = → ± = → = 2 3 2 3 4 9 4 9 2 x x x x 2 3 ; 2 3 : soluciones dos
Hay 1 2 =
−
= x
x
26)log
(
x+1)
−log(
3x−2)
=1; 10 1 10(
3 2)
2 3 1 1 2 3 1 − = + → = − + → = − + x x x x x x log 29 21 29 21 20 301= − → = → =
+ x x x
x
(
)
(
)
(
)
130 x 53 x 4 0 121 x 44 x 4 9 x 9 121 x 44 x 4 1 x 9 11 x 2 1 x 3 11 x 2 1 x 3 11 x 2 1 x 3 x 2 11 1 x 3 27) 2 2 2 2 2 + − = ⇒ + − = − + − = − ⇒ − = − ⇒ − = − − = − ⇒ = + − = = = → ± = ± = − ± = 4 13 8 26 10 8 27 53 8 729 53 8 080 2 809 2 53 x x x Comprobación: válida Es 10 2 20 11 9 11 9 310 → + = + = = ⋅ →
= x válida es No 2 13 4 13 2 2 31 11 2 9 11 4 9 3 4 13 → = ⋅ ≠ = + = + → = x
Hay una solución: x = 10
28)2x−1+2x+1−3⋅2x+4=0; 2 2 3 2 4 0 2 2 = + ⋅ − ⋅
+ x x
x
; Hacemos el cambio: 2x= y
2 3 4 0
2 + y− y+ =
y
; y+4y−6y+8=0 → −y+8=0 → y=8; 2x =8 → x=3
(
)
(
(
)
)
(
(
)
)
(
)
0 3 x 14 x 8 0 6 x 28 x 16 0 6 x 28 x 16 6 x 12 x 6 x 16 x 16 x 6 1 x 2 x 6 x 16 x 16 x 6 1 x x 6 1 x 6 1 x x 6 1 x x 16 1 x x 6 x 6 x 1 x 6 16 1 x x 29) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 = + + → = + + ⇒ = − − − ⇒ + + = − − + + = − − ⇒ + + = + + − + ⇒ + = − + − = − = − = − = → ± − = ± − = − ± − = 2 3 16 24 4 1 16 4 16 10 14 16 100 14 16 96 196 14 x x x 2 3 ; 4 1 : soluciones dosHay 1 2
− = −
= x
x
( )
x 1 1 1 x x 1 x 1 x x 3 3 3 1 3 3 30) 2 2 − + − + − + + − = →= ; x2−x+1−x−1=−1→ x2−2x+1=0: 1
2 2 2 4 4 2 = = − ± = x
Hay una única solución: x = 1
0 3 2 2 2 ) 31 x x 1 = −
+ ⇒Cambio: 2x =z. Así,
0 3 2 = − +z
z 2 3 0
2 − =
+z z z2−3z+2=0
= → = → = = → = → = ± = − ± = 0 1 2 1 1 2 2 2 2 1 3 2 8 9 3 x z x z z x x
32)
(
)
− = = + ± − = → = − + → − = − + → − = − 3 x 2 x 2 24 1 1 x 0 6 x x x 3 7 x 2 x 1 x 3 7 x
33) 2x⋅22+2x−5=0⇒4⋅2x+2x−5=0⇒5⋅2x−5=0⇒2x =1 ⇒ x=0
SISTEMAS DE ECUACIONES
EJERCICIO 10 : Halla la solución de los siguientes sistemas, analítica y gráficamente:
a)
= +
= +
4 2 2
3 2 3
y x
y x
b)
+ =
= − −
x x y
x y
3 0 2 4
2 c)
= − +
− =
0 6
2 2
x y
x x y
d)
= +
= + −
7 3
2 2 3
1 y x
y x
e)
= + −
− =
0 6 2
3 2
x y
x x y
Solución:
a)
• Resolvemos el sistema analíticamente: y x
y x
y x y
x y x y
x y x
− =
= +
= +
= +
= +
= +
= +
8 8
18 3 2
2 8 2 2
6 18 6 3 6 2
4 2 2
3 2 3
2x +3(8−x)= 18; 2x + 24 −3x = 18; −x =−6 ; x = 6 → y = 8 − 6 = 2 ; Solución: x = 6; y = 2
• Interpretación gráfica:
− = → = +
+ − = − = − = → = +
x y y
x
x x x
y y
x
8 4
2 2
6 3
2 3
2 6 3
2 18 3
2 3
Estas dos rectas se cortan en el punto (6, 2).
b)
• Lo resolvemos analíticamente:
2 x x 0 ; x 3 x 2 x 4
2 x 4 y
x 3 x y
0 2 x 4 y
2 2
2 + = + = − −
+ =
+ =
= − −
− = → − =
= → = → ± = ± = + ± =
2 1
10 2
2 3 1 2
9 1 2
8 1 1
y x
y x
x
− =
− =
= =
2 y
1 x y 10 y
2 x :
2 2
1 1
Solución
• Interpretación gráfica: Larecta y laparábolasecortanenlospuntos(2,10) y ( 1, 2). 3
2 4
2 − −
+
= +
=
x x y
c)
• Resolvemos analíticamente el sistema:
0 6 ;
0 6 2
2 0
6 2
2 2
2 2
= − − =
− + −
− =
= −
+= − x x x x x
x x y x
y
x x y
= → − =
= → = → ± = ± = + ± =
8 2
3 3
2 5 1 2
25 1 2
24 1 1
y x
y x
x
= − =
= =
8 y
2 x y 3 y
3 x :
2 2
1 1
Solución
• Interpretación gráfica: Laparábola y larectasecortanenlospuntos(3,3) y ( 2,8). 6
2
2
−
−
= −
= x y
x x y
d)
• Resolvemos analíticamente el sistema:
= +
= + −
= +
= + −
= +
= + −
7 3
12 3 2 2
7 3
6 12 6 3 6
2 2
7 3
2 2 3
1
y x
y x
y x
y x
y x
y x
(
7 3)
14 32 ; 3 7 7
3
14 3 2
= − + −
=
=
+ =
+ y x x x
y x
y x
4 3 7 1 3 7 ; 1 ; 7 7 ; 21 14 9 2 ; 14 9 21
2x+ − x= x− x= − − x=− x= y= − ⋅ = − =
Solución: x = 1; y = 4
• Interpretación gráfica: Estasdosrectassecortanenelpunto(1,4). 3
7 7
3
3 2 14 14
3 2
− = → =
+
− = → =
+
x y
y x
x y
y x
e)
• Lo resolvemos analíticamente:
0 6 5 ;
0 6 2 3
3 0
6 2
3
2 2
2 2
= + − =
+ − −
− =
= +
−= − x x x x x
x x y x
y
x x y
− = → =
= → = → ± = ± = − ± =
2 2
0 3
2 1 5 2
1 5 2
24 25 5
y x
y x
x
− = =
= =
2 2 y 0 3 :
2 2
1 1
y x y
x Solución
• Interpretación gráfica: Laparábola y larectasecortanenlospuntos(3,0) y (2, 2) 6
2 3
2
−
−
= −
= x y
EJERCICIO 11 : Halla las soluciones de estos sistemas: a) − = + + + = x y y x x y 4 1 3 b) = − = − 3 2 0 3 y x y x
x c)
= + = + 4 3 3 2 y x y
x d)
− = − = + 3 6 2 y x y x e) = + = + 2 5 1 1 5 2 1 y x y x f) − = − = + 2 2 1 2 y log x log y log x log g) = += + 6 32 2 ln y ln x ln y x h) = = − + 8 2 0 2 2 x y y log x log i)
(
)
= + = − 1 2 2 y x log x y j) = − = + + 2 8 2 2 1 log x log y log y x k) = − = − 1 9 y log x log y x l) − = − = − 2 3 2 2 xy x y m) − = + − = + 1 3 2 1 3 y x y x n) = − = − 1 2 6 1 1 1 y x yx ñ)
= + = − 6 2 2 0 2 y x y x = + − = − 6 5 1 1 1 2 o) y x y x = = + 6 13
p) 2 2
xy y x + − = − = 1 2 5 q) 2 y y x x y Solución: a) x x x x x y x y y x x y − + = + + + + = − = + + + = 1 3 4 1 3 1 3 4 1
3
(
)
21 2 5 4 ; 1 2 5
4x+ = x+ x+ = x+
1 ; 4 4 ; 4 1 4 5
4 + = 2 + + = 2 2 =
x x x x x ; = → = → − = → ± = 4 1 válida no 1 1 y x x x
Hay una solución: x = 1; y = 4
b) 9 x x 6 ; 3 3 x x 2 3 x y 3 y x 2 0 x y 3 3 y x 2 0 y x x 3 2 2 2 2 = − = − = = − = − = − = − 3 3 2 6 2 36 36 6 ; 9 6
0=x2− x+ x= ± − = = → y =
Solución: x = 3; y = 3
c)
(
)
(
) (
)
x(
(
x)
)
x x x x x x x x x y x x y x y x − − = − + − − − = = − + = + = + 4 4 3 4 3 4 4 2 4 3 4 3 2 4 3 3 2; 8−2 +3 =12 −3 2; 3 2−11 +8=0
x x x x x x = → = = → = = → ± = ± = − ± = 3 1 3 4 3 8 6 16 6 5 11 6 25 11 6 96 121 11 y x y x x = = = = 3 1 y 3 4 3 8 : soluciones dos Hay 2 2 1 1 y x y x d) x x x x y x x y y x y x = − + = − = + − = − = − = + 2 3 3 2 6 3 2 6 3 6 2
(
3 2)
2( )
2; 9 4 2 12 ; 4 2 13 9 0= + − = − + =
− x x x x x x x
= → = → = = → ± = ± = − ± = 4 1 válida no 4 9 8 18 8 5 13 8 25 13 8 144 169 13 y x x x = ≠ − = ⋅ − = 2 3 4 9 2 3 4 9 2 3 que puesto válida, es no 4 9 solución
e)
(
)
x y xy xy y x xy x y y x y x y x 1 1 5 5 2 2 5 5 2 2 2 5 2 5 1 1 5 2 1 = → = → = + = = + + = = + = + 2 5 2 0 ; 2 2 5 ; 2 25= + = 2 + = 2− +
x x x x x x = → = = = → = → ± = ± = − ± = 2 2 1 4 2 2 1 2 4 3 5 4 9 5 4 16 25 5 y x y x x = = = = 2 2 1 y 2 1 2 : soluciones dos Hay 2 2 1 1 y x y x
f)
(
)
− = − + = =
−+ = 2 2
2 2 2 2 2 1 2 y log x log y log x log y log x log y log x log 1 0 0 5 2 2 2 2 4 = → = → = − = − = + x x log x log y log x log y log x log
Sustituyendo en la primera ecuación este valor, queda:2logx+logy =1 → logy =1 → y =10 Por tanto, la solución es x = 1, y = 10.
g)
( )
(
5)
6 5 6 5 6 2 2 6 32 2 5 = − − = = = + = = = += + + x x x y xy y x ln xy ln ln y ln x ln y x y x = − ± = → + − = → = − 2 24 25 5 6 5 0 65 2 2
x x x x x = − = → = = − = → = → ± = ± 3 2 5 y 2 x 2 3 5 y 3 x 2 1 5 2 1 5
Hay dos soluciones: x1 = 3, y1= 2 ; x2= 2, y2= 3
h) = += == =− = +
+ 2 3
2 2 8 2 0 2 2 3 2 2 2 x y y x y log x log y log x log x y x
y 3 2 2 3 0
2 3 2 2 2 = − + → − = − =
= x x x x
x y y x − = = → = → ± − = ± − = + ± − = válida) (no 3 1 1 2 4 2 2 16 2 2 12 4 2 x y x
x Hay una única solución: x = 1, y = 1
i)
(
)
(
2)
1 2 102 1 2 2 2 2 2 = + − → = + − = − = += − y y y y log x y y x log x y − = = → ± − = ± = + ± − = → = − + 4 3 2 7 1 2 49 1 2 48 1 1 0 12 2 y y y y y 7 2 9
3 → = − =
=
•y x
14 2 16
4 → = − =
− =
•y x
Hay dos soluciones: x1= 7, y1= 3 ; x2= 14, y2=−4
j) x 2 y 2 x y 8 2 2 2 log x y log 8 2 2 2 log x log y log 8 2 2 y 1 x y 1 x y 1 x = = = + = = + = − = + + + +
( )
2 8 22 8
2
2x+1+ 2x = → x ⋅ + x 2 =
; Cambio: 2 = → 2 + 2=8 → 2+2 −8=0
z z z z z x − = = → ± − = ± − = + ± − = 4 2 2 6 2 2 36 2 2 32 4 2 z z z 2 1 2 2
2 → = → = → =
=
•z x x y
vale No 4
2
4 → =− →
− =
• x
z
k) = + = = + = = + = = − = − y x y x y x y x y x log y x y log x log y x 10 9 10 9 1 9 1 9 10 1 9 9 10
9+y = y → = y → y = → x=
1 ; 10 : solución una
Hay x = y =
l) 2 2 3
3 2 3 2 2 2 2 2 2 − = − − − = − = − − ==− − x x x y x y xy x
y ; 4 2 3 4 4 3 2 0 4 3 2 4
2 −x =− → −x =− x → =x − x −
x 0 4 3 :
Cambio 2 = → 2− − =
z z z x → − = ± = ± = → = → = → ± = ± = + ± = vale no 1 2 4 4 4 2 5 3 2 25 3 2 16 9 3 2 z x x z z 1 2 1 2 = → − = • − = → = • y x y x 1 ; 2 1 ; 2 : soluciones dos Hay 2 2 1 1 = − = =− = y x y x
m) 3 1 1 3 2
3 1 2 1 3 1 3 2 1
3 + =− − −
− − = + = − − =
++ = − y x x x
y x y x y x 1 1 3 3 3 1 3 3 1
3 x+ =− x− → x+ = − x− → x+ =−x−
(
x)
x x x x xx+1= − −12 → +1= 2+2 +1 → 0= 2+ ⇒
(
)
= → − = → = → = + 2 1 válida no 0 0 1 y x x x x
Hay una única solución: x =−1; y = 2
n) 6
(
2 1)
6(
2 1)
1 2 6 6 1 2 6 1 1 1 − = − − = − = − = − = − x x x x y x xy x y y x y
x ⇒12 −6−6 =2 2− → 0=2 2−7 +6
x x x x x x = → = = = → = → ± = ± = − ± = 2 2 3 4 6 3 2 4 1 7 4 1 7 4 48 49 7 y x y x x 2 y ; 2 3 x ; 3 y ; 2 x : soluciones dos
Hay 1= 1= 2 = 2 =
ñ)
( )
2 2 66 2 2 2 6 2 2 0 2 2
2 + =
= + = = + =
− y y
y y y x y x y x
Hacemos el cambio: 2y= z
− = = → ± − = ± − = + ± − = → = − + 3 2 2 5 1 2 25 1 2 24 1 1 0 6 2 z z z z z 2 1 2 2
2 → = → = → =
=
•z y y x
válida no 3
2
3 → =− →
− =
• y
z
Hay una solución: x = 2; y = 1
y 2 1 x ) =− + o ⇒
(
)
(
) (
)
0 6 23 10 10 5 12 6 6 2 1 5 2 1 6 6 5 6 6 5 6 6 5 1 1 22 ⇒ − + =
+ − = + − + − = + − + ⇒ = + = + ⇒ = + y y y y y y y y y y xy x y xy x y y x − = → = = = → = ± = − ± = 5 2 10 3 20 6 3 2 20 17 23 20 240 529 23 x y x y y 0 36 x 13 x x 13 36 x 13 x 36 x x 6
y 4 2 4 2
2
2+ = → + = → − + =
→ =
p) Cambio: x2 =z.Así:z2 −13z+36=0⇒
± = → = ± = → = ± = ± = − ± = 2 4 3 9 2 5 13 2 25 13 2 144 169 13 x z x z z = = − =− = = = − =− = 3 2 3 2 2 3 2 3 : 4 4 3 3 2 2 1 1 y x y x y x y x Soluciones
(
5 x) (
2 5 x)
1x= − 2− − +
SISTEMAS DE ECUACIONES. MÉTODO DE GAUSS
EJERCICIO 12 : Obtén, mediante el método de Gauss, la solución de los siguientes sistemas de ecuaciones: a) − = + +− − = = + + 2 5 8 2 2 7 2 3 z y x z y x z y x b) = − + − = + − − = − + 4 8 3 2 6 2 3 z y x z y x z y x c) = + + − = +− + =− − 6 2 6 2 3 4 2 z y x z y x z y x d) = + − − = +− + = 1 3 2 3 2 2 2 2 z y x z y x z y x e) − = + − + =− − − = + 3 2 7 3 6 2 2 z y x z y x z y x f) = − +− + = = − + 4 2 1 3 2 2 2 z y x z y x z y x g) = + −+ − = = + − 6 2 7 3 6 2 z y x z y x z y x h) = + − − =− + + = − 9 2 2 5 3 7 2 z y x z y x z y x i) − = − − − = − + = + 1 1 3 6 2 z y x z y x z y x Solución: a) 0 1 3 0 2 3 7 1 3 2 9 3 9 3 2 15 5 7 2 3 1 3 1 2 1 2 5 8 2 2 7 2 3 = − = = → = − − = − = + − = = → − = + − = = + + → − + − = + + = − − = + + z y x y x z x y x y x x z y x ª ª ª ª ª z y x z y x z y x b) → = − − = + = − + → − − = + − − = + = − + → − + = − + − = + − = − + 0 x 7 2 z x 5 6 z 2 y x 3 ª 2 ª 3 ª 2 ª 1 2 z x 2 2 z x 5 6 z 2 y x 3 ª 1 ª 3 ª 1 ª 2 ª 1 4 z y x 8 z 3 y x 2 6 z 2 y x 3 2 z 2 y 0 x 2 z 2 x 3 6 y 2 x 5 2 z 0 x − = = = = + − = − = − − = = →
c) x 3 , y 1 , z 1
1 4 z x 2 y 3 z 2 x 1 z 2 z 2 2 z x 4 z y x 2 ª 1 ª 3 ª 1 ª 2 ª 1 6 z y x 2 6 z 2 y x 3 4 z y x 2 = − = = − = + + − = = + = = = = − − = + − + − → + + = + + = − + − = + − − : Solución
d) →
− − − = + − − = + − = − + → ⋅ − ⋅ − = + − = + − = − + → = + − = − + = + − 5) ( : ª 3 ª 3 ª 2 ª 1 5 z 5 y 5 4 z 4 y 5 2 z y 2 x ª 1 2 ª 3 ª 1 2 ª 2 ª 1 1 z 3 y x 2 2 z 2 y x 2 3 z y 2 x ª 3 ª 1 ª 2 1 z 3 y x 2 3 z y 2 x 2 z 2 y x 2 1 z 0 y 2 x 2 z y 2 3 x 0 z 1 y 1 z 1 z y 1 z 3 z y 2 x − = = = = + − = = + = − = → = − = − = − + → e)
( )
→ − − − = + − − = + − = − + → ⋅ − − − = + − − = + − = − + 5 : 3 3 2 1 15 5 5 13 3 5 6 2 2 1 2 3 1 2 1 3 2 7 3 6 2 2 ª ª ª ª z y z y z y x ª ª ª ª ª z y x z y x z y x 1 2 0 : 0 2 4 6 2 2 6 2 1 3 3 1 2 2 3 2 2 6 2 2 − = = = = − − = + − = = − = + = − = − = → = − = − = − +→ Solución x , y , z