Página 77 - Libro de Matemática de Octavo Grado

Productos notables, Factoreo, Racionalización

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Resolución Página 77 - Libro de Matemática de Octavo Grado

Completo los espacios en la igualdad: x² + _____ + 8 = (x + 2) · (x + _____)
Datos para la resolución

Para completar el cuadrado, recuerda que al factorizar x² + mx + n como (x + p)(x + q), los valores p y q satisfacen p + q = coeficiente de x y p·q = término independiente.

Explicación
Análisis: Queremos encontrar los términos que, al agregarse al trinomio x² + ___ + 8, produzcan el producto (x + 2)(x + b).
Paso 1: Expandimos (x + 2)(x + b):
$$(x + 2)(x + b) = x^2 + (2 + b)x + 2b$$
Paso 2: Igualamos los coeficientes al trinomio x² + mx + 8:
– El término independiente 2b debe ser 8 → 2b = 8 → b = 4.
– El coeficiente de x es (2 + b) = 2 + 4 = 6, por lo que m = 6.
Conclusión: Los espacios se completan con 6x y 4.
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Completo los espacios en la igualdad: _____ + 10x + 9 = (x + _____) · (x + 9)
Datos para la resolución

Para un trinomio x² + bx + c que se factoriza en (x + p)(x + q), se cumple p + q = b y p·q = c.

Explicación
Análisis: Buscamos el término cuadrático y el valor que, al factorizar, dé (x + a)(x + 9).
Paso 1: Expandimos (x + a)(x + 9):
$$(x + a)(x + 9) = x^2 + (a + 9)x + 9a$$
Paso 2: Identificamos que el coeficiente de x es 10, luego a + 9 = 10 → a = 1. El término independiente 9a = 9·1 = 9. Por tanto, el término cuadrático es x².
Conclusión: Los espacios se completan con x² y 1.
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Completo los espacios en la igualdad: 25 + _____ m²n² = (_____ + 5)²
Datos para la resolución

Un cuadrado perfecto (p + q)² = p² + 2pq + q². Aquí q = 5, así que 2p·5 = 10p.

Explicación
Análisis: Queremos reconocer un cuadrado perfecto de la forma (p + 5)² = p² + 10p + 25, donde p = mn.
Paso 1: Identificamos p = mn → p² = m²n².
Paso 2: El término cruzado debe ser 10·mn = 10mn.
Conclusión: Los espacios se completan con 10mn y mn.
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Completo los espacios en la igualdad: _____ – 14n + _____ = (7n – _____)²
Datos para la resolución

Recuerda que al desarrollar (an – b)² obtienes a²n² – 2ab·n + b².

Explicación
Análisis: Reconocemos (7n – k)² = 49n² – 2·7n·k + k² = 49n² – 14n + k². Debe coincidir con la expresión dada.
Paso 1: Igualamos el término de n²: 49n² → primer espacio = 49n².
Paso 2: El término lineal ya es –14n, coincide para k = 1.
Paso 3: El término independiente k² = 1² = 1 → tercer espacio = 1.
Paso 4: El valor en el binomio es k = 1.
Conclusión: Los espacios se completan con 49n², 1 y 1.
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Determino las dimensiones de la pared al factorizar la expresión a²n² – 8an + 15.
Datos para la resolución

Para factorizar (u)² + bu + c, encuentra dos números que sumen b y multipliquen c, y escribe (u + p)(u + q).

Explicación
Análisis: La expresión es un trinomio cuadrado en la forma (an)² – 8(an) + 15.
Paso 1: Buscamos dos números que sumen –8 y cuyo producto sea 15: –3 y –5.
Paso 2: Factorizamos:
$$(an)^2 - 8(an) + 15 = (an - 3)(an - 5)$$
Conclusión: Las dimensiones de la pared son (an – 3) metros y (an – 5) metros.
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Calculo las dimensiones de la pared si a = 5 m y n = 2 m.
Datos para la resolución

Multiplica los valores de a y n antes de restar.

Explicación
Análisis: Sustituimos a y n en cada factor hallado:
Paso 1: an – 3 = (5·2) – 3 = 10 – 3 = 7 m.
Paso 2: an – 5 = 10 – 5 = 5 m.
Conclusión: Las dimensiones son 7 m y 5 m.
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Escribo una expresión algebraica para calcular el costo total de pintura si con cada galón se pinta 3 m² y el galón cuesta $ 3.5.
Datos para la resolución

Modelo: Costo = (área total / cobertura por galón) × precio del galón.

Explicación
Análisis: El área de la pared es (an – 3)(an – 5). Cada galón cubre 3 m² y cuesta $ 3.5.
Paso 1: Número de galones necesarios = Área / 3 = \(\frac{(an - 3)(an - 5)}{3}\).
Paso 2: Costo total = (Número de galones) · 3.5 = \[3.5\cdot\frac{(an - 3)(an - 5)}{3}\].
Conclusión: La expresión es $$C(a,n)=3.5\cdot\frac{(an - 3)(an - 5)}{3}$$.
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Factorizo la expresión x³ – 6x² + 11x – 6.
Datos para la resolución

Para polinomios de grado 3 prueba raíces enteras que dividan al término independiente y luego factoriza el cuadrático resultante.

Explicación
Análisis: Probamos raíces enteras de 1, 2, 3:
Paso 1: Evaluamos en x = 1 → 1 – 6 + 11 – 6 = 0, por tanto (x – 1) es factor.
Paso 2: Dividimos polinomio entre (x – 1) para obtener x² – 5x + 6.
Paso 3: Factorizamos x² – 5x + 6 = (x – 2)(x – 3).
Conclusión: La factorización completa es $$(x - 1)(x - 2)(x - 3)$$.
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Argumento: ¿Cuál es el valor mínimo que puede tomar x para construir la cisterna cuadrangular de volumen dado?
Datos para la resolución

Recuerda que las longitudes deben ser positivas, por lo que cada factor de la factorización debe ser mayor que cero.

Explicación
Análisis: El volumen se expresa como V(x) = (x – 1)(x – 2)(x – 3). Para que las tres dimensiones (x – 1), (x – 2) y (x – 3) sean positivas, necesitamos x – 3 > 0 → x > 3.
Conclusión: El valor mínimo de x que garantiza dimensiones positivas es cualquier valor mayor que 3. Si se decide tomar un valor entero, el más pequeño sería x = 4.
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Aproximo a la milésima más cercana el volumen de la cisterna si x = (6 – √3) / 3.
Datos para la resolución

1) Calcula primero la aproximación de x. 2) Sustitúyela en cada factor. 3) Multiplica y redondea al tercer decimal.

Explicación
Análisis: Primero calculamos x:
$$x = \frac{6 - \sqrt{3}}{3} \approx \frac{6 - 1.732}{3} = \frac{4.268}{3} \approx 1.423$$
Luego evaluamos V(x) = (x – 1)(x – 2)(x – 3):
$$(1.423 - 1)(1.423 - 2)(1.423 - 3) \approx (0.423)(-0.577)(-1.577) \approx 0.423 \times 0.9115 \approx 0.386$$
Conclusión: El volumen aproximado es 0.386 m³.
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Tema 11. Productos notables, factoreo y racionalización

Respondo la siguiente pregunta. ¿Cómo aplico factoreo en la vida diaria? Explico mi respuesta con un ejemplo.

16. Completo los espacios en blanco para que se cumplan las igualdades planteadas.

a) $$x^2 + \dots + 8 = (x + 2)(x + \dots)$$

b) $$\dots + 10x + 9 = (x + \dots)(x + 9)$$

c) $$25 + \dots m^2 n^2 = (\dots + 5)^2$$

d) $$\dots - 14n + \dots = (7n - \dots)^2$$

¿Sabías qué?

Los productos notables como su nombre lo indica, son multiplicaciones algebraicas; que cumplen reglas precisas.

Cada producto corresponde a una regla de factorización que las estudiaremos a continuación.

17. Resuelvo los siguientes problemas en mi cuaderno.

a) Fernanda desea pintar una pared rectangular cuya superficie puede ser expresada como $$a^2n - 8an + 15$$.

  • ¿Cuáles son las dimensiones de la pared?
  • ¿Cuáles son las dimensiones de la pared si se sabe que a = 5m y b = 2m?
  • Escribo una expresión algebraica para calcular el costo total de pintura si con cada galón se pinta 3 m². Si el galón de pintura cuesta $ 3,5.

b) Juan desea construir una cisterna cuadrangular con un volumen de $$x^3 - 6x^2 + 11x - 6$$ expresado en metros cúbicos.

  • Factorizo la expresión.
  • Argumento mi respuesta de la pregunta. ¿Cuál es el valor mínimo que puede tomar x?
  • Aproximo la respuesta a la milésima más cercana. ¿Cuál es el volumen de la cisterna si x = $$\frac{6 - \sqrt{3}}{3}$$?