Fracciones parciales caso 2

Cátedra de Matemática FCE-ULACIT
13 Jul 202307:46

Summary

TLDREl guión del video ofrece una explicación detallada sobre cómo expresar una fracción racional en fracciones parciales. Se analiza el denominador, se factoriza y se identifican las restricciones. Seguidamente, se descompone la fracción original en términos de fracciones parciales, utilizando técnicas como el uso de fórmulas notables y la distribución algebraica. El proceso culmina en el establecimiento de un sistema de ecuaciones para resolver los coeficientes A, B y C, obteniendo así la representación en fracciones parciales del polinomio dado.

Takeaways

  • 📚 El ejercicio 119 trata sobre la expresión en fracciones parciales de una fracción racional dada.
  • 🔍 Se analiza el denominador para determinar si está factorizado o si puede serlo, y se identifica que es un producto notable.
  • 📐 Se factoriza el denominador como x(x - 1)^2 y se distribuye el numerador entre este denominador factorizado.
  • 📝 Se establecen las restricciones para la fracción parcial, que son x = 0, x = 1 y x = -1.
  • 📈 Se utiliza el método de fracciones parciales para descomponer la fracción en términos de x, (x - 1) y (x - 1)^2.
  • 🧩 Se asignan letras a los factores para facilitar la resolución del sistema de ecuaciones resultante.
  • 🔄 Se distribuyen los términos y se agrupan los coeficientes de x^2, x y los constantes.
  • 📉 Se establece un sistema de ecuaciones para resolver los valores de A, B y C.
  • 📌 Se resuelve el sistema de ecuaciones, encontrando los valores de A como 5, B como -3 y C como 6.
  • 📝 Se reemplazan los valores de A, B y C en la fracción para obtener las fracciones parciales finales.
  • 📑 El resultado final es la representación de la fracción racional en forma de fracciones parciales con los valores calculados.

Q & A

  • ¿Qué es una fracción racional y cómo se expresa en fracciones parciales?

    -Una fracción racional es una expresión matemática que combina un polinomio numerador y un polinomio denominador. Para expresar una fracción racional en fracciones parciales, se descompone en una suma de fracciones más simples, donde cada fracción tiene un factor del denominador como su denominador.

  • ¿Cuál es el primer paso para expresar una fracción racional en fracciones parciales según el guión?

    -El primer paso es estudiar el denominador y verificar si está factorizado. Si no lo está, se debe factorizar para poder proceder con la descomposición en fracciones parciales.

  • ¿Cómo se factoriza el denominador dado en el guión?

    -El denominador se factoriza sacando una x común y luego aplicando el producto notable, resultando en x(x - 1)^2.

  • ¿Por qué es importante dejar el denominador expresado como un producto notable?

    -Es importante para identificar claramente los factores que se repetirán en las fracciones parciales y para facilitar el proceso de descomposición.

  • ¿Cómo se asignan las letras a las fracciones parciales en el caso de un denominador factorizado al cuadrado?

    -Se asigna una letra a cada factor del denominador, y cuando un factor se repite, se asigna la misma letra con un exponente correspondiente a la cantidad de repeticiones, como en el caso de (x - 1)^2 donde se escribe B/(x - 1)^2.

  • ¿Cuáles son las restricciones para la fracción dada en el guión?

    -Las restricciones son los valores que hacen que el denominador sea cero, en este caso, x = 0, x = 1 y x = -1.

  • ¿Cómo se resuelve el sistema de ecuaciones para encontrar los valores de A, B y C en las fracciones parciales?

    -Se establecen las ecuaciones de igualdad entre los coeficientes de los términos de las fracciones parciales y los términos correspondientes del numerador original, y se resuelven para encontrar los valores de A, B y C.

  • ¿Qué se hizo con el término independiente del numerador original, 5, en el proceso de descomposición en fracciones parciales?

    -El término independiente 5 se asignó al término que no contiene x en la fracción parcial correspondiente a (x - 1)^2, lo que resultó en la ecuación C = 5.

  • ¿Cómo se distribuyen los términos en el proceso de descomposición?

    -Se distribuyen los términos multiplicando cada coeficiente A, B y C por los factores correspondientes del numerador, y se agrupan los términos con x al cuadrado, los términos con x y los términos independientes.

  • ¿Cuál es la finalidad de la descomposición en fracciones parciales y cómo se aplica en el guión?

    -La descomposición en fracciones parciales permite simplificar fracciones racionales y facilitar su integración o diferenciación. En el guión, se aplica para descomponer la fracción dada y encontrar sus fracciones parciales correspondientes.

  • ¿Cómo se identifican los valores de A, B y C en las fracciones parciales resultantes?

    -Se identifican al resolver el sistema de ecuaciones formado por igualar los coeficientes de los términos correspondientes en las fracciones parciales y el numerador original.

  • ¿Qué valores se obtuvieron para A, B y C en el ejemplo del guión?

    -Se obtuvieron los valores A = 5, B = -3 y C = 6 para las fracciones parciales.

Outlines

00:00

📚 Expresión de Fracciones Parciales

El primer párrafo discute cómo expresar una fracción racional en fracciones parciales. Se analiza el denominador para factorizarlo y se identifica como un producto notable. Se describe el proceso de asignar letras a los factores y se destaca la importancia de expresar el denominador como un cuadrado para facilitar la división en fracciones parciales. Se establecen las restricciones para la fracción y se procede a sumar las fracciones utilizando un denominador común, permitiendo cancelar los denominadores debido a las restricciones. Finalmente, se resuelve la fracción resultante.

05:03

🔍 Resolución de un Sistema de Ecuaciones para Fracciones Parciales

El segundo párrafo se enfoca en la resolución de un sistema de ecuaciones derivado de la expresión de fracciones parciales. Se detalla el proceso de distribución y agrupación de términos con el mismo grado, y se extrae un factor común para simplificar la ecuación. Se establece un sistema de ecuaciones con los coeficientes de los términos de x al cuadrado, x y los constantes. Se resuelve el sistema sustituyendo los valores adecuados para encontrar los coeficientes a, b y c. Finalmente, se aplica el resultado para obtener las fracciones parciales correspondientes al polinomio original.

Mindmap

Keywords

💡Fracciones parciales

Las fracciones parciales son una técnica matemática usada para simplificar una fracción racional dividiéndola en una suma de fracciones más simples, cada una de las cuales tiene un denominador más sencillo. En el video, se utiliza esta técnica para expresar la fracción dada en términos de fracciones más manejables, lo cual es central para el tema de la explicación matemática.

💡Factorización

La factorización es el proceso de descomponer un polinomio en un producto de sus factores más simples. En el script, se menciona la importancia de factorizar el denominador para poder aplicar las fracciones parciales, como se ve en la expresión 'x^3 - 2x^2 + x' que se factoriza en 'x(x^2 - 2x + 1)'.

💡Factor común

Un factor común es un término que se repite en cada uno de los términos de un polinomio y que se puede extraer para simplificar la expresión. En el video, se extrae 'x' como factor común para simplificar el denominador, lo que se refleja en la frase 'sacando una x si sacamos una x a factor común nos queda x por x^2 - 2x + 1'.

💡Producto notable

Un producto notable es una expresión matemática que es comúnmente usada y que se memoriza para facilitar cálculos. En el script, 'x(x - 1)^2' se menciona como un producto notable, lo que ayuda a identificar rápidamente cómo se pueden simplificar las fracciones parciales.

💡Restricciones

Las restricciones son los valores que hacen que una fracción sea indefinida o que cancelen términos en una expresión. En el video, las restricciones son 'x = 0', 'x = 1', y se mencionan para asegurarse de que no se divida por cero al simplificar las fracciones parciales.

💡Máximo común denominador (MCD)

El MCD es el menor denominador que es común a dos o más fracciones, y se usa para sumar o restar fracciones. En el script, se utiliza el MCD para combinar las fracciones parciales en una sola fracción, como se indica en 'vamos a sumarlas utilizando máximo común denominador'.

💡Distribución

La distribución es el proceso de multiplicar un término por cada término dentro de un paréntesis, lo que se hace para simplificar las fracciones parciales. En el video, se utiliza la distribución para expandir 'A(x - 1) + B(x - 1)^2 + C(x - 1)^2', lo que se ve en la parte donde se distribuye 'BX por x' y 'BX por -1'.

💡Agrupación

La agrupación es el proceso de reorganizar términos en una expresión para facilitar su simplificación. En el script, se agrupan los términos con 'x^2', 'x' y los constantes para formar un sistema de ecuaciones, como se describe en 'Este primer paréntesis, es donde está la agrupación de todo lo que tiene x al cuadrado'.

💡Sistema de ecuaciones

Un sistema de ecuaciones es un conjunto de ecuaciones que se resuelve juntas para encontrar los valores de las variables. En el video, se forma un sistema de ecuaciones a partir de la agrupación de términos para determinar los coeficientes A, B y C en las fracciones parciales, como se muestra en 'montar el sistema de ecuaciones de este lado eso es lo que tiene el X al cuadrado y de este lado eso es lo que tiene x al cuadrado'.

💡Despeje

El despoje es el proceso de resolver una ecuación o sistema de ecuaciones para encontrar los valores desconocidos. En el script, se utiliza el despoje para determinar los valores de 'a', 'b' y 'c' en las fracciones parciales, como se indica en 'cuando ya tienen a y b, entonces solamente sustituyen ahí el B por los valores respectivos y despejan el c'.

Highlights

El ejercicio 119 pide expresar una fracción racional en fracciones parciales.

Es necesario estudiar el denominador para determinar si está factorizado o no.

Se puede aplicar el factor común o utilizar fórmulas generales para factorizar.

El denominador se factoriza como x(x - 1)^2.

Es importante expresar el denominador como un producto notable para facilitar el proceso.

La fracción original se expresa en términos del denominador factorizado.

Se asignan letras a los factores para utilizar fracciones parciales.

Dado que (x - 1) está al cuadrado, se repite en las fracciones parciales.

Se escriben las fracciones parciales de forma ascendente, aumentando el grado.

Las restricciones para las fracciones parciales son x = 0, x = 1 y x = -1.

Se utiliza el máximo común denominador para sumar las fracciones parciales.

Se cancelan los denominadores comunes que son restricciones.

Se distribuye el BX y se agrupan los términos con x^2, x y constantes.

Se forma un sistema de ecuaciones para resolver A, B y C.

Se resuelve el sistema de ecuaciones para encontrar los valores de A, B y C.

Se sustituyen los valores de A, B y C en las fracciones parciales.

Se obtienen las fracciones parciales finales para la fracción polinómica dada.

Transcripts

play00:02

ejercicio 119 ese ejercicio nos pide

play00:05

expresar en fracciones parciales la

play00:07

siguiente fracción racional

play00:08

2x^2 - x + 5 entre x a la 3 - 2x + x

play00:14

igual que en el ejercicio anterior lo

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primero que hay que hacer es estudiar el

play00:20

denominador y ver si ya está factorizado

play00:22

y si no pues sí se puede factorizar

play00:24

nuestro denominador en este caso es x a

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la 3 - 2x a la 2 + x

play00:30

igual que en el ejercicio anterior vean

play00:32

que acá podemos primero aplicar factor

play00:34

común sacando una x si sacamos una x a

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factor común nos queda x por x a la 2 -

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2x + 1 este x a la 2 - 2x pueden

play00:45

utilizar inspección pueden utilizar

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fórmulas general o bien es un producto

play00:49

notable Entonces les podría quedar x por

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x menos 1 por x menos 1 que eso en el

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fondo es esto es un producto notable x

play00:58

por x menos 1 al cuadrado Ok

play01:02

es importante que lo dejen expresado de

play01:04

esta forma no como esto que está aquí en

play01:08

el renglón anterior OK Para que vean lo

play01:12

siguiente porque Este es otro caso de

play01:15

fracciones parciales

play01:18

entonces la fracción original que a mí

play01:20

me dieron 2x a la 2 - x + 5 / x a la 3 -

play01:23

x a la dos más x la podemos expresar

play01:26

como 2x a la 2 - x + 5 entre x por x

play01:31

menos 1 al cuadrado como les dije es muy

play01:33

importante que lo dejen así como

play01:35

producto notable x menos 1 al cuadrado

play01:37

OK ahora voy a tomar esa fracción que es

play01:41

esta que está acá

play01:44

y vamos a empezar a utilizar fracciones

play01:47

parciales lo que pasa acá es que en

play01:50

teoría tenemos solamente dos factores X

play01:52

por el paréntesis x menos 1 al cuadrado

play01:55

entonces a cada uno de esos le

play01:58

asignaríamos una Letra Sin embargo

play02:01

observen

play02:03

ponerlo con otro color que este

play02:06

paréntesis que está acá al estar al

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cuadrado significa que ese paréntesis

play02:10

pues se repite dos veces Entonces cuando

play02:12

tenemos ese caso hay que expresar las

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fracciones parciales de esta manera a

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por el primer factor que es x que a

play02:21

entre el primer factor que es x más B

play02:23

entre el segundo factor que en teoría el

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segundo factor es x menos 1 al lado 2

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pero vamos a escribir B entre x menos 1

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y luego Más C entre x menos 1 a la 2 si

play02:38

nosotros

play02:39

tuviéramos por ejemplo

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que ese paréntesis no está al lado sino

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que está la 3 si tuviéramos x + 1 x - 1

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perdón a la 3 entonces tendríamos que

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escribir el a entre x que es el primer

play02:53

factor más B entre x menos 1 Más C entre

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x menos uno a la 2 más de entre x menos

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1 a Es como ir escribiéndolo de forma

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ascendente aumentando grado el que está

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grado 1 el que está grado 2 el que está

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grado 3 si tuviéramos si no fuera x a la

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3 y más bien fuera x x -1 a la 4

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entonces así es aquí escribimos Más C

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entre x menos 1 a la 4 Ok así sucesiva

play03:23

siempre lo hay que ir escribiéndolo como

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en forma ascendente cuando el paréntesis

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tiene un exponente a la 2 a la 3 a la 4

play03:31

o a la que sea pero en este caso es x

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menos 1 a la 2 entonces Sólo queda

play03:39

a entre x más B entre x - 1 + C entre x

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menos 1 al cuadrado

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y lo que sigue ya es lo mismo que

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hicimos en el ejercicio anterior primero

play03:52

las restricciones muy importante

play03:58

las restricciones serían x = 0 x = 1

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y

play04:04

x igual Esas son las restricciones ahora

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como tengo tres fracciones a la derecha

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que se están sumando pues vamos a

play04:11

sumarlas utilizando máximo común

play04:14

denominador cuando sumamos estas tres

play04:17

fracciones Esta es la fracción

play04:18

resultante con eso logramos tener

play04:21

solamente una fracción a la izquierda y

play04:23

solamente una fracción a la derecha

play04:26

y observen que el denominador de la

play04:30

fracción de la izquierda es igual al

play04:31

denominador de la fracción que está en

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la derecha entonces

play04:34

podemos

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cancelarlos Porque estos eran

play04:38

restricciones verdad Entonces no hay

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ningún problema en quitarlas

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luego me quedaría solo la izquierda 2x

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al cuadrado menos x + 5 y a la derecha

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Me quedaría ese a por x menos 1 al

play04:53

cuadrado este que tengo acá pero acá yo

play04:56

ya lo escribí con la

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fórmula notable ya resuelta ese x-1 al

play05:03

cuadrado es una fórmula notable que

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quedaría x a la 2 - 2x + 1 luego acá lo

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que hice fue distribuir el BX BX por x

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es B x a la 2 que es este que está acá y

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BX por -1 es este menos de X Y luego el

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más x solamente lo bajé luego en el

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siguiente renglón lo que hice fue

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terminar de hacer las distribuciones acá

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a por x al cuadrado es a x al cuadrado a

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por menos 2x es -2 a x y a por uno es a

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el BX al cuadrado menos BX y el más x

play05:33

solamente los arrastre el siguiente paso

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era agrupar todo lo que tenga x al

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cuadrado todo lo que tiene x y lo que no

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tiene entonces Este primer paréntesis

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es donde está la agrupación de todo lo

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que tiene x al cuadrado el segundo

play05:50

paréntesis es la agrupación de todo lo

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que tiene X Y por último quedó

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el aquí no tenía ni x al cuadrado ni x

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luego el siguiente paso es sacar a

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factor común del primer paréntesis

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podemos sacar un x al cuadrado Por eso

play06:06

nos queda esto del segundo paréntesis

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saca un x a factor par como y queda eso

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y luego nada más arrastramos el a ahora

play06:18

lo que hacemos Es ya montar el sistema

play06:19

de ecuaciones

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de este lado eso es lo que tiene el X al

play06:23

cuadrado y de este lado eso es lo que

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tiene x al cuadrado Entonces el ave lo

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igualó con el 2 que son los términos que

play06:30

tienen x al cuadrado

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en la izquierda aquí tengo un menos x y

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aquí tengo esto que tiene x Recuerden

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que aquí hay un imaginario verdad

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Entonces el -2a menos B más clo

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igualamos A menos 1 y por último

play06:49

esto que no tiene que solamente número

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con esto que está acá se la lo igualamos

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a 5 Ese es nuestro sistema de ecuaciones

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que hay que resolver en este caso está

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bastante fácil porque ya tenemos que a

play07:01

de 5 entonces pueden sustituir aquí el a

play07:04

por 5 y despejar el b y les va a dar que

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es menos 3 y cuando ya tienen a y b

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entonces solamente sustituyen ahí el ahí

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el B por los valores respectivos y

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despejan el c que les debería dar 6

play07:17

Ya encontramos allá encontramos bella

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encontramos c que era lo que

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necesitábamos entonces la fracción

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factorizada que me dieron al inicio que

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es esta

play07:29

estas son sus fracciones parciales y ya

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vamos a cambiar el a por 5 el B por

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menos 3 y el c por 6 y esto que saque

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entonces acá abajo son las fracciones

play07:40

parciales para ese polinomio que nos

play07:43

dieron al inicio esa fracción polinómica

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