División de polinomios
Esta calculadora realizará una división de polinomios por ti, y todo lo que tienes que hacer es proporcionar dos polinomios válidos. El orden en que se dan estos polinomios importa, ya que la división de polinomios es
no conmutativo
(entonces p(x)/s(x) no es lo mismo que s(x)/p(x)).
El primer polinomio que proporcionas, a menudo llamado dividendo, corresponde al dividendo, y el segundo polinomio es por el que estás dividiendo, generalmente llamado divisor.
Ejemplos de polinomios válidos son p(x) = x^4 + 3x^3 - 2 y s(x) = x - 3, pero los coeficientes polinómicos no tienen que ser números enteros, ya que pueden ser fracciones o cualquier tipo de expresión numérica válida. Además, los polinomios no tienen por qué venir simplificados. Si es necesario, la calculadora realizará una
simplificación de polinomios
antes de dividir.
Una vez que proporcione los polinomios válidos, estará listo. Todo lo que queda por hacer es hacer clic en "Calcular", para que pueda obtener todos los pasos del proceso que se muestra.
Cómo dividir polinomios
La división de polinomios es un poco más complicada que la división de números. Por ejemplo, cuando dividimos dos números como '4 dividido por 2', hacemos 4/2 = 2. Así que es fácil, ¿verdad?
Pero no siempre es tan fácil, porque podemos tener algo como '7/2'. Puedes decir 'bueno, 7/2 = 3.5' y estarías en lo correcto, pero otra forma de verlo es decir que '7 dividido por 2 es 3, con un resto de 1'. ¿Por qué? Porque no hay ningún entero tal que multiplicando por 2 llegue a 7. El más cercano es 3, por lo que 2⋅3=6, pero me queda un resto de 1
Exactamente la misma idea se aplica a la división de polinomios. Dado un polinomio p(x) y un divisor s(x) vamos a
intentar
para encontrar un cociente q(x) tal que
p(x)=s(x)⋅q(x)
pero no siempre podremos, del mismo modo que para '7/2' no pudimos encontrar una división exacta. Luego, identificaremos el resto r(x), que es el polinomio que da cuenta de cuánto s(x)⋅q(x) "falla" al apuntar a p(x). Entonces escribimos
p(x)=s(x)⋅q(x)+r(x)
Idealmente, queremos que r(x) sea cero, y si no, queremos que sea lo más pequeño posible. El algoritmo de Euclides nos muestra cómo encontrar el r(x) más pequeño posible y, si todo va bien, podría ser cero, en cuyo caso decimos que el divisor s(x) divide al polinomio p(x).
¿cuáles son los pasos de la división de polinomios?
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Paso 1:
Identifica el dividendo p(x) y el divisor s(x). Asegúrese de simplificarlos tanto como sea posible antes de continuar.
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Paso 2:
Si el grado de s(x) es mayor que el
grado de p(x)
, alto, en este caso el cociente es cero y el resto es p(x)
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Paso 3:
Si no se detuvo en el paso 2, tome nota del término principal del divisor y el término principal del dividendo
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Paso 4:
Encuentre la división entre los términos principales del dividendo y el divisor (esto se interpreta como el término que necesita para multiplicar el término principal del divisor para obtener el término principal del dividendo), y este será el factor actual, que será sumarse al cociente actual
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Paso 5:
Multiplicar el factor actual por el divisor, y el resultado, restarlo al dividendo, creando así un nuevo dividendo actual
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Paso 6:
Repite este proceso hasta que el dividendo actual tenga un grado menor que el divisor. Entonces detente, tu divisor actual será tu resto
Se garantiza que este proceso funcione ya que el dividendo actual reduce su grado al menos en uno en cada paso. Inteligente, ¿eh?.
¿qué método usar, división larga o división sintética?
La división sintética se utiliza en el caso especial de que el divisor sea de grado uno. Por ejemplo s(x) = x - 1, pero no funcionaría para s(x) = x^2 - 1 aunque hay versiones del
algoritmo de división sintética
para grados superiores. La división sintética generalmente se restringe a divisores de grado 1 debido a su íntima asociación con
sustitución sintética
y el
teorema del resto
, tiene sentido.
La división larga ocurrirá en la mayoría de los casos, cuando la división sintética no sea aplicable. Tenga en cuenta que la división sintética usa un método de división larga, solo que está adaptado para ser súper rápido, por eso es la forma preferida cuando es posible.
¿cómo usar la división de polinomios para resolver ecuaciones polinómicas?
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Paso 1:
Identifique su ecuación polinomial y asegúrese de que cada lado de la ecuación sea un polinomio válido
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Paso 2:
Pasar todos los términos de un lado al otro lado cambiando los signos
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Paso 3:
Agrupe todos los términos en un lado y simplifique
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Paso 4:
Ahora tienes una ecuación polinomial en la que un lado es un polinomio y el otro lado es 0, por lo que se resuelve factorizando el polinomio correspondiente
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Paso 5:
Primero, prueba con el
teorema de la raíz racional
para tratar de encontrar raíces simples
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Paso 6:
Agrupe las raíces simples, cree los términos lineales correspondientes asociados (ej: si x = 1 es una solución, forme el término x - 1), multiplíquelos y divida el polinomio por él. De esta forma, obtendrás un cociente de orden inferior
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Paso 7:
Repita los pasos con el cociente de orden inferior encontrado en los pasos anteriores
Como puedes ver, no existen atajos ni fórmulas mágicas para
encontrar las raíces de polinomios
. Pero existe un procedimiento sistemático que puede aumentar sus posibilidades de encontrar las raíces con la mayor facilidad posible.
¿por qué se preocuparía por dividir polinomios?
Precisamente porque la división de polinomios es la clave para
hallar raíces de ecuaciones polinómicas
, que son uno de los temas centrales de Álgebra.
Ejemplo: cálculo de división de polinomios
Calcula la siguiente división: 3x+13x3+3x+3
Solución:
En este caso, de la división siempre tenemos que el dividendo es p(x)=3x3+3x+3, y el divisor es s(x)=3x+1.
En este caso, el grado del dividendo es deg(p)=3, mientras que el grado del divisor es deg(s))=1.
Paso 1:
El término principal del dividendo p(x)=3x3+3x+3 es 3x3, mientras que el término principal del divisor s(x)=3x+1 es igual a 3x.
Entonces, el término que necesitamos multiplicar 3x para llegar al término principal del dividendo es 3x3x3=x2, entonces sumamos este término al cociente. Además, multiplicamos esto por el divisor para obtener x2⋅(3x+1)=3x3+x2, que debemos restar al dividendo:
3x+1)x23x3−3x3−x2−x2+3x+3x+3+3
Paso 2:
Ahora, el término principal del resto actual −x2+3x+3 es x2, y sabemos que el término principal del divisor es 3x.
Entonces, el término que necesitamos multiplicar 3x para llegar al término principal del resto actual es 3x−1x2=−31x, entonces sumamos este término al cociente. Además, multiplicamos esto por el divisor para obtener −31x⋅(3x+1)=−x2−31x, que debemos restar al recordatorio actual:
3x+1)x23x3−3x3−31x−x2−x2x2+3x+3x+31x310x+3+3+3
Paso 3:
Ahora, el término principal del resto actual 310x+3 es 310x, y sabemos que el término principal del divisor es 3x.
Entonces, el término que necesitamos multiplicar 3x para llegar al término principal del resto actual es 3x310x=910, entonces sumamos este término al cociente. Además, multiplicamos esto por el divisor para obtener 910⋅(3x+1)=310x+910, que debemos restar al recordatorio actual:
3x+1)x23x3−3x3−31x−x2−x2x2+910+3x+3x+31x310x−310x+3+3+3−910917
que en consecuencia termina el proceso.
Conclusión:
Por lo tanto, concluimos que para el dividendo p(x)=3x3+3x+3 y el divisor s(x)=3x+1 dados, obtenemos que el cociente es q(x)=x2−31x+910 y el resto es r(x)=917, y que
s(x)p(x)=3x+13x3+3x+3=x2−31x+910+3x+1917
Ejemplo: otra división de polinomios
Calcular la división del dividendo 31x4−x3+2x−65 y el divisor s(x)=3x+1
Solución:
En este caso se nos ha proporcionado: p(x)=31x4−x3+2x−65, que hay que dividir por el polinomio s(x)=3x+1.
Ahora, el grado del dividendo es deg(p)=4, y el grado del divisor es deg(s))=1.
Paso 1:
El término principal del dividendo p(x)=31x4−x3+2x−65 es 31x4, mientras que el término principal del divisor s(x)=3x+1 es igual a 3x.
Entonces, el término que necesitamos multiplicar 3x para llegar al término principal del dividendo es 3x31x4=91x3, entonces sumamos este término al cociente. Además, multiplicamos esto por el divisor para obtener 91x3⋅(3x+1)=31x4+91x3, que debemos restar al dividendo:
3x+1)91x331x4−31x4−x3−91x3−910x3+2x+2x−65−65
Paso 2:
En este caso, el término principal del resto actual −910x3+2x−65 es −910x3, y sabemos que el término principal del divisor es 3x.
Entonces, el término que necesitamos multiplicar 3x para llegar al término principal del resto actual es 3x−910x3=−2710x2, entonces sumamos este término al cociente. Además, multiplicamos esto por el divisor para obtener −2710x2⋅(3x+1)=−910x3−2710x2, que debemos restar al recordatorio actual:
3x+1)91x331x4−31x4−2710x2−x3−91x3−910x3910x3+2710x22710x2+2x+2x+2x−65−65−65
Paso 3:
En este caso, el término principal del resto actual 2710x2+2x−65 es 2710x2, y sabemos que el término principal del divisor es 3x.
Entonces, el término que necesitamos multiplicar 3x para llegar al término principal del resto actual es 3x2710x2=8110x, entonces sumamos este término al cociente. Además, multiplicamos esto por el divisor para obtener 8110x⋅(3x+1)=2710x2+8110x, que debemos restar al recordatorio actual:
3x+1)91x331x4−31x4−2710x2−x3−91x3−910x3910x3+8110x+2710x22710x2−2710x2+2x+2x+2x−8110x81152x−65−65−65−65
Paso 4:
En este caso, el término principal del resto actual 81152x−65 es 81152x, y sabemos que el término principal del divisor es 3x.
Entonces, el término que necesitamos multiplicar 3x para llegar al término principal del resto actual es 3x81152x=243152, entonces sumamos este término al cociente. Además, multiplicamos esto por el divisor para obtener 243152⋅(3x+1)=81152x+243152, que debemos restar al recordatorio actual:
3x+1)91x331x4−31x4−2710x2−x3−91x3−910x3910x3+8110x+2710x22710x2−2710x2+243152+2x+2x+2x−8110x81152x−81152x−65−65−65−65−243152−486709
con lo cual concluye este cálculo, ya que el grado del resto actual r(x)=−486709 es menor que el grado del divisor s(x)=3x+1.
Conclusión:
Por lo tanto, concluimos que para el dividendo p(x)=31x4−x3+2x−65 y el divisor s(x)=3x+1 dados, obtenemos que el cociente es q(x)=91x3−2710x2+8110x+243152 y el resto es r(x)=−486709, y que
s(x)p(x)=3x+131x4−x3+2x−65=91x3−2710x2+8110x+243152−3x+1486709
Ejemplo: más divisiones de polinomios
Calcula la siguiente división de polinomios: x+14x4−2x2+x−1. ¿Podemos decir que x = -1 es una raíz de 4x4−2x2+x−1?
Solución:
Tenemos los siguientes dividendos y divisores: p(x)=4x4−2x2+x−1 y s(x)=x+1.
Tenemos que el grado del dividendo es deg(p)=4, y el grado del divisor es deg(s))=1.
Paso 1:
El término principal del dividendo p(x)=4x4−2x2+x−1 es 4x4, mientras que el término principal del divisor s(x)=x+1 es igual a x.
Entonces, el término que necesitamos multiplicar x para llegar al término principal del dividendo es x4x4=4x3, entonces sumamos este término al cociente. Además, multiplicamos esto por el divisor para obtener 4x3⋅(x+1)=4x4+4x3, que debemos restar al dividendo:
x+1)4x34x4−4x4−4x3−4x3−2x2−2x2+x+x−1−1
Paso 2:
En este caso, el término principal del resto actual −4x3−2x2+x−1 es −4x3, y sabemos que el término principal del divisor es x.
Entonces, el término que necesitamos multiplicar x para llegar al término principal del resto actual es x−4x3=−4x2, entonces sumamos este término al cociente. Además, multiplicamos esto por el divisor para obtener −4x2⋅(x+1)=−4x3−4x2, que debemos restar al recordatorio actual:
x+1)4x34x4−4x4−4x2−4x3−4x34x3−2x2−2x2+4x22x2+x+x+x−1−1−1
Paso 3:
En este caso, el término principal del resto actual 2x2+x−1 es 2x2, y sabemos que el término principal del divisor es x.
Entonces, el término que necesitamos multiplicar x para llegar al término principal del resto actual es x2x2=2x, entonces sumamos este término al cociente. Además, multiplicamos esto por el divisor para obtener 2x⋅(x+1)=2x2+2x, que debemos restar al recordatorio actual:
x+1)4x34x4−4x4−4x2−4x3−4x34x3+2x−2x2−2x2+4x22x2−2x2+x+x+x−2x−x−1−1−1−1
Paso 4:
En este caso, el término principal del resto actual −x−1 es −1x, y sabemos que el término principal del divisor es x.
Entonces, el término que necesitamos multiplicar x para llegar al término principal del resto actual es x−1x=−1, entonces sumamos este término al cociente. Además, multiplicamos esto por el divisor para obtener −1⋅(x+1)=−x−1, que debemos restar al recordatorio actual:
x+1)4x34x4−4x4−4x2−4x3−4x34x3+2x−2x2−2x2+4x22x2−2x2−1+x+x+x−2x−xx−1−1−1−1+10
y detenemos la iteración, ya que el grado del resto actual r(x)=0 es menor que el grado del divisor s(x)=x+1.
Conclusión:
Por lo tanto, concluimos que para el dividendo p(x)=4x4−2x2+x−1 y el divisor s(x)=x+1 dados, obtenemos que el cociente es q(x)=4x3−4x2+2x−1 y el resto es r(x)=0, lo que significa que s(x) divide p(x) exactamente, y obtenemos
s(x)p(x)=x+14x4−2x2+x−1=4x3−4x2+2x−1
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resolver ecuaciones polinómicas
. fracción a decimal