lunes, 2 de enero de 2012

productos notables y factorizacion


Productos notables es el nombre que reciben aquellas multiplicaciones con expresiones algebraicas cuyo resultado puede ser escrito por simple inspección, sin verificar la multiplicación que cumplen ciertas reglas fijas. Su aplicación simplifica y sistematiza la resolución de muchas multiplicaciones habituales.
Cada producto notable corresponde a una fórmula de factorización. Por ejemplo, la factorización de una diferencia de cuadrados perfectos es un producto de dos binomios conjugados y recíprocamente.



la factorización es expresar un objeto o número (por ejemplo, un número compuesto, una matriz o un polinomio) como producto de otros objetos más pequeños (factores), (en el caso de números debemos utilizar los números primos) que, al multiplicarlos todos, resulta el objeto original. Por ejemplo, el número 15 se factoriza en números primos 3 × 5; y a²-b² se factoriza como binomio conjugados (a - b)(a +


diferencia de cuadrados


Diferencia de cuadrados
Se identifica por tener dos términos elevados al cuadrado y unidos por el signo menos. Se resuelve por medio de dos paréntesis, (parecido a los productos de la forma (a-b)(a+b), uno negativo y otro positivo.
(ay)^2-(bx)^2=
(ay-bx)(ay+bx)\,
O en una forma más general para exponentes pares:

(ay)^{2n}-(bx)^{2m}=
((ay)^n-(bx)^m)((ay)^n+(bx)^m)\,
Y utilizando una productoria podemos definir una factorización para cualquier exponente, el resultado nos da r+1 factores.

(ay)^n-(bx)^m=
((ay)^{n/{2^r}}-(bx)^{m/{2^r}})\cdot \prod_{i=1}^{r} ((ay)^{n/{2^i}}+(bx)^{m/{2^i}})  
\,
Ejemplo 1:
9y^2-4x^2=
(3y)^2-(2x)^2=
(3y+2x)(3y-2x)\,
Ejemplo 2: Supongamos cualquier r, r=2 para este ejemplo.

(2y)^6-(3x)^{12}=
((2y)^{6/2^2}-(3x)^{12/2^2})\cdot\prod_{i=1}^{2} ((2y)^{6/{2^i}}+(3x)^{12/{2^i}})=
\,

((2y)^{3/2^2}-(3x)^{12/2^2})\cdot((2y)^{3/2^2}+(3x)^{12/2^2})\cdot((2y)^{3/2}+(3x)^{12/2})=
\,

((2y)^{3/4}-(3x)^{3})\cdot((2y)^{3/4}+(3x)^{3})\cdot((2y)^{3/2}+(3x)^{6})
\,

La factorización de la diferencia o resta de cuadrados consiste en obtener las raíz cuadrada de cada término y representar estas como el producto de binomios conjugados

trinomio cuadrado perfecto

http://es.wikipedia.org/wiki/Trinomio_cuadrado_perfecto

Un Trinomio Cuadrado Perfecto, por brevedad TCP, es un polinomio de tres términos que resulta de elevar al cuadrado un binomio.
Todo trinomio de la forma:
(a+b)^2 = a^2+2ab+b^2 \,\!
es un trinomio cuadrado perfecto ya que
(a+b)^2=(a+b)(a+b)= \,\!
=a^2+ab+ab+b^2=a^2+2ab+b^2 \,\!
Siendo la regla: Cualquier suma de binomios al cuadrado es igual al cuadrado del primer término, más el doble del primer por el segundo término, más el cuadrado del segundo término. De lo anterior resulta que un trinomio será cuadrado perfecto siempre que se cumplan las siguientes condiciones:
  1. El polinomio pueda ser ordenado en potencias descendentes de una variable.
  2. Dos de los términos son cuadrados perfectos.
  3. El otro término es el doble producto de las raíces cuadradas de los demás.
  4. El primer y tercer término deben de tener el mismo signo
Un trinomio cuadrático general de la forma ax^2+bx+c \,\! es un TCP si se cumple que el discriminante es cero, es decir, que la cantidad b^2-4ac \,\! es siempre igual a 0 \,\!.
También se considera un trinomio cuadrado perfecto de la forma: a^2-2ab+b^2 \,\!, donde las mismás reglas explicadas anteriormente aplican.

 Fórmula

Para convertir un binomio en un Trinomio Cuadrado Perfecto (TCP), es necesario aplicar la siguiente fórmula, la primera cantidad elevada al cuadrado más 2 veces la primera cantidad por la segunda más la segunda cantidad elevada al cuadrado.
A^2+2AB+B^2=(A+B)^2
Ejemplo:
(2a+3b)^2 \,\!
Aplicamos la fórmula:
(2a+3b)^2 = (2a)^2+2 (2a) (3b)+(3b)^2 \,\! =
4a^2+12ab+9b^2 \,\!
Para revertir el TCP a la suma de binomios al cuadrado original, es necesario hallar la raíz cuadrada de los dos primeros términos:
4a^2+12ab+9b^2 = \left(\sqrt{4a^2}+\sqrt{9b^2} \right)^2 = (2a+3b)^2 \,\!
Así queda demostrada Ejemplos
Sea:
12xy+9x^2+4y^2 \,\!
Ordenando según las normas del álgebra, de más a menos x \,\!, resulta que:
9x^2+12xy+4y^2 \,\!
Y podemos darnos cuenta de:
9x^2=(3^2)(x^2)=(3x)^2 \,\!
4y^2=(2y)^2 \,\!
12xy=2(3x)(2y) \,\!
Podemos averiguar que es un TCP ya que cumple con las normas:
12xy+9x^2+4y^2 = \left(\sqrt{9a^2}+\sqrt{4b^2} \right)^2 = (3x+2y)^2 \,\!
Sea:
\frac{1}{4}y^4z^2+w^2+wy^2z \,\!
Ordenando respecto a la variable de mayor potencia (y) tenemos:
\frac{1}{4}y^4z^2+wy^2z+w^2 \,\!
evaluando el trinomio vemos que:
\frac{1}{4}y^4z^2=\left(\frac{1}{2}y^2z\right)^2 \,\!
y
w^2=(w)^2 \,\!
por último vemos que
2\left(\frac{1}{2}y^2z\right)(w)=wy^2z \,\!