El álgebra elemental es la base de todo el éxito en las matemáticas de secundaria y bachillerato. Dominar los bloques de construcción algebraicos y sus leyes mecánicas te permitirá resolver ecuaciones de segundo grado, simplificar fracciones algebraicas y calcular límites en el futuro sin cometer fallos por despiste.
1. ¿Qué es un monomio?
Un monomio es la expresión algebraica más simple. Es el resultado de multiplicar un número conocido por una o varias letras (cuyos exponentes deben ser números enteros positivos). En un monomio nunca hay sumas ni restas.
Consta de tres partes fundamentales:
- Coeficiente: El número que va delante (multiplicando). Si no hay número, el coeficiente es 1. Si hay un signo menos sin número, es -1.
- Parte literal: Las letras con sus respectivos exponentes.
- Grado: La suma de todos los exponentes de sus letras.
Ejemplo: En el monomio
-5x²y³:
- Coeficiente: -5
- Parte literal: x²y³
- Grado: 2 + 3 = 5
2. Operaciones con monomios
Suma y Resta
⭐ Regla de oro: Solo se pueden sumar o restar monomios semejantes (los que tienen exactamente la misma parte literal). Se suman o restan los coeficientes y se deja la parte literal igual.
- Suma: 3x² + 4x² = 7x²
- Resta: 5xy - 8xy = -3xy
¿Y si no son semejantes? No se pueden agrupar. 2x + 3y se deja indicado exactamente así.
Multiplicación
No necesitan ser semejantes. Se multiplican los coeficientes entre sí y las letras entre sí aplicando las propiedades de las potencias (se suman los exponentes de las letras iguales).
Ejemplo: (3x²y) · (-2x³y⁴) = (3 · -2) · (x²⁺³y¹⁺⁴) = -6x⁵y⁵
División
Se dividen los coeficientes entre sí y las letras entre sí (se restan los exponentes de las letras iguales).
Ejemplo: 12x⁵y³ / 4x²y = (12 : 4) · (x⁵⁻²y³⁻¹) = 3x³y²
3. ¿Qué es un polinomio?
Un polinomio es la suma o resta de varios monomios no semejantes. Cada uno de los monomios que lo forman se llama término.
- El término que no tiene letras se llama término independiente.
- El grado del polinomio es el mayor de los grados de los monomios que lo componen.
Ejemplo: P(x) = 4x³ - 5x² + x - 7
- Términos: 4x³, -5x², x, -7
- Término independiente: -7
- Grado del polinomio: 3 (el exponente más alto).
4. Operaciones con Polinomios (Diferentes técnicas)
Para ilustrar las operaciones utilizaremos los siguientes polinomios base:
- P(x) = 3x³ - 5x² + 2x - 1
- Q(x) = x² - 3x + 4
A) Suma y Resta
Técnica Horizontal
Consiste en escribir los polinomios en fila, quitar paréntesis (cuidado: el signo menos de una resta cambia todos los signos del segundo polinomio) y agrupar los términos semejantes.
- Suma (P(x) + Q(x)):
(3x³ - 5x² + 2x - 1) + (x² - 3x + 4) = 3x³ + (-5x² + x²) + (2x - 3x) + (-1 + 4) = 3x³ - 4x² - x + 3
- Resta (P(x) - Q(x)):
(3x³ - 5x² + 2x - 1) - (x² - 3x + 4) = 3x³ - 5x² + 2x - 1 - x² + 3x - 4 = 3x³ - 6x² + 5x - 5
Técnica Tradicional o Vertical
Consiste en colocar un polinomio debajo del otro, haciendo coincidir los términos semejantes en columnas en orden decreciente. Si falta algún grado, se deja un hueco vacío.
B) Multiplicación
Técnica Horizontal (Distribución)
Se multiplica cada término del primer polinomio por cada término del segundo polinomio, sumando los exponentes de las variables según corresponda, y finalmente se agrupan los resultados semejantes.
Ejemplo: (2x - 3) · (x² + 4x) = 2x(x²) + 2x(4x) - 3(x²) - 3(4x) = 2x³ + 8x² - 3x² - 12x = 2x³ + 5x² - 12x
Técnica Tradicional o Vertical
Similar a una multiplicación de números de varias cifras.
C) División
Técnica Tradicional (Algoritmo de la división de polinomios)
Se utiliza para dividir cualquier polinomio entre otro. Se busca un término que multiplicado por el primer monomio del divisor iguale al del dividendo, se resta y se baja el siguiente término.
Ejemplo: Dividir 3x³ - 2x² + 4x - 5 entre x² + 2
Regla de Ruffini (Técnica Especial)
Restricción obligatoria: Solo sirve si el divisor tiene la estructura exacta (x - a) o (x + a).
Ejemplo: Dividir 2x³ - 3x² - 4 entre (x - 2). (Ojo: completamos con 0 el grado de las x que falta).
Como dividimos entre (x - 2), el valor de "a" cambia de signo y colocamos un +2 en la esquina de la tabla.
Cociente obtenido: 2x² + x + 2 (un grado menor al dividendo inicial).
5. Las identidades notables
