. Jorge A. Carrillo M. Email: jorgecarrillom2@gmail.com

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viernes, 28 de abril de 2023

Divisibilidad de aⁿ + bⁿ y aⁿ - bⁿ entre a + b y a - b.

Determinando la Divisibilidad de aⁿ+bⁿ y aⁿ-bⁿ entre a+b y a-b; aplicando el "Teorema del Residuo" y basado en las reglas de "Cociente de la suma o diferencia de potencias iguales de dos cantidades entre la suma o diferencia de las cantidades".

Reglas:

1)  , siempre es divisible, ya sea "n" par o impar.
y será divisible, si se anula al sustituir "a" por "+b", en a-b.

2)  , es divisible, si "n" es impar. 
y será divisible, si se anula al sustituir a por -b.

3)  , no es divisible, si "n" es par
y porque no se anula al sustituir a por +b.

4)   , es divisible, si "n" es par.
y será divisible, si se anula al sustituir a por -b

5)  , nunca es divisible, ya sea "n" par o impar.
Porque no se anula al sustituir a por +b.
__________________________________

Ejercicio 77.

Diga, por simple inspección, si son exactas las divisiones siguientes y en caso negativo, diga cuál es el residuo.

1) 

Es inexacta. 
No es divisible, porque al sustituir x⁵ por 1:
x⁵+1 ⇒ 1+1 = 2 es el residuo.
__________________________________

2)  

Inexacta.  
No es divisible porque "n" es par.
Sustituyendo a⁴ por -b⁴
 a⁴+b⁴ ⇒ (-b)⁴+b⁴ ⇒ b⁴+b⁴= 2b⁴  es el residuo
___________________________________

3) 

Exacta.  
Es divisible porque "n" es par.
Sustituyendo x⁸ por -(-1)
x⁸-1 ⇒ -(-1) -1 = 1-1 = 0 
___________________________________

4) 

Inexacta.  
Nunca es divisible. 
Porque al sustituir a¹¹ por +1:
a¹¹+1 ⇒ 1 +1 = 2 Residuo.
____________________________________

5) 

Inexacta.
No es divisible porque "n" es par.
Porque al sustituir a⁶ por +b⁶:
a⁶+b⁶ ⇒ (-b)⁶+b⁶ ⇒ b⁶+b⁶= 2b⁶ Residuo.
____________________________________

6) 

Exacta.
Siempre es divisible; par o impar.
Sustituyendo x⁷ por +1
a⁷-1 ⇒ (1) -1 = 0
____________________________________

7) 

Inexacta.
No es divisible porque "n" no es par.
Sustituyendo x³ por -8
x³-8 ⇒ -8 -8 = -16 Residuo.
_____________________________________

8) 

Exacta.
Es divisible porque "n" es par.
Sustituyendo x⁴ por -(-16)
x⁴-16 ⇒ -(-16)-16= 16-16 = 0
_____________________________________

9) 

Inexacta.
Nunca es divisible, ya sea "n" par o impar.
Sustituyendo a5 por +32
a5+32 ⇒ 32+32 = 64 Residuo.
____________________________________

10) 

Inexacta.
No es divisible, porque "n" no es par.
Sustituyendo x⁷ por -(-128)
x⁷-128 ⇒ -128-128 = -256  Residuo.
____________________________________

11) 

Exacta.
Es divisible porque "n" es par.
Sustituyendo 16a⁴ por -81b⁴
16a⁴ -81b⁴ ⇒ -(-81b⁴ ) -81b⁴ = 81b⁴  -81b⁴ = 0
____________________________________

12) 

Exacta.
Es divisible porque "n" ( ³ ) es impar. 
Sustituyendo a³x⁶ por -b⁹
a³x⁶ +b⁹ ⇒ -b⁹+b⁹ = 0.
___________________________________

sábado, 8 de abril de 2023

Miscelánea sobre suma, resta, multiplicación y división de expresiones algebraicas.

Ejercicio 61.

3) Sumar x²-3xy con 3xy-y² y el resultado restarlo de x².


x²-3xy
.    3xy-y²
x²        -y²

-x²        y²
.            y²    Solución.
__________________________________

4) ¿Qué expresión hay que añadir a 3x²-5x+6 para que la suma sea 3x?

Restando 3x²-5x+6  a 3x
.        3x
-3x²+5x-6
-3x²+8x-6  ← expresión a añadir.

Comprobando:
3x²  -5x +6
-3x²+8x -6
.       3x        Total.
__________________________________

5) Restar -2a²+3a-5 de 3 y sumar el resultado con 8a+5.

.             3
2a² -3a +5
2a² -3a +8

2a² - 3a +8
.       8a +5
2a² +5a+13  Solución.
__________________________________
.                                                      ___
6) Simplificar -3x²-{-[4x²+5x-(x²-x+6)]}
.                                                                              __
= -3x²-{-[4x²+5x-(x²-x-6)]}  Se suprimió la barra
= -3x²-{-[4x²+5x-x²+x+6]}   Se suprimieron los paréntesis
= -3x²-{-[3x²+6x+6]}            Se efectuaron operaciones
= -3x²-{-3x²-6x-6}                 Se suprimieron los corchetes
= -3x²+3x²+6x+6                   Se suprimieron las llaves y se operó.
= 6x+6   Solución.
__________________________________

7) Simplificar (x+y)(x-y)-(x+y)²

= x² -y² - (x²+2xy+y²)
= x² -y² -x²-2xy-y²
= -2xy-2y²  ó
= -2y² -2xy   Solución.
___________________________________

8) Valor numérico de 3(a+b)-4(c-b)+√(c-b /-a) siendo a = 2,  b = 3,  c = 1

= 3(2+3)-4(1-3)+√(1-3 /-(2))
= 3(5) - 4(-2) + √(-2 /-2)
= 15 +8 + √1
= 23 +1
= 24   Solución.
___________________________________

9) Restar x²-3xy+y² de 3x²-5y² y sumar la diferencia con el resultado de restar 5xy+x² de 2x²+5xy+6y².

Primera resta:
3x²           -5y²
- x² +3xy -  y²
2x² +3xy -6y²  diferencia.

Segunda resta:
2x² +5xy +6y²
- x²- 5xy        .
. x²          +6y²   diferencia.

Suma de diferencias:
2x² +3xy -6y²
. x²          +6y²
3x²+3xy             Solución.
___________________________________

10) Multiplicar 2/3a² -1/2ab +1/5b²  por  1/2a² +3/4ab -2b²

2/3a² -1/2ab  +1/5b² 
1/2a² +3/4ab  -2b²   .
1/3a⁴-1/4a³b +     1/10a²b²
.         1/2a³b -        3/8a²b² + 3/20ab³
.                    -        4/3a²b² +      1 ab³ -2/5b⁴
1/3a⁴+1/4a³b -193/120a²b² +23/20ab³ -2/5b⁴  Solución.

_____________________________________

11) Dividir la suma de x⁵-x³+5x², -2x⁴+2x²-10x, 6x³-6x+30  entre x²-2x+6

x⁵         -  x³ +5x²
.   -2x⁴         +2x² -  10x
.          +6x³          -   6x +30
x⁵- 2x⁴ +5x³ +7x² - 16x +30  

.              x³ -x +5                               .  ← Solución.
x²-2x+6 | x⁵- 2x⁴ +5x³ +7x² - 16x+30
.             - x⁵+2x⁴ - 6x³
.                              -x³ +7x² -16x 
.                               x³  -2x² + 6x
.                                      5x² -10x +30
.                                     -5x²+10x - 30
.                                                0

______________________________________

12) Restar el cociente de 1/4a³-1/90ab²+1/15b³  entre  1/2a+1/3b  de  1/2a²+ab+1/5b² 

.                 1/2a² -1/3ab +1/5b²                .
1/2a+1/3b | 1/4a³            -1/90ab² +1/15b³
.                 -1/4a³-1/6a²b
.                          -1/6a²b -1/90ab²
.                           1/6a²b +1/9 ab²
.                                        1/10ab² +1/15b³
.                                       -1/10ab² -1/15b³
.                                                  0

1/2a²  +     ab+1/5b²
-1/2a² +1/3ab -1/5b² 
.            4/3ab             ← Solución.
______________________________________

13)  Restar la suma de -3ab²-b³ y 2a²b+3ab²-b³  de  a³-a²b+b³   y   la diferencia multiplicarla por a²-ab+b².

Sumando:
.       -3ab²- b³
2a²b+3ab²- b³
2a²b         -2b³

Restando:
a³-  a²b+  b³ 
 . -2a²b+2b³
a³-3a²b+3b³

Multiplicando:
a³-3a²b+3b³
a² -ab +b²   .
a⁵-3a⁴b           +3a²b³
   -  a⁴b+3a³b²            -3ab⁴
.          +   a³b²- 3a²b³          +3b⁵
a⁵-4a⁴b+4a³b²             -3ab⁴+3b⁵

a⁵-4a⁴b+4a³b² -3ab⁴+3b⁵  Solución.

___________________________________

14)  Restar la suma de x³-5x²+4x, -6x²-6x+3, -8x²+8x-3  de  2x³-16x²+5x+12  y  dividir esta diferencia entre x²-x+3.

Sumando:
x³ -  5x² +4x
.   -  6x² - 6x +3
.   -  8x² +8x - 3
x³ -19x² +6x

Restando:
2x³ - 16x²+5x+12
- x³ +19x² -6x     .
. x³ +  3x² -  x +12

Dividiendo:
.              x +4                  .
x² -x +3 | x³ +3x² -  x +12
.             - x³+  x² - 3x
.                     4x² - 4x
.                    -4x² +4x -12
.                              0

x + 4   Solución.
___________________________________

15) Probar que (2+x)²(1+x²)-(x²-2)(x²+x-3) = x²(3x+10)+2(3x-1)

1°)  (2+x)²(1+x²)-(x²-2)(x²+x-3)
= (4+4x+x²)(1+x²) - (x⁴-4x²+4)(x²+x-3)
= (4+4x+x²+4x²+4x³+x⁴) - (x⁴+x³-3x²-2x²-2x+6)
= (x⁴+4x³+5x²+4x+4) - (x⁴+x³-5x²-2x+6)

. x⁴+4x³+  5x²+4x+4
 -x⁴ -  x³+  5x²+2x-6
.       3x³+10x²+6x-2 

2°)  x²(3x+10)+2(3x-1)    
= 3x³+10x²+6x-2

(2+x)²(1+x²)-(x²-2)(x²+x-3) = x²(3x+10)+2(3x-1)

                    3x³+10x²+6x-2 = 3x³+10x²+6x-2  Comprobado.

___________________________________

16) Hallar el valor numérico de (x+y)²(x-y)²+2(x+y)(x-y) ,
siendo x = -2,  y = 1

=[-2+1]²[-2-(1)]²+2[-2+1][-2-(1)]
= (-1)²(-3)²+2(-1)(-3)
= (1)(9)+2(-1)(-3)
= 9 +6
= 15.   Solución.
___________________________________

17) ¿Qué expresión hay que sumar a la suma de x+4, x-6 y x²+2x+8 para obtener 5x²-4x+3?

Sumando:
x²+2x+ 8
.       x+ 4
.       x - 6
x²+4x+ 6

Restando:
5x²-4x+ 3
- x²-4x - 6
4x²-8x - 3  ←  expresión a sumar.

Comprobando:
. x²+4x+ 6
4x² -8x - 3
5x² -4x +3  ← Comprobado. 
___________________________________

18) Restar -{3a+(-b+a)-2(a+b)}  de  -2[(a+b)-(a-b)]

Suprimiendo signos de agrupación y simplificando:
= -{3a+(a-b)-2(a+b)}    ;    -2[(a+b)-(a-b)]
= -{3a+a-b-2a-2b}    ;    -2[a+b-a+b]
= -{2a-3b}    ;    -2a-2b+2a-2b
= -2a+3b    ;    -4b

⇒Restando:
    -4b
2a-3b
2a-7b    Solución.
___________________________________
.                                        ___
19) Multiplicar 5x+[-(3x -x-y)] por 8x+[-2x+(-x+y)]

Suprimiendo signos de agrupación:
.                  ___
= 5x+[-(3x -x-y)]        ;       8x+[-2x+(-x+y)]
= 5x+[-(3x-x+y)]        ;       8x+[-2x-x+y]
= 5x+[-3x+x-y]           ;       8x+[-3x+y]
= 5x-3x+x-y                ;       8x-3x+y
= 3x-y                          ;       5x+y

⇒Multiplicando:
3x-y
5x+y
15x²-5xy
.        3xy-y²
15x²-2xy-y²   Solución.
__________________________________

20) Restar el cociente de 1/4x³+1/24x²y+5/12xy²+1/3y³ entre 1/2x²-1/4xy+y²  de  2x+[-5x-(x-y)]

Dividiendo:
.                          1/2x +1/3y                                .
1/2x²-1/4xy+y² | 1/4x³+1/24x²y+ 5/12xy²+1/3y³
.                         -1/4x³+ 1/8 x²y -   1/2xy²
.                                      1/6 x²y - 1/12xy²
.                                     -1/6 x²y + 1/12xy²-1/3y³
.                                                       0

Simplificando el minuendo:
2x+[-5x-(x-y)]
= 2x+[-5x-x+y]
= 2x-5x-x+y
= -4x+y

Restando:

-   4x +     y
-1/2x - 1/3y
-9/2x +2/3y   Solución.
__________________________________

21) Probar que [x²-(3x+2)][x²+(-x+3)] = x²(x²-4x+4)-(7x+6)

1°)  [x²-(3x+2)][x²+(-x+3)] 
= [x²-3x-2][x²-x+3]
= x⁴-x³+3x²-3x³+3x²-9x-2x²+2x-6
= x⁴-4x³+4x²-7x-6

2°) x²(x²-4x+4) - (7x+6)
= x⁴-4x³+4x²-7x-6

[x²-(3x+2)][x²+(-x+3)] = x²(x²-4x+4)-(7x+6)

es equivalente a:

           x⁴-4x³+4x²-7x-6 = x⁴-4x³+4x²-7x-6   Comprobado
__________________________________

22)  ¿Qué expresión hay que sumar al producto de [x(x+y)-x(x-y)][2(x²+y²)-3(x²-y²)] para obtener 2x³y+3xy³?

Simplificando: 
[x(x+y)-x(x-y)][2(x²+y²)-3(x²-y²)]
= [x²+xy-x²+xy][2x²+2y²-3x²+3y²]
=[2xy][-x²+5y²]

Multiplicando:
-x²+5y²
2xy              .
-2x³y+10xy³

Restando:
2x³y+ 3xy³
2x³y-10xy³
4x³y-  7xy³   expresión a sumar.

Comprobando:
- 2x³y+10xy³
. 4x³y -  7xy³
. 2x³y+  3xy³  comprobado.
________________________________

23) Restar -x²-3xy+y² de 0 y multiplicar la diferencia por el cociente de dividir x³-y³ entre x-y.

Restando:
0
x²+3xy-y²
x²+3xy-y²   Diferencia.

Dividiendo:
.        x²+xy+y²       .     Cociente.
x -y | x³               -y³
.       -x³+x²y
.             x²y
.            -x²y+xy²
.                     xy² 
.                    -xy²+y³
.                         0

Multiplicando:
x²+3xy-y²
x²+xy+y²
x⁴+3x³y  -x²y²
       x³y+3x²y² -  xy³
.                x²y²+3xy³ -y⁴
x⁴+4x³y+3x²y²+2xy³ -y⁴    Solución.
__________________________________

24) Simplificar (x-y)(x²+xy+y²) - (x+y)(x²-xy+y²)

=  (x-y)(x²+xy+y²) - (x+y)(x²-xy+y²)

Multiplicando 1°:
x²+xy+y²
x -y        .
x³+x²y+xy²
.   -x²y -xy² -y³
x³                -y³

Multiplicando 2°
x²-xy+y²
x +y      .
x³-x²y+xy²
.   x²y -xy² +y³
x³               +y³

(x-y)(x²+xy+y²) - (x+y)(x²-xy+y²)
= (x³ -y³) - (x³ +y³)

=  x³ -  y³
.  -x³ -  y³
.        -2y³     Solución.
__________________________________

25)  Hallar el valor numérico de √ab /c +2(b-a)√9b /a² -3(c-b)√c/b,
siendo a = 4,  b = 9,  c = 25

= √(4)(9) /25 +2(9-4)√9(9) /(4)² -3(25-9)√25/9
= √36/25 +2(5)√81/16 -3(16)√25/9
= 6/5 +10(9/4)-48(5/3)
= 6/5 +90/4 -80
= 237/10 -80
= -563/10
= -56 ³/₁₀      Solución.
___________________________________

26) ¿Por cuál expresión hay que dividir el cociente de x³+3x²-4x-12 entre x+3 para obtener x-2?

.         x²-4              .
x +3 | x³+3x²-4x-12
.        -x³-3x²
.             0      -4x-12
.                      4x+12
.                          0

Dividiendo el cociente encontrado (x²-4) entre la expresión que se quiere obtener (x-2), para obtener la expresión por la que hay que dividir el cociente encontrado.
.       x+2       . 
x-2 | x²       -4
.      -x²-2x
.            -2x -4
.              2x+4
.                  0

Solución: La expresión a la que hay que dividir es  x+2.

Comprobando:
.        x-2       .
x+2 | x²       -4
.       -x²-2x
.            -2x -4
.              2x+4
.                  0
___________________________________
.                                              ___
27) Simplificar 4x²-{3x-(x² - 4+x)}+[x²-{x+(-3)}]  y hallar su valor para x = -2.
.                       
= 4x²-{3x-(x²-4-x)}+[x²-{x-3}]
= 4x²-{3x-x²+4+x}+[x²-x+3]
= 4x²+x²-4x-4+[x²-x+3]
= 4x²+x²-4x-4+x²-x+3
= 6x²-5x-1

Valor numérico de 4x²-5x-1, siendo x=-2

= 6(-2)²-5(-2)-1
= 6(4) +10 -1
= 24 +10 -1
= 33.   Solución.
____________________________________

28) ¿De cuál expresión hay que restar -18x³+14x²+84x-45 para que la diferencia dividida entre x²+7x-5 dé como resultado x²-9? 

Multiplicando el divisor x²+7x-5 por el cociente x²-9, para encontrar el dividendo, que será la expresión a la que se restará (minuendo).

(x²+7x-5)(x²-9) = x⁴+7x³-14x²-63x+45

Restando:
x⁴+  7x³ -14x² -63x+45
.   -18x³+14x²+84x -45
x⁴ -11x³    0    +21x   0

Solución: la expresión es x⁴ -11x³+21x 
_____________________________________

29)  Probar que (a²+b²)(a+b)(a-b) = a⁴-[3a+2(a+2)-4(a+1)-a+b⁴]

= (a²+b²)(a²-b²) = a⁴-[3a+2a+4-4a-4-a+b⁴]
= a⁴-b⁴ = a⁴-3a-2a-4+4a+4+a-b⁴
= a⁴ -b⁴ = a⁴+5a-5a-b⁴
= a⁴ -b⁴ = a⁴ -b⁴    

(a²+b²)(a+b)(a-b) = a⁴-[3a+2(a+2)-4(a+1)-a+b⁴]

es equivalente a

.                  a⁴ - b⁴ = a⁴ - b⁴   Comprobado.
_____________________________________

30) Restar -x³-5x²+6 de 3 y sumar la diferencia con la suma de x²-x+2  y  -[x²+(-3x+4) - (-x+3)]

Restando:
.             3
x³ +5x² -6
x³ +5x² -3  Diferencia

Sumando: 
x²-x+2 + -[x²+(-3x+4) - (-x+3)]
= x²-x+2 + -[x²-3x+4+x-3]
= x²-x+2 -x²+3x-4-x+3
= x+1   total.

Sumando diferencia con total
x³ +5x²      -3
.           +x +1
x³ +5x² +x -2   Solución.
_____________________________________