Método

Ejercicios: Raíces racionales

candidatas: divisores de a0a_{0} sobre divisores de ana_{n}

Si no te acordás cómo se usa, repasá la teoría.

Las 12 actividades recorren los distintos tipos de ejercicio del tema, con tres variantes de cada uno. Si te trabás en una, mirá la solución y seguí con la siguiente.

1. Aplicá el teorema de las raíces racionales para listar los candidatos de p(x)=x3x2+x6p(x) = x^{3} - x^{2} + x - 6.

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1. Enunciamos el teorema. Si un polinomio con coeficientes enteros tiene una raíz racional, su numerador divide al término independiente y su denominador al coeficiente principal.

2. Identificamos los dos coeficientes. El término independiente es 6-6 y el coeficiente principal es 11.

3. Listamos los divisores. Como el coeficiente principal es 11, los candidatos son los divisores enteros de 6-6, con los dos signos.

4. Escribimos los candidatos. ±1\pm 1 y los demás divisores de 66.

5. Vemos para qué sirve. El teorema no dice cuáles son raíces, solo acota la búsqueda a una lista finita. Después hay que probar cada candidato.

Respuesta: los candidatos son los divisores de 6-6, con los dos signos

2. Hallá una raíz racional de p(x)=x33x2+4p(x) = x^{3} - 3 x^{2} + 4 probando candidatos.

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1. Listamos los candidatos. El coeficiente principal es 11 y el término independiente es 44, así que los candidatos son sus divisores con ambos signos.

2. Probamos el primero. p(1)=2p(1) = 2

3. Probamos otros. p(2)=0p(2) = 0

4. Encontramos la raíz. El polinomio se anula en 22, así que 22 es raíz.

5. Aprovechamos el hallazgo. Con esa raíz podemos dividir por (x2)(x - 2) y bajar el grado del problema.

Respuesta: 22 es raíz de p(x)p(x)

3. Decidí si p(x)=x22p(x) = x^2 - 2 tiene raíces racionales.

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1. Listamos los candidatos. El coeficiente principal es 11 y el término independiente es 2-2, así que los candidatos son ±1\pm 1 y ±2\pm 2.

2. Los probamos. p(1)=1p(1) = -1, p(1)=1p(-1) = -1, p(2)=2p(2) = 2, p(2)=2p(-2) = 2. Ninguno da cero.

3. Concluimos. El polinomio no tiene raíces racionales.

4. Hallamos las raíces reales. x=±2x = \pm\sqrt{2}, que son irracionales.

5. Observamos. El teorema descarta raíces racionales, pero no dice nada sobre las irracionales. Que la lista falle no significa que no haya raíces.

Respuesta: no tiene raíces racionales: sus raíces son ±2\pm\sqrt{2}, irracionales

4. Listá los candidatos a raíz racional de p(x)=2x33x2+4x6p(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 6.

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1. Identificamos los coeficientes. El principal es 22 y el término independiente es 6-6.

2. Listamos los divisores del término independiente. ±1\pm 1, ±2\pm 2, ±3\pm 3, ±6\pm 6.

3. Listamos los divisores del coeficiente principal. ±1\pm 1, ±2\pm 2.

4. Armamos los cocientes. Los candidatos son todos los cocientes posibles: ±1\pm 1, ±2\pm 2, ±3\pm 3, ±6\pm 6, ±12\pm\dfrac{1}{2} y ±32\pm\dfrac{3}{2}.

5. Observamos. Cuando el coeficiente principal no es 11 aparecen candidatos fraccionarios. Olvidarlos es un error frecuente.

Respuesta: los candidatos son ±1\pm 1, ±2\pm 2, ±3\pm 3, ±6\pm 6, ±12\pm\dfrac{1}{2} y ±32\pm\dfrac{3}{2}

5. Aplicá el teorema de las raíces racionales para listar los candidatos de p(x)=x3+2x2+5x+4p(x) = x^{3} + 2 x^{2} + 5 x + 4.

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1. Enunciamos el teorema. Si un polinomio con coeficientes enteros tiene una raíz racional, su numerador divide al término independiente y su denominador al coeficiente principal.

2. Identificamos los dos coeficientes. El término independiente es 44 y el coeficiente principal es 11.

3. Listamos los divisores. Como el coeficiente principal es 11, los candidatos son los divisores enteros de 44, con los dos signos.

4. Escribimos los candidatos. ±1\pm 1 y los demás divisores de 44.

5. Vemos para qué sirve. El teorema no dice cuáles son raíces, solo acota la búsqueda a una lista finita. Después hay que probar cada candidato.

Respuesta: los candidatos son los divisores de 44, con los dos signos

6. Hallá una raíz racional de p(x)=x3+x24x4p(x) = x^{3} + x^{2} - 4 x - 4 probando candidatos.

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1. Listamos los candidatos. El coeficiente principal es 11 y el término independiente es 4-4, así que los candidatos son sus divisores con ambos signos.

2. Probamos el primero. p(1)=6p(1) = -6

3. Probamos otros. p(1)=0p(-1) = 0

4. Encontramos la raíz. El polinomio se anula en 1-1, así que 1-1 es raíz.

5. Aprovechamos el hallazgo. Con esa raíz podemos dividir por (x+1)(x + 1) y bajar el grado del problema.

Respuesta: 1-1 es raíz de p(x)p(x)

7. Decidí si p(x)=x2x1p(x) = x^2 - x - 1 tiene raíces racionales.

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1. Listamos los candidatos. El coeficiente principal es 11 y el término independiente es 1-1, así que los únicos candidatos son ±1\pm 1.

2. Los probamos. p(1)=111=1p(1) = 1 - 1 - 1 = -1 y p(1)=1+11=1p(-1) = 1 + 1 - 1 = 1. Ninguno da cero.

3. Concluimos. No tiene raíces racionales.

4. Hallamos las raíces reales. Por la fórmula resolvente, x=1±52x = \dfrac{1 \pm \sqrt{5}}{2}, las dos irracionales.

5. Observamos. La lista de candidatos era cortísima, apenas dos números, y aun así el polinomio tiene dos raíces reales. La cantidad de candidatos no dice nada sobre la cantidad de raíces.

6. Damos el dato. La raíz positiva de este polinomio es el número de oro, uno de los irracionales más conocidos.

Respuesta: no tiene raíces racionales: sus raíces son 1±52\dfrac{1 \pm \sqrt{5}}{2}, irracionales

8. Listá los candidatos a raíz racional de p(x)=3x3+x24p(x) = 3x^3 + x^2 - 4.

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1. Identificamos los coeficientes. El principal es 33 y el término independiente es 4-4.

2. Listamos los divisores del término independiente. ±1\pm 1, ±2\pm 2, ±4\pm 4.

3. Listamos los divisores del coeficiente principal. ±1\pm 1, ±3\pm 3.

4. Armamos los cocientes. Dividiendo cada divisor de 4-4 por cada divisor de 33 quedan ±1\pm 1, ±2\pm 2, ±4\pm 4, ±13\pm\dfrac{1}{3}, ±23\pm\dfrac{2}{3} y ±43\pm\dfrac{4}{3}.

5. Buscamos cuál sirve. Probando los enteros primero, p(1)=3+14=0p(1) = 3 + 1 - 4 = 0: x=1x = 1 es raíz.

6. Observamos. Conviene probar los enteros antes que los fraccionarios: son menos y suelen ser los que aparecen en los ejercicios armados.

Respuesta: los candidatos son ±1\pm 1, ±2\pm 2, ±4\pm 4, ±13\pm\dfrac{1}{3}, ±23\pm\dfrac{2}{3} y ±43\pm\dfrac{4}{3}, y x=1x = 1 es raíz

9. Aplicá el teorema de las raíces racionales para listar los candidatos de p(x)=x34x2+7x6p(x) = x^{3} - 4 x^{2} + 7 x - 6.

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1. Enunciamos el teorema. Si un polinomio con coeficientes enteros tiene una raíz racional, su numerador divide al término independiente y su denominador al coeficiente principal.

2. Identificamos los dos coeficientes. El término independiente es 6-6 y el coeficiente principal es 11.

3. Listamos los divisores. Como el coeficiente principal es 11, los candidatos son los divisores enteros de 6-6, con los dos signos.

4. Escribimos los candidatos. ±1\pm 1 y los demás divisores de 66.

5. Vemos para qué sirve. El teorema no dice cuáles son raíces, solo acota la búsqueda a una lista finita. Después hay que probar cada candidato.

Respuesta: los candidatos son los divisores de 6-6, con los dos signos

10. Hallá una raíz racional de p(x)=x34x2+x+6p(x) = x^{3} - 4 x^{2} + x + 6 probando candidatos.

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1. Listamos los candidatos. El coeficiente principal es 11 y el término independiente es 66, así que los candidatos son sus divisores con ambos signos.

2. Probamos el primero. p(1)=4p(1) = 4

3. Probamos otros. p(2)=0p(2) = 0

4. Encontramos la raíz. El polinomio se anula en 22, así que 22 es raíz.

5. Aprovechamos el hallazgo. Con esa raíz podemos dividir por (x2)(x - 2) y bajar el grado del problema.

Respuesta: 22 es raíz de p(x)p(x)

11. Decidí si p(x)=2x23p(x) = 2x^2 - 3 tiene raíces racionales.

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1. Listamos los candidatos. El coeficiente principal es 22 y el término independiente es 3-3. Los candidatos son los divisores de 3-3 sobre los de 22: ±1\pm 1, ±3\pm 3, ±12\pm\dfrac{1}{2} y ±32\pm\dfrac{3}{2}.

2. Probamos los enteros. p(1)=1p(1) = -1, p(1)=1p(-1) = -1, p(3)=15p(3) = 15, p(3)=15p(-3) = 15. Ninguno da cero.

3. Probamos los fraccionarios. p(12)=52p\left(\dfrac{1}{2}\right) = -\dfrac{5}{2} y p(32)=32p\left(\dfrac{3}{2}\right) = \dfrac{3}{2}, y con los negativos pasa lo mismo porque el polinomio es par.

4. Concluimos. No tiene raíces racionales.

5. Hallamos las raíces reales. x2=32x^2 = \dfrac{3}{2}, así que x=±62x = \pm\dfrac{\sqrt{6}}{2}, irracionales.

6. Señalamos el error típico. Acá el coeficiente principal no es 11, así que había que probar también los fraccionarios. Saltearlos es el error más frecuente del tema.

Respuesta: no tiene raíces racionales: sus raíces son ±62\pm\dfrac{\sqrt{6}}{2}, irracionales

12. Listá los candidatos a raíz racional de p(x)=x45x2+4p(x) = x^4 - 5x^2 + 4 y compará con el caso en que el coeficiente principal no es 11.

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1. Identificamos los coeficientes. El principal es 11 y el término independiente es 44.

2. Listamos los divisores del término independiente. ±1\pm 1, ±2\pm 2, ±4\pm 4.

3. Listamos los divisores del coeficiente principal. Solo ±1\pm 1.

4. Armamos los cocientes. Como se divide por ±1\pm 1, los candidatos coinciden con los divisores de 44: ±1\pm 1, ±2\pm 2 y ±4\pm 4. No hay fraccionarios.

5. Verificamos cuáles son raíces. p(1)=15+4=0p(1) = 1 - 5 + 4 = 0 y p(2)=1620+4=0p(2) = 16 - 20 + 4 = 0. Por ser par el polinomio, 1-1 y 2-2 también lo son: son las cuatro raíces.

6. Comparamos. En un polinomio mónico toda raíz racional es entera y divide al término independiente. Recién cuando el principal no es 11 hay que buscar fracciones.

Respuesta: los candidatos son ±1\pm 1, ±2\pm 2 y ±4\pm 4, y las cuatro raíces son 11, 1-1, 22 y 2-2

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