clase 12 13 y 14. operaciones con fracciones y racionalizacion

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  • 7/25/2019 Clase 12 13 y 14. Operaciones Con Fracciones y Racionalizacion

    1/7

    99

    Gua de estudio

    Operaciones con fracciones

    Unidad A: Clase 18

    Camilo Ernesto Restrepo Estrada, Lina Mara Grajales Vanegas y Sergio Ivn

    Restrepo Ochoa1.

    8. Operaciones con fracciones

    Principio fundamental de las fracciones: Simplificacin de fracciones.

    Principio fundamental de las fracciones: Al multiplicar o dividir el

    numerador y el denominador de una fraccin por una cantidad diferente de

    cero se obtiene como resultado una fraccin equivalente. Esto es,

    A AC

    B BC y

    AC

    BC

    A

    B siempre 0C

    El resultado anterior nos permite simplificar los factores comunes al numerador

    y al denominador de una fraccin, esto es lo que se conoce como simplificacin

    de fracciones.

    Para simplificar una fraccin procedemos as:

    a)

    Inicialmente factorizamos completamente el numerador y eldenominador de la fraccin.

    b) A continuacin se simplifican los factores comunes al numerador y al

    denominador.

    Ejemplo 1

    Efectuar operaciones y simplificar.

    2

    2

    4

    2

    x

    x x

    Solucin

    Para simplificar se factoriza numerador y denominador y obtenemos

    1 Camilo Ernesto Restrepo Estrada. Facultad de Ciencias Econmicas Universidad de Antioquia. Direccin

    electrnica: [email protected]. Lina Mara Grajales Vanegas. Facultad de Ciencias Econmicas Universidad

    de Antioquia. Direccin electrnica: [email protected]. Sergio Ivn Restrepo Ochoa. Facultad de

    Ciencias Econmicas Universidad de Antioquia. Direccin electrnica: [email protected].

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    2/7

    100

    2

    2

    ( 2)4

    2

    xx

    x x

    =

    ( 2)

    ( 2)

    x

    x x

    +

    2x

    x

    +=

    Ejemplo 2

    Efectuar operaciones y simplificar la expresin2

    3 2

    3 27 24

    2 16 14

    +

    +

    x x

    x x x

    Solucin

    2 2

    3 2 2

    3( 8) ( 1)3 27 24 3( 9 8)

    2 16 14 2 ( 8 7 )

    x xx x x x

    x x x x x x x

    + += =

    + + 2 ( 7) ( 1)x x x

    3( 8)

    2 ( 7)

    x

    x x

    =

    Multiplicacin de fracciones.

    La regla para multiplicar fracciones es la siguiente:

    A C AC

    B D BD =

    es decir, se multiplican los numeradores entre si y los denominadores entre si,

    a continuacin se simplifica la fraccin resultante.

    Ejemplo 3

    Multiplicar las fracciones

    2

    2

    4

    2

    +

    z

    z z ,

    2

    2 4 4 +

    z

    z z y simplificar.

    Solucin22 2 2 2

    2 2 2 2

    4 ( 4)

    2 4 4 ( 2 )( 4 4)

    zz z z z

    z z z z z z z z

    = =

    + + + +

    ( 2)z ( 2)z +

    z ( 2)z +2

    ( 2)z

    ( 2)

    z

    z=

    Divisin de fracciones.

    La regla para dividir fracciones se la siguiente:

    A C A D AD

    B D B C BC = =

  • 7/25/2019 Clase 12 13 y 14. Operaciones Con Fracciones y Racionalizacion

    3/7

    101

    Lo anterior tambin se indica como

    AB

    CD

    AD

    BC=

    Es decir, el resultado de una divisin de fracciones e igual al producto de los

    extremos sobre el producto de los medios.

    Ejemplo 4

    Realizar las operaciones y simplificar.

    a)2 2

    2 2

    2 6

    3 18 24 4 4

    +

    + +

    x x x x

    x x x x

    b)

    2

    2

    2

    2

    7 102 8

    6 5

    3 4

    x xx x

    x x

    x x

    +

    + +

    Solucin

    a)2 2 2 2

    2 2 2 2

    2 6 ( 2 )( 4 4)

    3 18 24 4 4 ( 6)(3 18 24)

    ( 2)

    + + + =

    + + +

    +=

    x x x x x x x x

    x x x x x x x x

    x x ( 2)

    x ( 2)( 3) ( 2)

    +x

    x x (3 12) ( 2) x x

    ( 2)

    3( 3)( 4)

    =

    x x

    x x

    b)

    2

    2 22

    2 2 2

    2

    7 10( 5)( 2) ( 4)( 7 10)( 3 4)2 8

    6 5 ( 2 8)( 6 5)

    3 4

    x xx x xx x x xx x

    x x x x x x

    x x

    +

    + = =

    + + + +

    ( 1)x +

    ( 4)x ( 2)( 5) ( 1)x x x+ + +

    ( 5)( 2)( 2)( 5)x xx x

    =+ +

    Racionalizacin de denominadores: Algunas fracciones tienen

    denominadores que contienen radicales de la forma 3 35 2, 2 3, 7 5+

    etc. En estos casos, el denominador puede racionalizarse al multiplicarlo por

    una expresin que lo transforme en diferencias de cuadrados o suma o

  • 7/25/2019 Clase 12 13 y 14. Operaciones Con Fracciones y Racionalizacion

    4/7

    102

    diferencia de cubos. La expresin por la que multiplicamos el numerador y el

    denominador de la fraccin se conoce como factor racionalizante. Algunos de

    los factores racionalizantes ms comunes son los siguientes:

    a) Para racionalizar un denominador de forma A B el factor racionalizante

    es A B pues ( )( )A B A B A B =

    b) Para racionalizar denominadores de la forma 3 3A B el factor

    racionalizante es ( ) ( )2 2

    3 3 3 3A A B B+ ya que

    ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

    2 2 3 33 3 3 3 3 3 3 3A B A A B B A B A B

    + + = + = +

    ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 2 3 3

    3 3 3 3 3 3 3 3A B A A B B A B A B + + = =

    Ejemplo 5

    Racionalizar el denominador de las siguientes expresiones.

    a)2 2

    4 4 ( 6 2) 4( 6 2) 4( 6 2)

    6 2 ( 6 2) ( 6 2) ( 6 2)( 6 2) ( 6) ( 2)

    + = = =

    + +

    4( 6 2) 4

    6 2

    = =

    ( 6 2)

    4

    6 2 2( 3 1)= =

    b)2

    2 2 1 3 2(1 3) 2(1 3) 2

    1 31 3 1 3 1 3 1 ( 3)

    + + += = = =

    +

    (1 3)

    2

    +

    (1 3)= +

    c)

    2 23 33 32 23 33 3

    2 2 3 33 3 3 3 33 3 3 3 3

    4 ( 6) 6 2 ( 2)4 4 ( 6) 6 2 ( 2)

    6 2 6 2 ( 6) 6 2 ( 2) ( 6) ( 2)

    + + = =

    + + + +

    4 =

    2 23 33( 6 ) 12 ( 2)

    8

    + 2 23 33( 6) 12 ( 2)

    2

    +=

    d)

    2 23 32 23 3

    2 2 3 33 3 3 3 3

    4 2 2 2 ( 2) 44 4 2 2 2 ( 2)

    2 2 2 2 2 2 2 ( 2) 2 ( 2)

    + + = = =

    + + + +

    2 23 32 2 2 ( 2)

    10

    +

    2 23 32 2 2 2 ( 2)

    5

    + =

  • 7/25/2019 Clase 12 13 y 14. Operaciones Con Fracciones y Racionalizacion

    5/7

    103

    Suma y resta de fracciones

    Para sumar y restar fracciones se procede de la siguiente forma:

    a) Inicialmente factorizamos completamente el numerador y el

    denominador de cada fraccin de forma de los factores que aparezcansean irreducibles.

    b) Simplificar completamente cada fraccin.

    c) A continuacin se busca el mnimo comn denominador (MCD) que es el

    MCM de los denominadores y es igual al producto de los factores

    comunes y no comunes de los distintos denominadores, cada uno

    elevado a la potencia ms grande con la que aparece.

    d) El resultado de la suma o resta es una fraccin en la que el denominador

    es el MCD y el numerador se obtiene al multiplicar cada numerador por

    lo que le falta al denominador de la fraccin para ser igual al MCD y

    despus se suman o restan estos productos.

    Esto es,

    2 2

    3 2 2 3 3 3

    A D E A C D B C E B

    B C BC B C B C

    =

    Observacin: Si las fracciones tienen el mismo denominador entonces la

    suma o resta se realiza as:

    A C A C

    B B B

    =

    Ejemplo 6

    Realizar las siguientes operaciones y simplificar

    2 2 ( 3)5 6 5 6

    3 3 3

    xx x x x

    x x x

    ++ + ++ = =

    + + +

    ( 2)

    3

    x

    x

    +

    +2x= +

    Ejemplo 7

    Realizar las siguientes operaciones y simplificar

    2 2

    2 3 3 1 1

    2 11 6 3 16 12 3 2

    x x

    x x x x x

    + +

    + +

    Solucin

    2 2

    2 3 3 1 1 2 3 3 1 1

    2 11 6 3 16 12 3 2 ( 6)(2 1) (3 2)( 6) 3 2

    x x x x

    x x x x x x x x x x

    + + + = +

    + + + +

  • 7/25/2019 Clase 12 13 y 14. Operaciones Con Fracciones y Racionalizacion

    6/7

    104

    (2 3)(3 2) (3 1)(2 1) ( 6)(2 1)

    ( 6)(2 1)(3 2)

    x x x x x x

    x x x

    + + + =

    +

    2 2 2

    6 13 6 6 1 2 11 6( 6)(2 1)(3 2)

    + + + + + =+

    x x x x x xx x x

    22 1

    ( 6)(2 1)(3 2)

    +=

    +

    x x

    x x x

    Fracciones compuestas.

    Una fraccin compuesta es aquella en la que numerador o el denominador, o

    ambos son fracciones.

    Para reducir una fraccin compleja a una simple, se realizan las operaciones

    indicadas en el numerador y el denominador de la fraccin. A continuacin, se

    realiza el producto de internos y externos, se coloca en el numerador el

    producto de los externos y en el denominador el de los internos.

    Nota: Si el numerador o el denominador es un entero y no un fraccionario,

    este se debe convertir a un fraccionario dividindolo por la unidad.

    Ejemplo 8Efectuar operaciones y simplificar la siguiente fraccin compuesta.2

    21

    x

    y

    x y

    y x

    Solucin:Para simplificar esta fraccin compuesta realizamos las operaciones

    indicadas en el numerador y el denominador, como se muestra a continuacin

    2 2 2

    2 2 2

    2 2

    ( )( )1

    ( )( )

    x y x y x y x

    y y y

    x y x y x yx y

    y x xyxy

    +

    = =+

    A continuacin efectuamos el producto de los extremos sobre el producto de

    los medios y simplificamos y obtenemos

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    7/7

    105

    2

    2

    2

    1( )( )

    ( )( )

    x

    x yxy y x y xy

    x y y x y x y

    y x

    +

    = =+

    ( )y x+ ( )y x

    2y ( )x y+ ( )x y

    x

    y=

    Referencias Stewart, James. Clculo Conceptos y contextos. Editorial Thomson.

    Tercera edicin, 2006. Dez M, Luis H. Matemticas Operativas. Primer ao de universidad,

    preuniversitarios y semilleros, Lina Dez editora, 2009.