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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 1
1.0 LEYES DE LOS EXPONENTES YRADICALES
Sea ya y b m y n entonces se cumple
que:
)
)
)
) 0
) 0 entonces
m n m n
nm mn
n n n
n n
n
mm n
n
i a a a
ii a a
iii ab a b
a aiv si b
b b
av si a a
a
Además:
01 11
n n
n n
n m
m n
a a aa a
a b
b a
1
para cada y cada existe un único tal que
este número real se denota comon n n
a n b
b a b a a
)
)
)
)
mn mn m n
n n n
nn
n
m n mn
i a a a
ii ab a b
a aiii
b b
iv a a
Ejemplo 1: aplica la ley de los exponentes para
simplificar la siguiente expresión 3 3
1 2 2 2 x y x y
3 3
1 2 2 2 3 6 6 6
3 6 6 6 3
x y x y x y x y
x y x
Ejemplo 2: aplica la ley de los exponentes parasimplificar la siguiente expresión
31 2 3 6
2 6 43 2
6 43 6 3 2
3 2
1
x y x y
x y x y
x y x y x y
Ejemplo 3: aplica la ley de los exponentes parasimplificar la siguiente expresión
11 2 3
3
2 3 2 3
2 3
2 25 8 2 5 2
5 4 125 5 2 5
2 5 2 2 2 25 2 5 5 5 5
2 22 3 1
5 5
x x
x x
x
x x
Ejemplo 4: aplica la ley de los exponentes paraencontrar el valor de x
21 2
11 1 12 2
2 2 23 3 3
2 2 2
1
2 2 23
2 1
3
x y x y x y
z z z
x y z y
z x
Ejemplo 5: aplica la ley de los exponentes paraencontrar el valor de x
2 2
4
22 44
4
4 4 4
4
1 1 12 16 2
4 2 2
1 1 1 1 12
2 2 2 2 2
1 1 1 1 1 1
2 2 2 2 22
4 4 8
x x
x x
x x
x x
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Ejemplo 6: aplica la ley de los exponentes paraencontrar el valor de x
2 232 2 3
3 3 2 2 3 6 6
18 8 2 2 2
2
2 2 2 2
3 6 6
3 6 6 0 7 3 0
37 3
7
x x x x
x x x x
x x
x x x
x x
Ejemplo 7: aplica la ley de los exponentes paraencontrar el valor de x
3 3 3
2
3 3 2 3 3 2
3 3 2
1 1 1 19 3
3 27 3 3
1 1 1 1 1 1
3 3 3 3 3 3
1 13 3 2
3 3
3 3 2 0 3
x x x x
x x x x
x x
x x
x x x
Ejemplo 8: aplica la ley de los exponentes paraencontrar el valor de x
4 2 422 2
4 44
4
44
1 1 1 116 4
4 2 4 4
1 1 1 1 14
4 4 4 44
1 1 1
4 44
4 4 4 4 0
45 4
5
x x x x
x x x
x
x x
x x x x
x x
Ejemplo 9: aplica la ley de los exponentes paraencontrar el valor de x
3 1
3 1
1125 5 5
5
15 5 3 1
3
x x
x x x
Ejemplo 10: aplica la ley de los exponentes paraencontrar el valor de x
2 3 22
3 2 3 1 1 2
3 2 2
1 1 1 1 14
64 2 4 4 4
1 1 1 1 1 1
4 4 4 4 4 4
1 13 2 2
4 4
23 2 2 5 2
5
x x x
x
x x x x
x x
x x
x x x x
Ejemplo 11: aplica la ley de los exponentes paraencontrar el valor de x
13
13
2 2
2
2 2 12 2 2 2
1 14 4 4 4
1 1 19 27 9
81 9 27
19 9 3 3 3
3
3 3 3 3 3
34 4 1 4 3
4
x x
x x
x x
x x x
Ejemplo 12: aplica la ley de los exponentes parasimplificar la siguiente expresión
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Ejemplo 3: Realiza el siguiente producto
22
2 2
2 2 2 2 2 23 3 3
4 2 89 9
y y y x x x
y y x x
Ejemplo 4: Desarrolla la siguiente diferencia decuadrados
2 2 2 2 2 24 4 4
9 25 9 25 9 25
2 23 5 3 5
x y x y x y
x y x y
Ejemplo 5: Realiza el siguiente producto
22
3 2 3 2 3 2
9 4
x x x
x
Ejemplo 6: Racionaliza el denominador de la
siguiente expresión
5 2 3
4 3
22
5 2 2 4 35 2 3 4 3
4 3 4 3 4 3
20 5 3 8 3 6 26 13 3 26 13 3
16 3 13 13 13
2 3
Ejemplo 7: Racionaliza el denominador de la
siguiente expresión2 2 3 3
2 2 3
2 2
2 2 3 3 2 2 3
2 2 3 2 2 3
2 2 2 4 2 3 3 2 3 6 3 3
2 2 3
2(2) 4 6 3 6 6(3) 4 6 18
2 4 3 10
14 6
10
Ejemplo 8: Racionaliza el denominador de la
siguiente expresión2
2 8 3
2 2
2 2 2
2 8 3 2 4 2 32 4 2 3
2 2 3 2 3
2 2 2 3 3 2 3 3 2 3
3 2 63 2 2 2 3 6 6
9 2 3 153 2 3
6 6
15
Ejemplo 9: Racionaliza el denominador de la
siguiente expresión3 2
18 12
2 2
3 2 3 2 3 2
18 12 9 2 4 39 2 4 3
3 2 3 2 2 3
3 2 2 3 3 2 2 3
3 2 3 2 3 3 3 2 2 2 3 2
3 2 2 3
3 6 2 3 3 2 2 6 5 6 12 5 62
9 2 4 3 6 6
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Ejemplo 10: Racionaliza el denominador de la
siguiente expresión3
27 50
2 2
3 3 3
27 50 9 3 2 259 3 2 25
3 3 3 5 2 3 3 3 5 3 2
3 3 5 2 3 3 5 2 3 3 5 2
3 3 5 6 9 5 6
9 3 25 2 23
1.2 OPERACIONES CON EXPRESIONES
ALGEBRAICAS
1.2.1 MULTIPLICACIÓN DE POLINOMIOS La multiplicación de dos polinomios de la forma
11 1 0
n nn na x a x a x a x
y
11 1 0
n nn nb x b x b x b x
, se efectúa de la siguiente
manera. Esta multiplicación se realiza multiplicandocada término del primer polinomio por cada uno de lostérminos del segundo polinomio. Al finalizar lasmultiplicaciones se reducen los términos semejantes
Ejemplo 1: Resuelve la siguiente operación
3 2 2
3 2 4 2 2 x x x x x 3 2
2
5 4 3 2
4 3 2
3 2
5 4 3
3 2 4
2 2
2 6 4 8
3 2 4
2 6 4 8
2 7 3 8 8
x x x
x x
x x x x
x x x x
x x x
x x x x
Ejemplo 2: Resuelve la siguiente operación 2 22 4 2 1 x x
2 2 2 2
2
2
4 3 2
2
4 3 2
2 4 2 1 4 16 16 2 1
4 16 16
2 1
8 32 32
4 16 16
8 32 28 16 16
x x x x x
x x
x
x x x
x x
x x x x
1.2.2 DIVISIÓN DE POLINOMIOSDivisión de un polinomio de la forma
11 1 0
n nn na x a x a x a
por otro polinomio de la
forma 11 1 0
n nn nb x b x b x b
El proceso de ésta
división es muy parecida al proceso que se emplea en ladivisión en aritmética. Siempre se obtiene un cociente y un residuo que puede ser cero o un polinomio con gradomenor que el del divisor
cocientedivisor dividendo
residuo
Para realizar éste proceso es necesario ordenar primeramente los polinomios con respecto a la literal.
Ejemplo 1: Resuelve la siguiente operación2
2 1
x
x x
3 2
2 5 3 2
5 4 3
4 3 2
4 3 2
3
2 2 1 2 4 2
2 2
2 2 4 2
2 2
4 2
.
x x
x x x x x x
x x x
x x x x
x x x
x
sol x x
2
2
4 2
2 2 1
x
x x
Ejemplo 2: Resuelve la siguiente operación2
2 1
x
x x
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2 2
2
2
1
1
1
1
1
. 1 1
x x x
x x
x
x
sol x x
Ejemplo 3: Resuelve la siguiente operación2
2 1
x
x x
2
2 4
4 3 2
3 2
3 2
2
2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 4 4
2 4
2 4 4
x x
x x x
x x x
x x
x x x
x x
x x
2
2
4
4. 2 2
2 2 sol x x
x x
Ejemplo 4: Resuelve la siguiente operación5 2
4 4
3
x x x
x
4 3 2
5 2
5 4
4 2
4 3
3 2
3 2
2
3 9 31 89
3 4 4
3
3 4 4
3 9
9 4 4
9 27 4
31 4
x x x x
x x x x
x x
x x x
x x
x x x
x x x
x x
2
4
31 9389
89 267267
.
x x x x
sol x
3 2 2673 9 31 89
3 x x
x
Ejemplo 4: Resuelve la siguiente operación4
2
4 3 3
4 3
x x
x
2 34
2 4
4 2
2
2 9
43
4
32 43
4 2
4 3 4 3 3
4 3
3 3 3
3
3
3 .
4 3
x
x x x
x x
x x
x
x
x sol x
x
1.2.3 SUMA Y DIFERENCIA DEFRACCIONES ALGEBRAICAS.
Para resolver una suma de fracciones algebraicas seutiliza un procedimiento similar al de las fraccionesnuméricas. Pero se recomienda que primero se simplifiquenlas fracciones a su mínima expresión.
Sia
b
c
d , con b,c 0, son dos fracciones
algebraicas entonces la suma se define como;
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a c ad cb
b d bd
1.2.4 MULTIPLICACIÓN DE FRACCIONES.
Sia
b
c
d , con b,d 0 son fracciones
algebraicas entonces el producto o multiplicación se definecomo;
a c ac
b d bd
1.2.5 DIVISIÓN DE FRACCIONES.
Sia
b
c
d , con b,d 0 son fracciones
algebraicas entonces la división se define como;
a c a d ad
b d b c bc
Ejemplo 1: Resuelve la siguiente operación
2 x y x
x y x
2 2 2 2
22
2 2
x y x x x y x y x x y x x x y
x x y x x y
x x y x x y
Ejemplo 2: Resuelve la siguiente operación
2
2 2
x y
x y x y
22
2 2 2 2
2
x x y x y
x y x y y x y
x x y
y x y x y
2 x
y x y
Ejemplo 3: Resuelve la siguiente operación
x
x
x
x
1
1
1
2 12
2
2 2
1 11
1 1 2 1
1 2 1 11 1
1 2 2 1
2 2 1 2 3
2( 1) 2 1
x x x
x x x
x x x
x x
x x x x
x x
1.3 FACTORIZACIÓN PORAGRUPAMIENTO DE TÉRMINOS
La agrupación puede hacerse de más de unmodo, lo único que se pide es que las dos expresionesque se agrupan, tengan algún factor común y que las
cantidades que quedan dentro de los paréntesis, después desacar el factor común en cada grupo, sean exactamenteiguales.
Ejemplo 1: Factoriza la siguiente expresión2a ab ax bx
2a ab ax bx a a b x a b
a x a x
Ejemplo 2: Factoriza la siguiente expresión3 24 1 4a a a
3 2 2 2
2
4 1 4 4 1 1
1 4 1
a a a a a a
a a
Ejemplo 3: Factoriza la siguiente expresión2 215 6 5 2bz bx a z a x
2 2 2 2
2
15 6 5 2 5 3 2 3
3 5 2
bz bx a z a x z b a x b a
b a z x
Ejemplo 4: Factoriza la siguiente expresión2 2 2 2 2 23 3a x bx a y by
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2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2
3 3 3
3
a x bx a y by a x y b x y
x y a b
Ejemplo 5: Factoriza la siguiente expresión2 2 2 2 3
2 2 x y xz y z xy
2 2 2 2 3 2 2 2
2 2
2 2 2
2
x y xz y z xy x xy z y z xy
z xy x y
1.3.1 FACTORIZACIÓN DEL TRINOMIOCUADRADO PERFECTO.
Un trinomio cuadrado perfecto es un trinomioordenado respecto a una literal, en el cual el primero ytercer término tienen signo positivo, además dichostérminos tienen raíz cuadrada exacta. Pero el segundo
término es el doble producto de las raíces.
22 2
22 2
2
2
a ab b a b
a ab b a b
Para saber si un trinomio es cuadrado perfecto, lo primeroes ordenar el trinomio respecto a una literal, posteriormentese obtienen las raíces cuadradas del primer y tercertérmino, después se obtiene el doble producto de las raíces,
si este producto es exactamente igual al segundo términoentonces el trinomio es un trinomio cuadrado perfecto.
Ejemplo 1: Factoriza la siguiente expresión6 32 1 x x
3 6 6 3
6 3 3
26 3 3
2 1 2 1
1 1 2
2 1 1
x x x x
x x y x
si es trinomio cuadrado perfecto
x x x
Ejemplo 3: Factoriza la siguiente expresión
4 21 1 1
4 2 4 y y
4 2
4 2 2 2
24 2 2
1 1 1
4 2 4
1 1 1 1 1 1 12
4 2 4 2 2 2 2
1 1 1 1 1
4 2 4 2 2
y y
y y y y y
si es trinomio cuadrado perfecto
y y y
Ejemplo 4: Factoriza la siguiente expresión2 24 25 36 20 x y xy
2 2 2 2
2 2
22 2
2
4 25 36 20 4 20 25 36
4 2 25 5 2 2 5 20
4 20 25 36 2 5 36
esta espresión es una diferencia de cuadrados
2 5 36 2 5 6 2 5 6
x y xy x xy y
x x y y y x y xy
x xy y x y
x y x y x y
Ejemplo 5: Factoriza la siguiente expresión2 24 4 x xy y
2 2
2 2
22 2
4 4
4 2 2 2 4
4 4 2
x xy y
x x y y y x y xy
si es trinomio cuadrado perfecto
x xy y x y
Ejemplo 6: Factoriza la siguiente expresión4 2 249 25 9 42 x x y xy
4 2 2 4 2 2
4 2 2 2
24 2 2 2 2
22 2 2 2
49 25 9 42 49 42 9 25
49 7 9 3 2 7 3 42
49 42 9 25 7 3 25
esta espresión es una diferencia de cuadrados
7 3 25 7 3 5 7 3 5
x x y xy x xy y x
x x y y y x y xy
x xy y x x y x
x y x x y x x y x
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1.3.2 FACTORIZACIÓN COMPLETANDOUN TRINOMIO CUADRADO PERFECTO.En ocasiones se presentan trinomios que no son cuadrados
perfectos, y es necesario completarlo para formarlo como untrinomio cuadrado perfecto.Para este procedimiento se le puede sumar y restar lamisma cantidad que le haga falta al trinomio para sercuadrado perfecto.
Ejemplo 1: Factoriza la siguiente expresión4 216 12 1 x x
4 2
4 2 2 2
24 2 2 2 2
.
6 12 1 para ser cuadrado perfecto
se debe tener que
16 4 1 1 2 4 8
entonces el segundo término se puede descomponer
16 8 1 4 4 1 4 la cual es
T cuadrado perfecto
x x
x x y x x
x x x x x
2
2 2
una diferencia de cuadrados 4 1 2
= 4 1 2 4 1 2
x y x
x x x x
Ejemplo 2: Factoriza la siguiente expresión4 44 x y
4 4
4 2 4 2 2 2 2 2
4 2
4 para ser cuadrado perfecto
se debe tener que
4 2 2 2 4
podemos observar que el segundo termino tenemos
que agregarlo entonces podemos hacer lo siguiente
4 4
x y
x x y y y x y x y
x x
22 4 2 2 2 2 2 2
.
2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
4 2 4
la cual es una diferencia de cuadrados y sus
raices son 2 2
= 2 2 2 2
T cuadrado perfecto
y y x y x y x y
x y y x y
x y x y x y x y
Ejemplo 3: Factoriza la siguiente expresión2 46 1 y y
4 2
4 2 2 2
4 2
.
6 1 para ser cuadrado perfecto
se debe tener que
1 1 2 1 2
podemos observar que el segundo termino es
diferente entonces podemos hacer lo siguiente
2 1
T cuadrad
y y
y y y y y
y y
22 2 2
2 2
2 2 2 2
4 1 4
la cual es una diferencia de cuadrados y sus
raices son 1 2
= 1 2 1 2
o perfecto
y y y
y y y
y y y y
1.3.4 FACTORIZACIÓN DE UN TRINOMIO
DE LA FORMA. 2 x Bx C
Suponiendo que la factorización de éste trinomio se puede realizar mediante la multiplicación de dos paréntesiscomo se muestra a continuación.
2 ( )( ) x Bx C x a x b
Donde a y b son dos números enteros, por lo tanto
realizando la multiplicación de los paréntesis se tiene:
2
2
2 2
factorizando tenemos
x a x b
x axbx ab
x ax bx ab x
x Bx C x a b x ab
Para que se cumpla la igualdad anterior debemos buscarlos números enteros que
a b B pero ab C
Ejemplo 1: Factoriza el siguiente trinomio2
4 60 x x Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 6 10 12 15
2
10 6 4 60
4 60 10 6
a b a b ab
x x x x
Ejemplo 2: Factoriza el siguiente trinomio
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2 218 7 7 18 x x x x
Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 3 6 9 18
2
2 9 7 18
7 18 2 9
a b a b ab
x x x x
Ejemplo 3: Factoriza el siguiente trinomio2
13 36 x x Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 3 4 9 12 18 36
2
4 9 13 36
13 36 4 9
a b a b ab
x x x x
Ejemplo 4: Factoriza el siguiente trinomio2 7 44 x x
Los posibles números son los divisores del término
constante 1 2 4 11 22 44
2
11 4 7 44
7 44 11 4
a b a b ab
x x x x
Ejemplo 5: Factoriza el siguiente trinomio
2 2 2 211 28 11 28 x xy y x y x y
Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 4 7 14 28 y y y y y y
2
2 27 4 11 2811 28 7 4
a y b y a b y ab y x xy y x y x y
Ejemplo 6: Factoriza el siguiente trinomio
2 2 2 256 56 x xy y x y x y
Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 7 8 28 56 y y y y y y
2
2 2
7 8 56
56 7 8
a y b y a b y ab y
x xy y x y x y
Ejemplo 7: Factoriza el siguiente trinomio4 23 4 x x Utilizando un cambio de variable se
tiene que si 2 4 2 x z x z
4 2 23 4 3 4 x x z z
Los posibles números son los divisores del término
constante 1 2 4
2 2
1 4 3 4
3 4 1 4 como
a b a b ab
z z z z z x
4 2 2 23 4 1 4 x x x x pero el primer
paréntesis es una diferencia de cuadrado entonces la
factorización es
4 2 2
3 4 1 1 4 x x x x x
Ejemplo 8: Factoriza el siguiente trinomio4 2
6 8 x x Utilizando un cambio de variable se
tiene que si 2 4 2 x z x z
4 2 26 8 6 8 x x z z
Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 4 8
2 2
4 2 6 8
6 8 4 2 como
a b a b ab
z z z z z x
4 2 2 26 8 4 2 x x x x pero el primer paréntesis es una diferencia de cuadrado entonces la
factorización es 4 2 26 8 2 2 2 x x x x x
Ejemplo 9: Factoriza el siguiente trinomio4 28 16 x x Utilizando un cambio de variable se
tiene que si2 4 2
x z x z 4 2 28 16 6 16 x x z z
Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 4 8 16
2 2
4 4 8 16
8 16 4 4 como
a b a b ab
z z z z z x
4 2 2 28 16 4 4 x x x x pero los dos paréntesis
son una diferencia de cuadrado entonces lafactorización es
4 2
2 28 16 2 2 2 2
2 2 x x x x x x
x x
1.3.5 FACTORIZACIÓN DE UN TRINOMIO
DE LA FORMA 2 Ax Bx c
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
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La factorización de un trinomio de la formaanterior, se puede realizar utilizando el método deltrinomio anterior. Para esto primero se multiplicatodo el trinomio por el valor de A, y para que no sealtere la igualdad se divide entre A.
2
22
2
multiplicando por Ax Bx C A
Ax Bx C AAx ABx AC A
A A
Ax B Ax AC
A
Si se utiliza un cambio de variable, entonces se propone Ax z dónde z es la nueva variable, al sustituirloen la expresión anterior se tiene:
2
2 z B z AC Ax Bx c
A
2 z a z b Ax a Ax b Ax Bx c
A A
Para que se cumpla la igualdad anterior debemos buscarlos números enteros que
a b B pero ab AC
Ejemplo 1: Factoriza el siguiente trinomio
24 11 6 x x si utilizamos
Ax a Ax b
A
Dónde: 24a b B pero ab AC AC
Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 3 4 12 24
2
8 3 11 244 8 4 3 4 8
4 34 4
4 11 6 2 4 3
a b a b ab x x x
x
x x x x
Ejemplo 2: Factoriza el siguiente trinomio
2
2 13 15 x x si utilizamos
Ax a Ax b
A
Dónde: 30a b B pero ab AC AC
Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 3 5 10 15 30
2
3 10 13 302 3 2 10 2 10
2 32 2
2 13 15 2 3 5
a b a b ab x x x
x
x x x x
Ejemplo 3: Factoriza el siguiente trinomio2
12 5 2 x x 2 2
2 5 12 2 5 12 x x x x
Si utilizamos Ax a Ax b
A
Dónde:
24a b B pero ab AC AC Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 3 6 8 12 24
2
8 3 5 242 8 2 3 2 8
2 32 2
2 5 12 2 4 2 3
a b a b ab x x x
x
x x x x
Ejemplo 4: Factoriza el siguiente trinomio
26 11 4 x x Si utilizamos
Ax a Ax b
A
Dónde: 24a b B pero ab AC AC
Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 3 6 8 12 24
2
3 8 11 246 3 6 8 6 3 6 8
6 3 2
6 11 4 2 1 3 4
a b a b ab x x x x
x x x x
Ejemplo 5: Factoriza el siguiente trinomio
24 21 18 x x Si utilizamos Ax a Ax b
A
Dónde:
72a b B pero ab AC AC Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 3 6 8 9 12 18 24 36 72
2
24 3 21 724 24 4 3 4 24
4 34 4
4 21 18 6 4 3
a b a b ab x x x
x
x x x x
Ejemplo 6: Factoriza el siguiente trinomio
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4 29 14 8 x x Utilizando un cambio de variable se
tiene que si 2 4 2 x z x z
4 2 29 14 8 9 14 8 x x z z
Si utilizamos Az a Az b
A
Dónde:
72a b B pero ab AC AC Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 3 6 8 9 12 18 24 36 72
2
4 18 14 729 4 9 18 9 18
9 49 9
9 14 8 9 4 2
a b a b ab z z z
z
z z z z
Como 2 x z 2 29 4 2 x x
pero el primer paréntesis es una diferencia decuadrado entonces la factorización es
4 2 29 14 8 3 2 3 2 2 x x x x x
Ejemplo 7: Factoriza el siguiente trinomio
4 3 2 2 22 7 6 2 7 6 x x x x x x Si utilizamos
Ax a Ax b
A
para el trinomio del paréntesis
Dónde: 12a b B pero ab AC AC
Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 3 4 12
2
4 3 21 122 4 2 3 2 4
2 32 2
2 7 6 2 2 3
a b a b ab x x x
x
x x x x
4 3 2 2 2
4 3 2 2
2 7 6 2 7 6
2 7 6 2 2 3
x x x x x x
x x x x x x
1.4 SIMPLIFICACIÓN DE FRACCIONES.Simplificar una fracción es convertirla en una
fracción equivalente, cuyos términos sean irreducibles,entonces se dice que la fracción está reducida a su mássimple expresión o a su mínima expresión.
Para simplificar una fracción es necesario descomponer ofactorizar el numerador y el denominador, por factores
iguales que se estén multiplicando. Se pueden cancelarlos términos iguales del numerador con los del denominador.Para simplificar una fracción algebraica se utiliza la propiedad:
Ejemplo 1: simplifica la siguiente expresión algebraica
x
x
x
x
1
1
1
2 12
2
2 2
1 11
1 1 2 1
1 2 1 11 1
1 2 2 1
2 2 1 2 3
2( 1) 2 1
x x x
x x x
x x x
x x
x x x x
x x
Ejemplo 2: simplifica la siguiente expresión algebraica
2 2 2
3
2 2 3 5 6
x x
x x x x x x
3
2 1 3 1 3 2
3
2 1 3 1 3 2
x x
x x x x x x
x x
x x x x x x
2
2
22 2
3 3 2
3 2 1 3 2
3 3 6
3 2 1 3 2
6
3 2 1 3 2
1 6 1 6
3 2 1 3 2 1
6
3 2 1
x x x x
x x x x x
x x x x
x x x x x
x x
x x x x x
x x x x x x
x x x x x x
x
x x x
Ejemplo 3: simplifica la siguiente expresión algebraica
2
2 3 4 7
3 2 6
x
x x x x
ac
bc
a
b
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2 3 4 7
3 2 3 2
2 2 3 3 4 7
3 2 3 2
2 4 3 9 4 7
3 2 3 2
5 5 4 7
3 2 3 2
5 5 4 7 5 5 4 7
3 2 3 2
2 1
3 2 3
x
x x x x
x x x
x x x x
x x x
x x x x
x x
x x x x
x x x x
x x x x
x
x x x
Ejemplo 4: simplifica la siguiente expresión algebraica
1 1 52 2 3 3 6 6 18 18
x x x x x x x
1 1 5
2 1 3 1 6 1 18 1
9 1 6 1 1 3 1 1 5 1
18 1 1 18 1 1
x x x
x x x x
x x x x x x x
x x x x
2 2 2
2 2 2
2 2
2 2 2
9 9 6 2 1 3 2 1 5 5
18 1 1 18 1 1
9 9 6 12 6 3 6 3 5 5
18 1 1 18 1 1
3 21 6 3 11 2
18 1 1 18 1 1
3 21 6 3 11 2 6 32 8
18 1 1 1
x x x x x x x
x x x x
x x x x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x x x
x x
8 1 1 x x
Ejemplo 5: simplifica la siguiente expresión algebraica2
2 2
3 3 x y y x
x y y x x y
2
2
2
2
2 2 2
2
2 2 2
3 3
3 3
3 3
3 3
3 3 3
2
2 2
x y y x
x y x y x y y x
x y y x
x y x y x y x y
x y y x
x y x y x y x y
x y x y y x
x y x y x y
x xy xy y y x
x y x y x y
x xy x
x y x y x y
x xy x x y x xy x
x y x y
22 3
xy
x y x y
x xy
x y x y
Ejemplo 6: simplifica la siguiente expresión algebraica
22
1
11
1
1
1
a a
a aa a
a a
a a
a a
2 21
1
a a
a a
22
2 2
2 2
2
1
1
1 2
1 2
a a
a a
a a a
a a
2a
22 2 1
1 2
a a
a
Ejemplo 7: simplifica la siguiente expresión algebraica
x x
x x
x
x
x x
x x
2
2
2
2
2
2
8 7
11 30
36
1
42
4 5
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1 7 6 6 6 7
5 6 1 1 1 5
1
x x x x x x
x x x x x x
x
7 6 x x
6
5 6
x
x x
1 x
6 7
1 51
7 6 6 7
5 1 1 5
7 6 1 51
5 1 6 7
x x
x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
1.5 ECUACIONES LINEALES CON UNAVARIABLE.
Una ecuación lineal con una variable es una igualdadde dos o más expresiones algebraicas, las cualescontienen una variable llamada incógnita. La incógnita es
un número desconocido, generalmente representado por lasúltimas letras del alfabeto como son r, s, t, u, v, w, x, y, z
En otras palabras resolver una ecuación significa encontrartodos los posibles valores numéricos dé la incógnita, talesque al sustituirlos en la ecuación se reduce a una identidadnumérica.Las ecuaciones tienen una o más soluciones, llamadastambién raíces de la ecuación. El número de raíces osoluciones de cada ecuación está dado por el grado querepresente la ecuación. Donde el grado de una ecuación estárepresentado por el mayor exponente que tenga la incógnitaResolver una ecuación de primer grado con una incógnita,
es encontrar el valor que representa la variable parasatisfacer la igualdad.
Ejemplo 1: resolver la ecuación siguiente
x x
x
5 1
34
3
5
3 5 1 5 4 3
3 5
3 5 1 20 3
3 5
2 1 20 3
3 55 2 1 3 20 3
10 5 60 9
5 9 60 10
14 114 70
70 5
x x x
x x x
x x
x x
x x
x x
x x
Ejemplo 2: resolver la ecuación siguiente2
4 1
3
4 1 x x
2 4 1 3 4 1
8 2 12 3
8 12 3 2
54 5
4
x x
x x
x x
x x
Ejemplo 3: resolver la ecuación siguiente
x b
a
x a
b
2
2 2
2 2
2
2
2
2
2
2
b x a x b
a bb x b a b x a
bx b ab ax a
bx ax b ab a
x b a b a
b a x b a x a b
b a
Ejemplo 4: resolver la ecuación siguiente
5 19 5 1 x x
2 2
2 2
22
5 19 5 1
5 19 5 1
5 19 5 2 5 1 1
5 19 5 2 5 1
5 19 5 1 2 5
20 2 5 20 2 5
400 4 520 400
40020 20
20
x x
x x
x x x
x x x
x x x
x x
x x
x x
Ejemplo 5: resolver la ecuación siguiente
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7 5 2 93 x
3
3
3 33
5 2 9 7
5 2 2
5 2 2
5 2 8 5 10 2
x
x
x
x x x
Ejemplo 6: resolver la ecuación siguiente
3 5 3 14 9 x x
2 2
2
22
3 5 3 14 9
3 14 9 3 5
3 14 9 3 5
3 14 81 2 9 3 5 3 5
3 14 81 18 3 5 3 5
3 3 14 81 5 18 3 5
90 18 3 5 90 18 3 5
8100 324 3 5 8100 972 1620
8100 1620 972 9720 972
972010
972
x x
x x
x x
x x x
x x x
x x x
x x
x x
x x
x x
Ejemplo 7: resolver la ecuación siguiente3 2 1
4 3 6
x x x
3 2 1
4 3 66 2 3 13
4 183 12 6 3 3
4 183 9 9
18( 3) 4 9 94 18
18 54 36 36 18 36 36 54
18 154 18
54 3
x x x
x x x
x x x
x x x x
x x x x
x x
Ejemplo 8: resolver la ecuación siguiente
2
2 3 2 5 2 1 0 x x x
2
2 2
2
2 3 2 5 2 1 0
4 10 6 15 4 4 1 0
4
x x x
x x x x x
x
24 15 4 x x 4 1 0
8 16 0
168 16 28
x
x
x x
1.6 ECUACIONES DE SEGUNDO GRADOCON UNA VARIABLE.
Recordando que una ecuación de segundo grado,es toda ecuación en la cual una vez simplificada, el exponentemayor de la incógnita es dos.Una ecuación de segundo grado generalmente se representa
por;
2 0ax bx c
Este tipo de ecuaciones se puede dividir en ecuacionesincompletas, y ecuaciones completas.
2
2
2
0ecuaciones incompletas
0
ecuaciones completas 0
ax bx Ecuaciones de
ax c segundo grado
ax bx c
Para encontrar las soluciones de una ecuación desegundo grado de su forma incompleta de la forma
2 0ax bx Este tipo de ecuaciones tiene una solución igual acero ya que si observamos lo siguiente:
20
0 para que se cumpla la igualdad se
tiene que:
0 y 0
donde ,
ax bx
x ax b
b x ax b x
a
a b
Para encontrar la soluciones de una ecuación de la
forma: 2 0ax c basta con despejar la variable dela ecuación;
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2 2 20
,
cax c ax c x
a
c x con a c
a
1.6.1 ECUACIONES DE LA FORMA
2ax bx c
Para resolver éste tipo de ecuaciones, existen diferentesmétodos como son factorización, completar el trinomio, yfórmula general.MÉTODO DE FACTORIZACIÓN: Para resolver unaecuación completa por el método de factorización, esnecesario factorizar la expresión con los métodos defactorización vistos.Posteriormente como los factores están igualados a cero,y para que se cumpla dicha igualdad es necesario queuno de los dos factores sea cero. Entonces se iguala cada
uno de los factores a cero para obtener el valor de laincógnitas.Este método se utiliza cuando el trinomio que se tiene,se puede factorizar en forma sencilla y rápida.
Ejemplo 1: resolver la ecuación siguiente2 7 18 x x
2 2
1
2
7 18 7 18 0
9 2 0
9 0 9
2 0 2
x x x x
x x
x x
x x
Ejemplo 2: resolver la ecuación siguiente
2
1
2
4 11 6 0 24
4 3 4 8 4 80 4 3 0
4 44 3 2 0
34 3 0
4
2 0 2
x x AC
x x x x
x x
x x
x x
Ejemplo 3: resolver la ecuación siguiente22 13 7 0 x x
2
1
2
2 13 7 0 14
2 1 2 14 2 140 2 1 0
2 22 1 7 0
12 1 0
2
7 0 7
x x AC
x x x x
x x
x x
x x
Ejemplo 4: resolver la ecuación siguiente
4 2 2 4 2
2
2
1 2
2
3 4
3 4 0
3 4 0 1 4 0
1 entonces 1 1
4 0 entonces 4 4 2
2 2
x x si x z x z
z z z z
z x x i
x i x i
z x x
x x
Ejemplo 5: resolver la ecuación siguiente
4 2 2 4 2
2
21
1 2
2
3 4
2 5 12 0
2 5 12 0 24
2 3 2 8 2 80 2 3 0
2 22 3 4 0
3 32 3 0 entonces
2 2
3 3 3
2 2 2
4 0 4 entonces 44 2 entonces 2
x x si x z x z
z z AC
z z z z
z z
z z x
x x i y x i
z z x x x x
Ejemplo 6: resolver la ecuación siguiente2 16 63 x x
2
2
2
1 2
16 64 63 64
8 1
8 1
8 1 1 8
9 7
x x
x
x
x x
x x
Ejemplo 7: resolver la ecuación siguiente
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 17
2
2
15 56
15 56
x x
x x
2 22 15 15
2 2
215 225
2 4
2 215 152 2
1 1
2 2
15 56
56
1 14 4
15 1 15 1
2 2 2 2
15 1 147
2 2 2
15 1 168
2 2 2
x x
x
x x
x x
x x
x x
1.6.2 MÉTODO DE LA FORMULA GENERAL: Lo primero es obtener una fórmula a partir de la ecuación
2 0ax bx c
2 2
2 22 2
2 2
2 22 2
2 2
2 2
2 2
2 22
2 2
0
4 4
2 24 4
2 4
2 24 4
4 42 2 2 4
4 4
ax bx c ax bx c
a b c b b b c x x x x
a a a a aa a
b b c b b c x x
a a a aa a
b b c ax b b ac x
a a aa a
b ac b acax b a ax b a
a a
2
2 2
2
22
42 4 2 4
4
42 4
2
b acax b a ax b b ac
a
b b acax b b ac x
a
Ejemplo 8: resolver la ecuación siguiente
2
2
1 1
2 2
8 2 3 0
2 2 4 8 3
2 8
2 4 96
16
2 100 2 1016 16
2 10 12 3 3
16 16 4 4
2 10 8 1 1
16 16 2 2
x x
x
x
x x
x x
x x
Ejemplo 9: resolver la ecuación siguiente
2
2
1 1
2 2
19 88 0
19 19 4 1 88
2 1
19 361 352
2
19 9 19 3
2 2
19 3 2211
2 2
19 3 168 8
2 2
x x
x
x
x x
x x
x x
Ejemplo 10: resolver la ecuación siguiente
2
15 11 51
x
x x
2
2
15 11 51
15 11 51
x x
x
x x
x
2
2
2
1
2
15 11 5 1
4 5
4 5 0
5 1 0
5 0 5
1 0 1
x x x
x x
x x
x x
x x
x x
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Ejemplo 10: resolver la ecuación siguiente6
3 53
x x
22 2
2
2
2
1
2
3 3 65 3 6 5 3
3
3 6 5 3 9 5 3
9 5 3 18 81 25 3
18 81 25 75
18 81 25 75 0
7 6 0 6 1 0
6 0 6
1 0 1
x x x x
x
x x x x
x x x x x
x x x
x x x
x x x x
x x
x x
1.7 DIVISIÓN SINTÉTICA
Existe un método que nos facilita hacer la división de un
polinomio de la forma 11 1 0
n nn na x a x a x a x
con un binomio de la forma x a
El método consiste en tres renglones donde el primerrenglón está formado por los coeficientes deldividendo. La regla para formar el segundo y tercerrenglón a partir del primero es la siguiente, se poneel primer coeficiente del dividendo abajo de la raya,se multiplica por el valor de a y se pone el resultadoarriba de la raya, debajo del segundo coeficiente, y se
suma con este escribiendo el resultado abajo de laraya; se multiplica este resultado por a y se escribeel producto arriba de la raya, debajo del tercercoeficiente, y así sucesivamente hasta llegar al últimocoeficiente.El cociente está formado por los coeficientes del tercer
renglón formados por 1 21 1 0
n nn nb x b x b x b
Y el último coeficiente del tercer renglón es el residuo.
Ejemplo 1: Realiza la siguiente división
4 3 22 5 2 9 / 3 x x x x x
2 5 2 1 93
6 3 15 42
2 1 5 14 51
Entonces
3 22 5 14
51
x x x cociente
residuo
Ejemplo 2: Realiza la siguiente división
5 4 3
4 3 2
2 2 3 5 / 2
1 2 2 0 3 52
2 8 20 40 74
1 4 10 20 37 79
4 10 20 37
79
x x x x x
x x x x cociente
residuo
También este método se puede utilizar para factorizar
los polinomios con coeficientes enteros como lomuestran los siguientes ejemplos:Primero se encuentran los divisores del termino constantedel polinomio, estos divisores son las posibles raíces del polinomio, el procedimiento se realiza con divisiónsintética, pero el residuo debe ser cero. Si durante el proceso ya no se encuentran las raíces se puedeobtener un nuevo polinomio con los coeficientes delúltimo renglón.
Ejemplo 3: resuelve la siguiente ecuación3 2
1
2
3 2 6 0
1 3 2 6 3 0 6 3
1 0 2 0 3
Como no se puede obtener otra raíz real, entonces
formamos un nuevo polinomio con el residúo;
2 0
2 2
x x x
x
x
x x i
Ejemplo 4: Factoriza el siguiente polinomio 5 3 2
11 6 28 24 x x x x
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1 0 11 6 28 24 1 1 10 4 24 1
1 1 10 4 24 0 2 6 8 24 2
1 3 4 12 0
2
2 10 12 2
1 5 6 0
2 6 21 3 0 3 3
1 0
La factorización es
1 2 2 3 x x x x
Ejemplo 4: resuelve la siguiente ecuación3 2
1
2
1 01 1 1 1
1 0 1 11 0 1 0 1
Como no se puede obtener otra raíz real, entonces
formamos un nuevo polinomio con el residúo;
1 0
1
x x x
x
x
x x i
Ejemplo 5: resuelve la siguiente ecuación
3 2
1 2 3
2 2 0
1 2 1 2 1 1 2 1
1 1 2 0 1 2 1
1 2 0 2 2
1 0
Entonces 1 1 2
x x x
x x x
Ejemplo 6: resuelve la siguiente ecuación
3 3
1 2 3
3 3 1
1 3 3 1
1 2 1 1
1 2 1 0
1 1 1
1 1 0
1 1
1 0
Entonces 1 1 1
x x x
x x x
Ejemplo 7: resuelve la siguiente ecuación
3 2
1 2
2 5 6 0
Utilizando división sintética para encontrar las raíces;
1 2 5 6
1 1 6 1
1 1 6 0
2 6 2
1 3 0
3 3
1 0
Entonces 1
m m m
m m
32 3m
Ejemplo 8: resuelve la siguiente ecuación3 2
1
3 4 2 0
1 3 4 2
1 2 2 1 1
1 2 2 0
Como ya no se puede encontrar raices reales se
puede encontrar un nuevo polinomio con el
residuo de la división sintética, e
m m m
m
2
2
2 3
l cual es:
2 2 0 resolviendo por formula general
4
2
2 4 4 1 2 2 4 8 2 41
2 2 2
Entonces 1 1
m m
b b acm
a
m i
m i m i
Ejemplo 9: resuelve la siguiente ecuación
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3 2
1 2 3
4 3 18 0
utilizando división sintética para encontrar las raíces;
1 4 3 18
3 3 18 3
1 1 6 0
3 6 3
1 2 0 2 2
1 0
3 2
x x x
x x x
1.7.1 RAÍCES RACIONALES DE POLINOMIOSCON COEFICIENTES ENTEROS
Recordando que cualquier número racional se puedeescribir como el cociente de dos enteros primosrelativos.
TEOREMA: Sea
11 1 0
n nn n f x a x a x a x a
Un polinomio con coeficientes enteros, es decir
, 1 f x Z x con grf x n . Si el número
racional p
q es raíz de , f x y p q son enteros
primos relativos entonces 0 y q n p a a
Es condición necesaria que 0 y q n p a a ; pero esta
condición no es suficiente, es decir si m y k sonenteros primos relativos tales que 0 y k nm a a , no
necesariamentem
k es raíz de f(x). puede suceder que
f(x) no tenga raíces racionales, esto quiere decir quem
k es solo candidato a ser raíz racional de f(x) para
encontrar los candidatos a raíz racional, primeroencontremos todos los divisores de
0 y nm de a k de a y precisamente los
diferentes cocientesm
k son los candidatos a ser
raíces racionales de f(x).
Ejemplo 10: factoriza el siguiente polinomio
4 3 2
23
3 4 4 4 0 los divisores son
1 2 4 1 3
1 41 2 4
3 3
3 4 1 4 4
6 4 6 4 2
3 2 3 2 0
2 0 2
3 0 3 0
x x x x
m k
m
k
2232 3 3 f x x x x
Ejemplo 11: factoriza el siguiente polinomio
5 4 3 22 2 12 6 0 los divisores son
1 2 3 2
1 31 2
2 2
2 1 2 1 12 6
2 3 1 0 12 1
2 3 1 0 12 18
2 1 2
x x x x x
m k
m
k
no es raíz
1
2
1 12 6
1 0 1 0 6
2 0 2 0 12 0
si es raíz
Como ya no tiene raíces racionales entonces
obtenemos otro polinomio 4 22 2 12 x x factorizando este trinomio por los métodos vistosanteriormente
4 22 2 12 x x Utilizando un cambio de variable se
tiene que si 2 4 2 x z x z
4 2 22 2 12 2 2 12 x x z z
Si utilizamos Az a Az b
A
Dónde:
24a b B pero ab AC AC Los posibles números son los divisores del términoconstante 1 2 3 6 8 12 24
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2
6 4 2 242 6 2 4 2 4
2 62 2
2 2 12 2 6 2
a b a b ab z z z
z
z z z z
Como 2 x z 2 22 6 2 x x
5 4 3 2 2 21
22 2 12 6 2 6 2 x x x x x x x x
Ejemplo 12: factoriza el siguiente polinomio3 2
32
2 7 10 6 los divisores son
1 2 3 2
1 31 2
2 2
2 7 10 6
4 6 8 2
2 3 4 2
2 7 10 6
3 6 6
x x x
m k
m
k
no es raíz
si es
3 2 232
2 4 4 0
2 7 10 6 ( 2 4 4)
raíz
x x x x x x
Ejercicios:
3 2
3 2
5 4 3
1) 10 19 30 9
2) 24 2 5 1
3) 6 11 5 6
x x x
x x x
x x x x
1.8 DESIGUALDADES
PROPIEDADES DE ORDEN: El conjunto esordenado, un número real a s menor que un número
real b si la diferencia b a es positiva y se
representa como a b a menor que b
Los números reales están ordenados de manera que sia y b se verifica solamente una de las siguientesafirmaciones:
a b a b a b
Los símbolos , , , se llaman desigualdades
PROPIEDADES DE LAS DESIGUALDADES
)
) 0
) 0)
)
i si a b a c b c
ii si a b y c ac bc
iii si a b y c ac bciv si a b y b c a c
v si a b y c d a c b d
Solución de una desigualdad: resolver una desigualdades hallar el conjunto de los números x , para loscuales la desigualdad es cierta.
INTERVALOS: si a b el conjunto de x que sonmenores que b y mayores que a y se representa por
/ ,
/ ,
/ ,
/ ,
x a x b ó a x b a b abierto
x a x b ó a x b a b cerrado
x a x b ó a x b a b semi abierto
x a x b ó a x b a b semi abierto
Ejemplo 1: Resolver la siguiente desigualdad
4 5 7
4 5 5 5 7
7
1 7 1
7
. ,7
x x
x x x x
x
x
x
sol
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Ejemplo 2: Resolver la siguiente desigualdad
12
3 2 6
2 3 6 2 2
2 3 4
2 2 4 por
1 2 . 1, 2
x x x
x x x sumando
x x x x x x sumando x
x
x sol
Ejemplo 3: Resolver la siguiente desigualdad
2 141 2 3
3
14 3 2 14 14 6 14 14
111 2 8
2
114
2
11
. , 42
x por
x sumando
x por
x
sol
PROPIEDADES: Para resolver desigualdades queincluyan cocientes
0 0 0 0a a
ab y abb b
Ejemplo 4: Resolver la siguiente desigualdad
3 2
0 3 2 2 7 02 7
2 7Se hace cero cuando3 2
2 7valores criticos , el conjunto solución debe
3 22 2 7 7
estar en los siguientes intervalos , , ,3 3 2 2
dando
x x x
x
x y x
x
valores pertenecientes a cada intervalo podemos saber
cuales intervalos son solución
1
3 1 2 2 1 7 0
3 2 2 7 0
1 9 0 no cumple no es solución
Para
Para 0 2 7 0
x
x
14 0 si cumple si es solución
4 3 4 2 2 4 7 0
14 1 0 no cumple no es solución
2 7La solucion de la desigualdad es:
P
,
ar
2
a
3
x
Ejemplo 5: Resolver la siguiente desigualdad
4 5 11
9
4 1 51 0
9
3 40 resolviendo la fracción
927 4
0 27 4 9 09
27 4 0 9 0
27. cos , 0 La solución debe estar
427 27
en ,0 0, , tomando valores de los4 4
in
x x
x x
x x
x x x
si x y x
V criti son x x
tervalos para ver si satisfacen la desigualdad
27 4 9 0
1 27 4 1 9 0 no cumple
1 27 4 9 0 si cumple
8 27
Par
32 72 0 no cumple
La sol
a
Para
Para
x x
x
x
x
27ución de la desigualdad es 0,
4
Ejemplo 6: Resolver la siguiente desigualdad
22
1 2
42 9 4 0
2
9 81 4 2 4 9 49 9 7
2 2 4 416 2 1
V.C = 44 4 2
1, 4 0 la solución debe estar en los intervalo
Para
s2
1 1, 4 4, ,
2 2
5
b b ac x x x
a
x
x x
x x
x
1 9 5 5 4 0 9 0 si cumple
2 2
1 1 1 1 1 4 0 3 0 no cumple
2 21 1
0 0 0 4 0 4 0 si cumple2 2
1La solución
Para
Para
de la desigualdada es , 42
,
x
x
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Ejemplo 7: Resolver la siguiente desigualdad
50 5 7 2 0
7 2Basta tomar que 7 2 0
2 7 1
12 7
27
2
7La solución es ,
2
x x
x
x por
x por
x
Ejemplo 8: Resolver la siguiente desigualdad
3 71 6
4
4 3 7 24 4
3 4 7 24 3 3
17 7 21
7
211
7
1 3
La solución es 3,1
x
x por
x sumando
x por
x
x
Ejemplo 9: Resolver la siguiente desigualdad
2 7 10 0
2 5 0 V.c 2, 5
La solución debe estar en los intervalos
,2 2,5 5, evaluando un número de cada
intervalo en la desigualdad 2 5 0
Par
0 2 5 0a
x x
x x x x
x x
x
Si cumple
3 1 2 0 no cumple
6 4 1 0 Si cumple
La s
Para
P
olución es , 2 5,
ara
x
x
Ejemplo 10: Resolver la siguiente desigualdad
2
22
1 2
1 2
2 3
1 1 4 2 342 3 0
2 4
1 25 1 5 6 3 4 = , 1
4 4 4 2 4
3la factorización es 1 02
3V.c son , 1 la solución debe estar en
2
3 3, 1 1, , evaluando u2 2
x x
b b ac x x x
a
x x x
x x
x x
Para
Par
n valor de cada
3intervalo en 1 02
3 2 2 2 12
7 1 0 no cumple2
3 0 1 0 Si cumple
23 2 2 2+1
2
1 3 0 no cumple
2
La solució
a
Para
x x
x
x
x
3n es 1,2
Ejemplo 11: Resolver la siguiente desigualdad
1 12 2 03 3
1 2 60 resolviendo la fracción
3
550 0 1
3 3
50 5 3 0
3
V.c Son 5 3
La solución debe estar en los intervalos
, 5 5,
x x
x x
x x
x
x x por
x x
x x x
x
x x
3 3, evaluando un número de cada
intervalo en la desigualdad 5 3 0
6 6 5 6 3 0 1 3 0 Si cumple
4 4 5 4 3 0 1 1 0 No cumple
0 0 5 0 3 0 5
Para
Para
Para 3 0
x x
x
x
x
Si cumple
La solución es , 5 3,
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Ejemplo 12: Resolver la siguiente desigualdad
2 29 0 9 0
3 3 0 V.c son 3, 3
la solución debe estar en los siguientes intervalos
, 3 3,3 3, evaluando cada intervalo en la
desigualdad 3 3 0
Para 4
x x
x x x x
x x
x
4 3 4 3 0 1 7 0 Si cumple
0 0 3 0 3 0 3 3 0 No cumple
4 4 3 4 3 0 7 1 0 Si cumpl
Para
e
La solución es ,
Para
3 3,
x
x
Ejemplo 13: Resolver la siguiente desigualdad
7 71 1 0
2 3 2 3
7 2 3 2 100 02 3 2 3
2 5 50 0
2 3 2 3
35 2 3 0 V.c 5
2
La solución debe estar en los intervalos
3 3, 5 , 5, , , evaluando un n{umero2 2
de cada inter
x x
x x
x x
x x
x x
x x x x
valo en 5 2 3 0
6 1 9 0 No cumple
2 3 1 0 Si cumple
0 5 3 0 No cumple
3La solució
Para
Para
Par
n es el intervalo 5,
a
2
x x
x
x
x
1.8.1 VALOR ABSOLUTO
Si a es un número real entonces su valor absoluto sedefine como
00
a si aaa si a
En la recta numérica a es la distancia del origen y
el número a.
6 6 6
3 2 3 2 03 2
3 2 3 2 0
ejemplo
x si xejemplo x
x si x
Como x da la distancia entre el número x y el origen,
entonces. 0 x b si b
Es el conjunto de los números reales x que están auna distancia menor que b unidades respecto al origen.
x b si sólo si b x b
ejemplo: 2 5
5 2 5 5 2
porque si es positiva 2 5 3
si sólo si
a b b a
Si x b es el conjunto de números reales que están
a una distancia mayor que b unidades respecto alorigen.
x b si sólo si
x b ó bien x b
PROPIEDADES:
2
2 2
)
) la desigualdad 0 con
0
)
i x c b si sólo si c b x c b
ii c c b x c
x c b si sólo si
c b x c ó c x c b
iii x x x x
DESIGUALDAD DEL TRIÁNGULO
2 2 2
2 2 22 2 2
22 2 2 2
2 2
:
2 2
2 2
a b a b
demostración si x x x x como
a b a b a ab b a ab b
a ab b a a b b a b
a b a b
a b a b
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Ejemplo 14: Resolver la siguiente desigualdad5 1 9 como entonces
ó
5 1 9 5 1 9
10 85 10 5 8
5 5
2
x x b
x b x b
x x
x x x x
x
8
La solución es , 2,
5
Ejemplo 15: Resolver la siguiente desigualdad1
2 1 como y 04
entonces se cumple
1 12 1
4 41 1
1 2 14 45 3 1
2 por4 4 2
5 3 5 3La solución es ,8 8 8 8
x x b b
b x b
x
x
x
x
Ejemplo 16: Resolver la siguiente desigualdad
0 5 1 como 0
entonces ó
5 1 5 5 5 1
4 5 5 6
La solución es 4,5 5,6
x x c b
c b x c c x c b
x x
x x
Ejemplo 17: Resolver la siguiente desigualdad
1 2 1 2 11
11 como entonces que
2
1 1 3 11 1
2 2 2 2
3 1 1 3, si observando que cuando 1
2 2 2 2
la desigualdad no esta definida entonces los i
x x
x x b
b x b
x x por
x x
ntervalos
1 3de la solución es ,1 1,
2 2
Ejemplo 18: Resolver la siguiente desigualdad
0 3 8 0 3 8
como 0 entonces se cumple
x x
x c b
c b x c c x c b
3 8 3 3 3 8
11 3 3 5
La solucion son los intervalos
11, 3 3,5
x x
x x
Ejemplo 19: Resolver la siguiente desigualdad3
1 3 5 25 2
como se cumple
5 2 3 5 2 3
2 2 por 1 2 8 por 1
2 2
x x
x b x b x b
x x
x x
x
2 8
1 4
5si observamos la desigualdadno esta definida en
2entonces la solución son los intervalos
5 5, ,1
2 2
x
x x
4,
1.9 TEOREMA DEL BINOMIO
1 2 2
1
1 2
+1
n n n n
n k k n n
n na b a a b a b
n na b ab b
k n
Definición: ! 0n si n
! 1 2 1 0! 1n n n n además
Definición: 1 sik é mo de n
a b
1 2 1
1 2 3
n n n n k
k
Definición: Para valores mayores de n podemosescribir.
! 1 2 ! 1 2 3 !n n n n n n n n
Y así sucesivamente. La fórmula para los coeficientes
1 sik é mo en el desarrollo de n
a b se puede
escribir como sigue:
1 2 1
1 2 3
1 2 1 !
!
!
n n n n k
k
n n n n k n k
n k
k
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!
! !
! ! !
n
n k n
k k n k
Estos números se llaman coeficientes binomiales y amenudo se representan como:
Definición:
!, 0,1,2, ,
! !
n nk n
k k n k
El símbolon
k
, que denota al coeficiente
1k ésimo del desarrollo de n
a b se lee
algunas veces como “n sobre k ”
1.9.1 TEOREMA DEL BINOMIO( forma alternativa)
1 2 2
1
1
2!
1 2 1 +
!
+
n n n n
n k k
n n
n na b a na b a b
n n n n k a b
k
nab b
Ejemplo 1: desarrolla el siguiente binomio : 5
x y
5
1 4 5 4!5!
1 1! 5 1 !
n
n
a x
na b x y
4 !
4 4
2 2 3 2
5
5 4 3!5!
2 2! 5 2 !
n
x y x y
na b x y
2 3 !
3 2 3 2
3 3 2 3
10
5 4 3!5!
3 3! 5 3 !
n
x y x y
na b x y
3 !
2 3 2 3
4 4 1 4
102
5 4!5!
4 4! 5 4 !
n
x y x y
na b x y
4 !
1 4 4
5 5 0 5
51
5! 5!
5 5! 5 5 !
n
x y xy
na b x y
5 !
5 5
5 5 4 3 2 2 3 4 5
1
5 10 10 5
y y
x y x x y x y x y xy y
Ejemplo 2: desarrolla el siguiente binomio : 7
2 x y
7
1 6 2 7 6!7!
1 1! 7 1 !
n
n
a x
na b x y
6 !
6 2 6 2
2 2 5 4
7
7 6 5!7!
2 2! 7 2 !
n
x y x y
na b x y
2! 5 !
5 4 5 4
3 3 4 6
21
7 6 5 4!7!
3 3! 7 3 !
n
x y x y
na b x y
3! 4 !
4 6 4 6
4 4 3 8
35
7 67!
4 4! 7 4 !
n
x y x y
na b x y
5 4!
4 ! 3!
3 8 3 8
5 5 2 10
35
7 6 5!7!
5 5! 7 5 !
n
x y x y
na b x y
5 !
2 10 2 10
6 6 1 12
212
7 6!7!
6 6! 7 6 !
n
x y x y
na b x y
6 !
12 12
7 7 14
72 7 6 2 5 4 4 6 3 8 2 10
12 14
71
7
7 21 35 35 21
7
n
xy xy
n
a b y
x y x x y x y x y x y x y
xy y
Ejemplo 3: desarrolla el siguiente binomio : 8
1 x
88 1 42
71 8 7!8!
1
1 1! 8 1 !
n
n
a x x x
na b x
7 !
7 72 2
6 22 2
8
8 7 6!8!1
2 2! 8 2 !
n
x x
na b x
2 6 !
3 3
5 33 3
28
8 7 68!1
3 3! 8 3 !
n
x x
na b x
5!
3! 5 !
5 52 2
4 44 4
56
8 7 6 5 4!8!1
4 4! 8 4 !
n
x x
na b x
4 !
2 2
3 55 5
704!
8 7 68!1
5 5! 8 5 !
n
x x
na b x
5!
5 ! 3!
3 32 2
2 66 6
56
8 7 6!8!1
6 6! 8 6 !
n
x x
na b x
6 !
282
x x
87 7 8 8 1 8
7
nna b nab x x
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 27
8 8 8
7 5 384 3 22 2 2
18
1 8 28 56 70 56
28 8 1
nna b b
x x x x x x x
x x
Nota: para hallar un término especifico de n
a b esencontrar primero el exponente de k que se ha deasignar a b, y siempre es un número menor que el
número del término y el exponente de a es n k y
el coeficiente esn
k
Ejemplo 4: encuentra el 5° término de 13
3 x y
9 4
Como se quiere encontrar el 5° término entonces
entonces el exponente de es 4 y el exponente
13de es 13 4 9 el coeficiente es
4
135 Termino es
b k
a n k y
na b
k
9 43
27 2
4
13 12 11 10 9!13!
4! 13 4 !
x y
x y
4! 9 !
27 2 27 2715 x y x y
Ejemplo 5: encuentra el 3° término de 6
1 x
4 2
Como se quiere encontrar el 3° término entonces
entonces el exponente de es 2 y el exponente
6de es 6 2 4 el coeficiente es
2
63 Término es
2
b k
a n k y
na b
k
4 2
24
1
6 5 4!6!1
2! 6 2 !
x
x
2 4 !
4 415 x x
Ejemplo 6: encuentra el 5° término de 7
2 x y
3 4
Como se quiere encontrar el 5° término entonces
entonces el exponente de es 4 y el exponente
7de es 7 4 3 el coeficiente es4
75 Término es
4
b k
a n k y
na b
k
43 2
3 87 67!
4! 7 4 !
x y
x y
5 4!
4 ! 3!
3 8 3 835 x y x y
Ejemplo 7: encuentra el 6° término de 8
2 x y
3 5
Como se quiere encontrar el 6° término entonces
entonces el exponente de es 5 y el exponente
8de es 8 5 3 el coeficiente es
5
86 Término es
5
b k
a n k y
na b
k
3 5
3 5
2
8 7 68!2
5! 8 5 !
x y
x y
5!
5 ! 3! 3 5 3 58 448 x y x y
Ejemplo 8: encuentra el 4° término de6
1
2 x
3 3
Como se quiere encontrar el 4° término entonces
entonces el exponente de es 3 y el exponente
6de es 6 3 3 el coeficiente es
3
64 Término es
3
b k
a n k y
na b
k
33
3
1
2
66! 1
3! 6 3 ! 8
x
x
5 4 3!
3! 3 !
3 3 31 20 5
8 8 2 x x x
Ejemplo 9: encuentra el 4° término de 5
2 2 x y
2 3
Como se quiere encontrar el 4° término entonces
entonces el exponente de es 3 y el exponente
5de es 5 3 2 el coeficiente es
3
54 Término es
3
b k
a n k y
na b
k
2 32 2
4 6 5 4 3!5!
3! 5 3 !
x y
x y
3 !
4 6 4 6102!
x y x y
Ejemplo 10: encuentra el 6° término de9
211
2 x
4 5 2
Como se quiere encontrar el 6° término entonces
el exponente de es 5 y el exponente
9de es 9 5 4 el coeficiente es
5
9 16 Termino es5 2
b k
a n k y
n a b xk
4
5
8
1
9 8 7 6 5!9! 1
5! 9 5 ! 16 x
5 !
8 81 63
16 84! x x
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 28
Ejemplo 11: desarrolla el siguiente binomio :6
1
2 x
66
6 11
6 22 2 2 2
3 3
1 1
2 64
1 1 36 6
2 32 16
1 6 5 1 1 1515
2! 2 2 16 16
1 2 6
3!
n
n
n
n
a a
na b x x x
n na b x x
n n na b
5 4
6
6 33 3 3
4 4
1 20 5
2 8 4
6 5 4 31 2 3
4!
n
x x x
n n n na b
4 3
6 44 4
6 55 5 5 5
6 6
6 2 3 4 5 6
1 15
2 42
16 3
2
1 1 3 15 5 15 32 64 16 16 4 4
n
x x
na b x x
b x
x x x x x x x
Ejemplo 12: desarrolla el siguiente binomio :6
32
2 y
66
6 11
6 222 2 2 2
3 3
3 729
2 64
3 243 7296 2 6 2
2 32 8
1 6 5 3 81 12152 15 4
2! 2 2 16 4
1 2 6
3!
n
n
n
n
a a
na b y y y
n na b y y y
n n na b
5 4
6
6 333
22
27 20
8
y
8
3 3
4 4
540
6 5 4 31 2 3
4!
n
y y
n n n na b
4 3
6 44
4 4
6 555 5 5 5
66 6
62 3 4
32
22
9 15 16 540
4
3 36 2 6 32 288
2 2
2 64
3 729 729 12152 540 540
2 64 8 4
28
n
y
y y
na b y y y
b y y
y y y y y
5 68 64 y y
Ejemplo 13: desarrolla el siguiente binomio : 5
x y
55 3
5 11 1
1 2 22 2
5 2 231 1
2 2 2 2 2
3 3
5 5 5
1 5 410
2! 2
5 4 31 2
3!
n
n
n
n
a a x x
na b x x x y x y
n na b x y x y
n n na b
3
5 3 331 1
2 2 2
6 5 41 1 1
5 5 22 2 2
551
6 2 2
3 3 51 153 2 22 2 2 2 2
102
5 5
5 10 10 5
n
x y xy
na b x y x y
b y y
x y x x y x y xy x y y
1.10 ECUACIONES LINEALESUna ecuación lineal sobre el cuerpo real es de laforma.
1 1 2 2 n na x a x a x b
Donde; bai , y i x son incógnitas y cteb .
Una solución de la ecuación lineal es una sucesión de n
números n s s s ,,, 21 , con la propiedad de que al sustituir
estos valores se satisface la ecuación. La solución se puederepresentar en forma de una n-upla,
1 2 3, , , , nu s s s s En forma más general un sistema de m ecuaciones linealescon n incógnitas, o simplemente un sistema lineal, es unconjunto de m ecuaciones lineales, cada una con n incógnitas.
11 1 12 2 1 1
21 1 22 2 2 2
1 1 2 2
n n
n n
m m mn n m
a x a x a x b
a x a x a x b
a x a x a x b
Donde; , ,ij ija b
Una n-upla, 1 2 3, , , , nu s s s s de números reales es
una solución del sistema. Si satisface cada una de lasecuaciones del sistema.
Además cuando 0, 21 nbbb entonces se dice que el
sistema es homogéneo. Un sistema homogéneo tiene unasolución, n-upla = (0,0,...,0), llamada la solución trivial.Un sistema de ecuaciones lineales tiene lo siguiente.
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 29
1. Ninguna solución.2. Exactamente una solución.3. Un número infinito de soluciones.
En este caso podemos decir que un sistema lineal esconsistente si tiene una solución, o una infinidad desoluciones. Y es inconsistente si el sistema lineal no tieneninguna solución.
1.10.1 SOLUCIÓN POR EL MÉTODO DEELIMINACIÓN DE GAUSS
Considerando el siguiente sistema lineal.
11 1 12 2 1 1
21 1 22 2 2 2
1 1 2 2
n n
n n
m m mn n m
a x a x a x b
a x a x a x b
a x a x a x b
Este método consiste en reducir el sistema a un sistemaequivalente más simple.
Se intercambias las ecuaciones de tal manera que
la primera incógnita x1 tenga un coeficientediferente de cero en la primera ecuación.
011 a .
Para cada i 1. Se aplica la operación.
11 1 11i i L a L a L
En otras palabras es reemplazar la i-ésima ecuaciónlineal Li por la ecuación que se obtiene multiplicandola primera ecuación L1 por el coeficiente - ai1 detal forma que se cancele la primera incógnita en las
Li. Resultando un nuevo sistema.
2
2
11 1 12 2 1 12 2 2 2
2
n n j n n j
mj mn n mj
a x a x a x b
a x a x b
a x a x b
Este procedimiento se utiliza hasta que el sistema seencuentre en forma escalonada, como se representa acontinuación:
2
11 1 12 2 1 1
2 2 2 2
n
n n
j n n k
mk n mk
a x a x a x b
a x a x b
a x b
Entonces el valor de n x se pude obtener fácilmente:
mk n
mk
b x
a
Este valor se sustituye en 1mk L para encontrar el valor
de 1n x , de la misma forma se puede encontrar los otros
valores de las incógnitas.
Durante el proceso se puede aplicar lo siguiente:i ) Si se encuentra una ecuación de la forma
b x x x n 000 21 con 0b entonces el
sistema es inconsistente.ii ) Si se encuentra una ecuación de la forma
0000 21 n x x x entonces la ecuación puede
quitarse sin que se altere la solución.Definición; Se dice que el sistema;
2
11 1 12 2 1 1
2 2 2 2
n
n n
j n n k
mk n mk
a x a x a x b
a x a x b
a x b
está en forma escalonada; Si las incógnitas i x no
aparecen al principio de alguna ecuación n x xi ,,1 2 se llaman variables libres.
Ejemplo:
1
2322
43
432
x x
x x x x
Este ejemplo tiene como variables libres a 2 4, x x , a las
cuales se les puede dar un valor cualesquiera de númerosreales.
TEOREMA : Hay dos casos para la solución del sistemaen la forma escalonada.
i) si nk esto es, si hay tantas ecuaciones comoincógnitas, entonces el sistema tiene una solución única.ii) si k n es decir hay menos ecuaciones que
incógnitas, entonces existen k n variables libres, a lascuales se les puede dar un valor arbitrario para obteneruna solución del sistema.
Ejemplo 1: resuelve el siguiente sistema de ecuaciones
2 3 41 2 3 4
3 11 3 11
2 5 4 13 4 72 6 2 22
2 3 42 2 4 6 8
4 7 2 5 4 13
2 5 2 8 14
x y z x y z
x y z x y z
x y z y z x y z
x y z x y z
y z x y z
y z
y z
2 5 y z
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 30
2 3 42 2 4 6 8
4 7 2 6 2 22
2 2 2 8 140 0
4 7 2 8 14
2 5 2 8 14
2 2 0 0
x y z x y z
y z x z
z y z
y z y z
y z y z
z
2 2 1
4 1 7 7 4 3
2 3 3 1 4 4 3 6 1
. 1,3,1
z z
y y y
x x x
sol
Ejemplo 2: resuelve el siguiente sistema de ecuaciones
5 4 2 3 0
2 1 5 4 2 3
4 2 1 2 1
0 4 2 1
05 5 5 5 0
5 3 3 5 4 2 3
2 1 5 3 3
3 2 4 1
x z t x y z t
x y z t x z t
x y z x y z t
x y z t x y z
x y z t x y z t x
y z t x z t
y z y z t
y z t
0
2 13
2 1
04 4 4 4 0 10 2 6 6
5 3 3 4 2 1 10 5 = 5
7 6 1 3 2 4 1 7 6 1 7 11 4
0
y z t
x y z t
y z
x y z t x y z t y z t
y z t x y z y z
z t y z t z t z t
x y z t
15 3 9 9 7 6 1
5 3 3 15 10 20 = 5 7 +11 4
7 6 1 5 5 7 11 4 5 5
5 5 1 7 1 6 7 1 6 7
1 5 3 3 3 3 1 5 1
y z t z t y z t
y z t z t z t
t z t t
t t z t z
z y t z y
x
1 1 1 1 1
. 1, 1, 1,1
y z t x
sol
Ejemplo 3: resuelve el siguiente sistema de ecuaciones
2 3 2 2 2 4 6 4 4
2 5 8 6 5 2 5 8 6 53 4 5 2 4 2 2 1
2 3 2 2 3 6 9 6 6
2 2 1 3 4 5 2 4
2 4 4 2 2 4 4
x y z w x y z w
x y z w x y z w x y z w y z w
x y z w x y z w
y z w x y z w
y z w y z
2w
2 4 4 22 3 2 2
2 4 4 2 2 2 1
0
Entonces existen las variables libres que son ,
con , entonces
1 2 2 1 2 2 1 2 2
2 2 3 2 2 2 1 2
y z w x y z w
y z w y z w
z w si
z a y w b a b
y w z b a y b a
x y z w b
2 3 2
2 2 4 4 3 2 2 2
. 2 ,1 2 2 , ,
a a b
b a a b a b x a b
sol a b b a a w
MATRICESUna matriz A de m x n es un arreglo rectangular de m, n números reales ( o complejos ) ordenados en m filas y n columnas.
mnmm
n
n
aaa
aaa
aaa
A
21
22221
11211
Decimos que n xm A
En dondeija , se llaman elementos de la matriz, el primero
de los subíndices i indica la fila y j indica la columna dela matriz.Lo cual indica que el i-ésima fila de A es:
niii aaa 21 Sí mi 1 ;
La j-ésima columna de A es
jn
j
j
a
a
a
2
1
si n j 1
1.10.1 MÉTODO DE GAUSS JORDÁNPARA SISTEMAS LINEALES
Para resolver un sistema lineal por este método esnecesario el siguiente procedimiento.
1. Se forma la matriz aumentada2.
Se transforma la matriz aumentada a su forma
escalonada, mediante operaciones elementales defilas.
3. El sistema lineal que corresponde a la matrizescalonada, tiene exactamente las mismassoluciones que el sistema dado.
4. Las filas que constan completamente de ceros se pueden ignorar.
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 31
Si se tiene el siguiente sistema lineal.
mnmnmm
nn
nn
b xa xa xa
b xa xa xa
b xa xa xa
2211
22222121
11212111
Definición; La matriz coeficiente está formada por todos
los coeficientes de las incógnitas del sistema.
mnmm
n
n
aaa
aaa
aaa
A
21
22221
11211
Definición; La matriz aumentada se representa de laforma siguiente.
nmnmm
n
n
b
b
b
aaa
aaa
aaa
2
1
21
22221
11211
OPERACIONES ELEMENTALES DE FILASDE UNA MATRIZ:Eliminación: Se pude sumar un múltiplo constante de unafila a otra fila.
i j i F cF F
Escalamiento: Se puede multiplicar una fila por unaconstante distinta de cero.
i icF F
Intercambio: Se pueden intercambiar dos filascualesquiera.
i j F F
Definición: Una matriz se dice que es escalonada siverifica las condiciones siguientes.
El primer elemento no nulo ( por la izquierda ) de
cada fila es un uno, que se llama uno principal.
Cada uno principal está a la derecha de los uno
principales de las filas anteriores. (forma
escalonada).
Las filas nulas, si existen, están en la parte
inferior de la matriz.
Ejemplo 4: resuelve el siguiente sistema de ecuaciones 2 1
2 0
2 11
x y
y z
x z
3 1 3
2 3 2 2
1 2 0 1 1 2 0 1 1 0 2 11
0 2 1 0 0 2 1 01 2 0 1
1 0 2 11 0 2 2 12 0 2 2 12
1 2 0 1 1 2 0 11
0 2 2 12 0 1 1 62
0 2 1 0 0 2 1 0
F F F
F F F F
3 2 3
3 3
2 1 2 0 110 2 1 0
0 1 1 60 2 2 12 3
0 0 3 120 0 3 12
1 2 0 1
0 1 1 6 4 como 6 6
0 0 1 4
6 4 2 2 como 2
F F F
F F
z y z y z
y y x y
1 1 2
1 4 3 3 . 3, 2,4
x y
x x sol
Ejemplo 5: resuelve el siguiente sistema de ecuaciones
2 4 7 33 5 7 2 4 7
3 3 5 7
x y z x y z x y z x y z
x y z x y z
3 1 32 1 2
3 2
321 1 1 3 2 1 4 7 3 5 1 7
2 1 4 72 2 2 6 3 3 3 9
3 5 1 7 0 1 2 1 0 2 4 2
21 1 1 3
0 1 2 1
0 2 4 2
F F F F F F
y
F F
3 1 1 1 30 2 4 2
0 1 2 10 2 4 2
0 0 0 00 0 0 03
2 1 entonces la variable libre es
si 1 2 1 2 1 2
3 3 1 2 4 3 4 3
F
x y z y z z
z a con z y z a y a
x y z a a a x a
so
. 4 3 ,1 2 ,l a a a
Ejemplo 6: resuelve el siguiente sistema de ecuaciones
2 2 10 2 1 2 101
3 2 2 7 3 2 2 1 12
5 4 3 4 5 4 3 4
53 3 1 32 1 211 1 52 3 2 2 1 5 4 3
33 2 2 1 3 3 152
5 4 3 4 1 0 5 142
7
x y z
x y z F F
x y z
F F F F F F
4
55 5 252
3 0 8 212
53 3 1 32 1 211 1 52 3 2 2 1 5 4 3 4
3 53 2 2 1 3 3 15 5 5 252 2
5 4 3 4 1 0 5 142
F F F F F F
3 0 8 212
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 32
11 1 11 12 5 5210 5 14 2 0 1 10 282 22
21 3 210 830 8 22
33 2 3 12 1 1 5230 8 21 1
2 0 1 10 28
3 33 70 15 42 0 0 7 2120 0 7 21
11 12
0 1
F F
F F F
F F
5
10 28 3 como 10 28
0 0 1 3
128 10 28 30 2 2 5
2
5 5 3 1 1 1 . 1, 2, 32
z y z
y y y x y z
y x z x sol
Ejemplo 7: resuelve el siguiente sistema de ecuaciones 1 2 1 3 2
2 3 23 1 2 1 63 2 6
3 2 3 1 1 3 2 3
4 3 1 2 8
3 3 1 32 1 2 3 1 2 1 6 1 1 3
3 6 3 9 6
0 5 1 8 0
4 3 2 8
x y z w
x y z w
x y z w
F F F F F F
x y z w
3 2
2 3
1 2 1 3 2
0 1 4 1 5
1 2 1 3 23 1 3
0 5 1 8 0 4 3 1 2 84 8 4 12 8 0 1 4 1 5
0 11 3 10 16 0 11 3 10 16
1 2 1 3 2
0 1 4 1 5
0 5 1 8 0
0 11 3 10 16
F F F
F F
3 2 3
4 2 4
5
0 5 1 8 0
0 5 20 5 25
0 0 19 3 25
1 2 1 311
0 1 40 11 3 10 16
0 11 44 11 55
0 0 41 1 39
F F F
F F F
3
13
19
2
1 5
0 0 19 3 25
0 0 41 1 39
1 2 1 3 2
0 1 4 1 5
0 0 1
0 0 41 1 39
3 2519 19
F F
4 3 4
123 102519 19
28414219 19 284142
19 19
4 4
1 2 1 3 241
0 1 4 1 50 0 41 1 39
0 0 41 0 0 1
0 0 00 0 0
1 2 1 3 2
0 1 4 1 5
0 0 1
0 0 0 1
3 25 19 19
19
3 25142 19 F F
F F F
2
219
3 25 25 61 1
19 19 19 19
5 4 5 2 4 3 3
2 3 2 2 6 1 6 1 1
. 1,2,3, 1
w
z w z z
y w z y
x w z w x
sol
Ejemplo 8: Resolver el sistema por el método de Gauss-Jordan.2 4 6 12
2 3 4 15
3 4 5 8
x y z
x y z
x y z
La matriz aumentada es:
2 4 6 12
2 3 4 15
3 4 5 8
1 1
1
2 F F
8
15
6
543
432
321
2 1 22
2 3 4 152 4 6 12
0 7 10 27
F F F
1 2 3 6
0 7 10 273 4 5 8
3 1 33
3 4 5 83 6 9 18
0 2 4 10
F F F
1 2 3 6
0 7 10 27
0 2 4 10
2 3 F F
1 2 3 6
0 2 4 10
0 7 10 27
2 2
1
2 F F
1 2 3 6
0 1 2 5
0 7 10 27
3 2 37
0 7 10 270 7 14 35
0 0 4 8
F F F
1 2 3 6
0 1 2 5
0 0 4 8
334
1
F F
1 2 3 6
0 1 2 5
0 0 1 2
2 3 220 1 2 50 0 2 4
0 1 0 1
F F F
1 2 3 6
0 1 0 1
0 0 1 2
1 3 13
1 2 3 60 0 3 6
1 2 0 0
F F F
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1 3 131 2 3 60 0 3 6
1 2 0 0
F F F
1 2 0 0
0 1 0 1
0 0 1 2
1 2 12
1 2 0 00 2 0 2
1 0 0 2
F F F
1 0 0 2
0 1 0 1
0 0 1 2
2 1 2 2, 1, 2 x y z
Ejemplo 9; Resolver el siguiente sistema.
2 3 2 2
2 5 8 6 5
3 4 5 2 4
x y z w
x y z w
x y z w
1 2 3 2 2
2 5 8 6 5
3 4 5 2 4
2 1 222 5 8 6 52 4 6 4 4
0 1 2 2 1
F F F
1 2 3 2 2
0 1 2 2 1
3 4 5 2 4
3 1 33
3 4 5 2 43 6 9 6 6
0 2 4 4 2
F F F
1 2 3 2 2
0 1 2 2 1
0 2 4 4 2
3 2 320 2 4 4 20 2 4 4 2
0 0 0 0 0
F F F
1 2 3 2 2
0 1 2 2 1
0 0 0 0 0
El nuevo sistema tiene la forma con las variables libres z,w, dando valores arbitrarios a estas variables
2 3 2 22 2 1
x y z w y z w
, si z a y w b con a b
2 2 1 2 2 además
2 2 3 2 2 1 2 2 3 2
2 2 4 4 3 2 = 2 2
, 2 ,1 2 2 , ,
y z w y a b
x y z w a b a b
a b a b a b x a b
sol a b a b a b
Ejemplo 10; Resolver el siguiente sistema
2 2 1
3 2 6 2
1
6 9 2
5 2 8 3
x y z w
x y z w
x y z w
x y z w
x y z w
2 1 1 2 1
3 2 1 6 2
1 1 1 1 1
6 1 1 9 2
5 1 2 8 3
31 F F
1 1 1 1 1
3 2 1 6 2
2 1 1 2 1
6 1 1 9 2
5 1 2 8 3
2 1 2
3 1 3
32
F F F F F F
1 1 1 1 1
0 5 4 3 1
0 1 3 0 3
6 1 1 9 2
5 1 2 8 3
4 1 4
5 1 5
65
F F F F F F
1 1 1 1 1
0 5 4 3 1
0 1 3 0 3
0 5 7 3 4
0 6 7 3 8
3 2 F F
1 1 1 1 1
0 1 3 0 30 5 4 3 1
0 5 7 3 4
0 6 7 3 8
3 2 3
4 2 4
55
F F F F F F
1 1 1 1 1
0 1 3 0 3
0 0 11 3 14
0 0 8 3 11
0 6 7 3 8
5 2 56 F F F
1 1 1 1 1
0 1 3 0 3
0 0 11 3 14
0 0 8 3 11
0 0 11 3 10
5 3 5 F F F
1 1 1 1 1
0 1 3 0 3
0 0 11 3 14
0 0 8 3 11
0 0 0 0 4
Lo cual implica que el sistema no tiene solución.
el sistema no tiene soluciòn
1.10.2 LOS DETERMINANTES ENSISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES.Consideremos un sistema de n ecuaciones con n
incógnitas.11 1 12 2 1 1
21 1 22 2 2 2
1 1 2 2
n n
n n
n n nn n n
a x a x a x b
a x a x a x b
a x a x a x b
si t es el determinante de ija A , esto es
A , si i es el determinante de la matriz que se
obtiene remplazando la columna i-esima de A por lacolumna de los términos constantes.
Teorema: Regla De Cramer Un sistema de ecuacioneslineales de n x n b Ax , tiene una solución única si y
sólo si 0 t y está dada por.
1 21 2, n
nt t t
x x x
Corolario: El sistema homogéneo 0 Ax tiene una
solución diferente de cero si sólo si A =0
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DETERMINANTES Sea ija A una matriz cuadrada de orden n Sobre un
cuerpo k
11 12 1
21 22 2
1 2
n
n
n n nn
a a a
a a a A
a a a
Definición : El determinante de la matriz cuadrada
ija A de orden n denotado por,
det ( A ) ó A .
Entonces el determinante de la n-matriz cuadrada A, es deorden n, y frecuentemente se denota por.
A
11 12 1
21 22 2
1 2
n
n
n n nn
a a a
a a a
a a a
Propiedades;i] Si todos los elementos de una fila o columna de unamatriz cuadrada A son nulos entonces el determinante
0 A
ii] Si A es una matriz cuadrada entonces:t A A
iii] Si todos los elementos de una fila o columna de un
determinante A , se multiplica por un escalar k, entonces
el determinante queda multiplicado por k .
nnnn
n
n
aaa
aaa
kakaka
21
22221
11211
=
nnnn
n
n
aaka
aaka
aaka
21
22221
11211
= K A
iv] Si B se obtiene de A, permutando dos líneasadyacentes cualesquiera entonces:
B A
v] Si B se obtiene de A, permutando dos líneascualesquiera entonces:
B A
vi] Si B se obtiene de A, trasladando una de sus líneas p lugares entonces;
1 p B A
vii] Si dos líneas del determinante son idénticas entonces:
0 A
viii] Si A es una matriz triangular, esto es que lascomponentes de A son cero encima o debajo de ladiagonal, entonces:
A Es el producto de los elementos de la diagonal.
DESARROLLO POR MENORES.Una propiedad que permite expresar un determinante deorden n como suma de n determinantes de orden n – 1 es:
Si A es una matriz de orden n x n
11 12 1
21 22 2
1 2
n
n
n n nn
a a a
a a a A
a a a
Con ij M denotaremos la submatriz de A que se obtiene
omitiendo la fila ( renglón ) i, y la columna j en A,
entonces el determinante ij M se le llama el menor del
elemento ija .
Ejemplo: si11 12 13
21 22 23
31 32 33
a a a
A a a a
a a a
entonces el
Menor del elemento11a es; 22 23
1132 33
a a M
a a
Menor del elemento 21a es; 12 1321
32 33
a a M
a a
Menor del elemento 22a es; 11 1322
31 33
a a M
a a
Definición: el cofactor deija de A, se define como;
1 i j
ij ij A M
Ejemplo: el cofactor12 A del ejemplo anterior es;
1 2 21 23 21 23
1231 33 31 33
1a a a a
Aa a a a
Teorema: El determinante de la matriz A , es igual a lasuma de los productos obtenidos, multiplicando loselementos de cualquier fila o columna por sus respectivoscofactores.
1 1 2 2
1
1 1 2 2
1
n
i i i i in in ij ij
j
n
j j j j nj nj ij ij
i
A a A a A a A a A
A a A a A a A a A
Nota Para encontrar el determinante de una matriz, esconveniente obtener una matriz equivalente con lasoperaciones de filas, de tal forma que una fila o columnaquede con n-1 elementos igual a cero.
Definición: si 11 1211 22 12 21
21 22
a a A A a a a a
a a
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Ejemplo; encontrar el valor del siguiente determinante
333231
232221
131211
aaa
aaa
aaa
A
Utilizando el teorema anterior tenemos que:
1 1 1 222 23 21 2311 12
32 33 31 33
1 3 21 2213
31 32
22 23 21 23 21 2211 12 13
32 33 31 33 31 32
1 1
1
a a a a A a a
a a a a
a aa
a a
a a a a a a A a a a
a a a a a a
Ejemplo 11; Resolver el siguiente sistema mediante la
regla de Cramer.
1
2
2 2 10 2 1 2
3 2 2 1 3 2 2
5 4 3 4 5 4 3
2 2 3 2 3 22 1 2
4 3 5 3 5 4
2 6 8 9 10 2 12 10
4 1 4 7
10 1 22 2 1 2 1 2
1 2 2 10 1 24 3 4 3 4 44 4 3
10 6 8 3 8 2 4 8
20 5 8 7
2 10 21 2 3 2 3 1
3 1 2 2 10 24 3 5 3 5 4
5 4 3
t
t
x y z
x y z
x y z
3
2 3 8 10 9 10 2 12 5
10 10 14 14
2 1 102 1 3 1 3 2
3 2 1 2 1 104 4 5 4 5 4
5 4 4
2 8 4 1 12 5 10 12 10
8 7 20 21
1 21 2
1 1
2 2
3 3
,
71 1
7
142 2
7
213 3 . 1,2, 3
7
nn
t t t
x x x
x x
x x
x x Sol
1.11 FRACCIONES PARCIALES
En esta sección mostraremos la forma de descomponerexpresiones racionales en suma de expresiones mássencillas,
Teóricamente es posible escribir cualquier expresiónracional como una suma de expresiones racionales cuyosdenominadores son potencias de polinomios de grado queno sean mayores de dos, si f x , y g x son polinomios
y el grado de f x es menor que el grado de g x puede
demostrarse que;
1 2
2
2
Donde cada tiene una de las siguientes formas
con ,
además es un polinomio irreducible donde ya notiene raices real
r
k
m n
f x F F F
g x
F
A Cx Bó m n Z
px q ax bx c
ax bx c
1 2es, y la suma de se llama
descomposición en fracciones parciales de y a cada
se le llama fracción parcial.
r
k
F F F
f x
g x
F
PASOS PARA LA DESCOMPOSICIÓN ENFRACCIONES PARCIALES
Si el grado de la función f x es mayor que el
grado de g x entonces primero se hace la
división convencional. Se expresa g x como producto de factores
lineales o cuadráticos irreducibles
Se aplica una de las siguientes reglas segúnsea el caso
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I) FACTORES DISTINTOS: Para cada factordistinto la fracción se descompone como:
1 2
1 1
m
m m
A A A
ax b a x b a x b
II) FACTORES LINEALES: Para cada factor lineal
m
ax b la descomposición en fracciones simples debe
incluir la suma siguiente.
1 2
2
m
m
A A A
ax b ax b ax b
III) FACTORES CUADRÁTICOS: Para cada factor
cuadrático 2 n
ax bx c , la descomposición en
fracciones simples debe incluir la siguiente suma.
1 1 2 2
22 2 2
n n
n
B x c B x C B x c
ax bx c ax bx c ax bx c
Ejemplo 1; Realiza la descomposición en fracciones parciales de la siguiente fracción
2
4 4.....ec 1
1 1 1 11
A B
x x x x x
4
1 1 1 1
4 1 1
4 4 0
4 2 4 2
2 de la ecuación 1 tenemos
A B
x x x x
A x B x Ax A Bx B
A B x A B A B A B
A B B B B B
A
4 2 2
1 1 1 1 x x x x
Ejemplo 2; Realiza la descomposición en fracciones parciales de la siguiente fracción
1
ec 11 12 2
1 121 2
2
1 1 22 2
A B
x x x x
A A x Bx Ax Bx
x x
A A A B x A
0 2 0 2
de la ecuación 1 se tiene que
1 2 2
1 12 2
A B B B
x x x x
Ejemplo 3; Realiza la descomposición en fracciones
parciales de la siguiente fracción
2 22 2
2 22 2
2 2 2
3 2 3 2
3 2
1Donde:
99
1
99
1 9 9
9 9
1 9 9
10 0 9 1
9
1 1 9 19 9
x A B Cx D
x x x x x
x A B Cx D
x x x x x
x Ax x B x Cx D x
Ax Ax Bx B Cx Dx
x A C x B D x Ax B
A C B D A A
C B B
2 2 2 2
2 2 2
2 2 22 2
19
1 1 1 19 9 9 9
9 9
1 1 1 1
9 9 9
1 1 1 1 1
9 9 99
D
x A B Cx D
x x x x x x
x
x x x x
x x
x x x x x x
Ejemplo 4; Realiza la descomposición en fracciones parciales de la siguiente fracción
2 2
2 2
2
2 2
2 2
11 1
11 1
1 1
0 1
1 11 11 1
1 1
11 1
s A B
s s s
s A B
s s s
s A s B s As A B A
A B B
A B s s s s
s
s s s
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Ejemplo 5; Realiza la descomposición en fracciones parciales de la siguiente fracción
3 2
2 2 2
2 2 2
1 1
1 2 45 2 8
1
1 2 4 1 2 4
11 2 4 1 2 4
1 2 4 1 4 1 2
6 8 3 4 2
6 8 3 4 2
1
s s s s s s
A B C
s s s s s s
A B C s s s s s s
A s s B s s C s s
A s s B s s C s s
As As A Bs Bs B Cs Cs C
A B C s
2 6 3 8 4 2
0
6 3 0 resolviendo el sistema lineal
8 4 2 1
A B C s A B C
A B C
A B C
A B C
3 1 32 1 2 861 1 1 0 6 3 1 0 8 4 2 1
6 3 1 0 y6 6 6 0 8 8 8 0
8 4 2 1 0 3 5 0 0 12 10 1
1 1 1 0
0 3 5 0
0 12 10 1
F F F F F F
52 2 3
3 2 3
5 3 33
53
110
1 1 1 01
0 1 03
0 12 10 1
12 1 1 1 0
10 12 10 1 0 1 00 12 20 0 10
0 0 10 10 0 10 1
1 1 1 01 5
0 1 0 como 010 3
0 0 1
F F
F F F
F F
C B C
B
3 2
5 5 1 5 1 1
3 3 10 30 6 6
1 1 10 6 4 1 1
6 10 60 60 15 15
1 1 1
15 6 101 2 4 1 2 4
1 1 11 15 6 10
1 2 45 2 8
C B
A B C A
A B C s s s s s s
s s s s s s
Ejemplo 6; Realiza la descomposición en fracciones parciales de la siguiente fracción
2 2
2 2
2 2
2 2
5
22 2
5
22 25 2 2
5 2 0 10 10
5 10
2 22 2
5 5 10
22 2
s A B
s s s
s A B
s s s s A s B As A B
A A B B B
A B
s s s s
s
s s s
Ejemplo 7; Realiza la descomposición en fracciones
parciales de la siguiente fracción
3 2 22
2
2 2
2
3 2 2
1 1 = +
2 2 2 22 2
1 2 2
2 2
11 2 2
2
1 10 0
2 2
12 2 0 1
21 1 11 2 2= +
2 2 2 2
A Bx C
x x x x x x x x x
A x x Bx C x
Ax Ax A Bx Cx
A B x C A x A A
A B B B
C A C C
x
x x x x x x
Ejemplo 8; Realiza la descomposición en fracciones parciales de la siguiente fracción
2
1 1
5 6 2 3 2 3
1 .1
2 3 2 3
1 3 + 2
= 3 2
3 2
s s A B
s s s s s s
s A Bec
s s s s
s A s B s
As A Bs B
A B s A B
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 38
2
1 por 3
3 2 1
3 3 3
3 2 1
2 1 2 1
1 De la ecuación 1 se tiene
1 1 2
2 3 2 3
1 1 2
5 6 2 3
A B
A B
A B
A B
B A B A
A
s
s s s s
s
s s s s
Ejemplo 9; Realiza la descomposición en fracciones parciales de la siguiente fracción
2
2
2 2 2
2
2 2
6 7 =
1 2 3 1 2 3
6 7 2 3 1 3
1 2
6 7 5 6 4 3
3 2
6 7 5 4 3
6 3
x x A B C
x x x x x x
x x A x x B x x
C x x
x x Ax Ax A Bx Bx B
Cx Cx C
x x A B C x A B C x
A B
2
1 5 5 5 5
5 4 3 6 5 4 3 6
6 3 2 7 2 1
1 6 6 6 6
2 1 6 3 2 7
3
C
A B C A B C
A B C A B C
A B C B C
A B C A B C
B C A B C
2
4 1 3 4 1
3 6 3
3 4 1
2 2 1
1 2 1 2 1 1
1 1 1 1 1
6 7 1 1 1
1 2 3 1 2 3
B C B C
B C
B C
C C
B C B B
A B C A A
x x
x x x x x x
Ejemplo 10; Realiza la descomposición en fracciones parciales de la siguiente fracción
2 2
2 2
2 111 4 6 4 6
1 4 6 4 6
1
s A B Cs D s s s s s s s s
A s s s Bs s s
Cs D s s
3 2 2
3 2 3 2 2
3 2 3 2
3 2 2
3 2
3 2 3 2 2
3 2
4 6 4 6
4 6
5 10 6 4 6
5 10 6
4 6
2 1 5 4
1 10 6 6 6 1
6
A s s s s s
Bs Bs Bs Cs Cs Ds Ds
A s s s Bs Bs Bs
Cs Cs Ds Ds
As As As A
Bs Bs Bs Cs Cs Ds Ds
s A B C s A B C D s
A B D s A A A
A B
10 6
605
5 4 0 4 0 66
10 6 25
6 2 33
6 6 1
24 6 6 5
18 3 16 1 6 1 6
4 6 6 6 5
4 1 6 6 6 5
4 24 6 6 5
18 6 1 1
3
B C por
C
A B C D B C D por
A B D
B D por
B C
B C D
B D B C B C
B C D
C C D
C C D
C D ec
6 3 1 3 1 6 3 1
3 18 3 1 18 3 4 2
De la ec 1, 2 se tiene
18 6 1 restando las ec.
18 3 4
3 5
5 5 18 6 1 18 93 3
1Como se tiene que 6
2
B D C D
C D C D ec
C D
C D
D
D C C
C B
2
512 3
22
1 6
1 16 1 6 6 1 3 2
2 3
1 4 6
2 1 1 1 1 1
6 3 1 4 61 4 6
C
B B B
A B Cs D
s s s s
s s
s s s s s s s s
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 39
Ejemplo 11; Realiza la descomposición en fracciones parciales de la siguiente fracción
2 2
3 2 2 2
2
2 2
2
2 2
2 2
2 3 1 2 3 1Donde:
5 5 5
2 3 1
5 5
1 5 5 5 5
2 3 1 5 5
1 1 145 1 5 3 5 3 =
5 5 5
14
25
x x x x A B C
x x x x x x x
x x A B C
x x x x x
x Ax x B x Cx Ax Ax Bx B Cx
x x A C x A B x B
B B como A B A
A
2
3 2 2
14 36 2 2 2 =
25 25
36
25
2 3 1 14 1 36
5 25 5 25 5
como A C C A
C
x x
x x x x x
2.0 FUNCIONES LOGARÍTMICAS YEXPONENCIALES
Si 1 x f x a y a entonces f es creciente sobre
todos , mientras que si 0 1a f es decreciente
Definición: si 0a entonces la función exponencial f
con base a se define;
x f x a
En donde x es cualquier número real.
TEOREMA: si a es un número real tal que 1a entonces;
) 1 para todo número racional positivo
) tales que entonces
r
r s
i a
ii si r y s Q r s a a
Definición;
log y y x si sólo si x aa
log
log
log a
a
x ya
x
si y x x a a
x a
32
25
:
) log 8 3 2 8
1 1) log 2 5
25 25
ejemplos
a
b
TEOREMA:log
) 0
) log 1
) log 1 0
a x
a
a
i a x x
ii a
iii
LEYES DE LOS LOGARITMOS
) log log log
) log log log
) log log
a a a
a a a
ca a
i uv u v
uii u v
v
iii u c u c
Demostración;
log log por definición
multiplicando las dos ecuacones
utilizando la definición de logaritmo
log como log log
log log log
a a
r s
r s r s
a a a
a a a cq
si r u y s v
a u a v
a a uv a uv
r s uv r u y s v
u v uv
d
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 40
log
log log log
log log
r r s
a s
a a a cqd
cr c rc c c
ca a cqd
a u u ua r s
v v va
uu v
v
a u a u cr u
c u u
Definición;
10log log 0
ln log 0e
x x
x
x
x x
ln
) ln ln ln
) ln ln ln
) ln ln
ln 1 ln 1 0
c
x
i uv u v
uii u v
v
iii u c u c
donde e x e y
Ejemplo 1; resuelve la siguiente ecuación
3 21 log3 log 21 log3 log 21
log21 1.3222.77 2.77
log 3 0.477
x x x
x x
Ejemplo 2; resuelve la siguiente ecuación
2
log 5 1 log 3 2 aplicando propiedades5 1
log 2 como es logaritmo en base 103
5 110 5 1 100 3
3
5 1 100 300
5 100 300 1
29995 299
95
x x x
x
x x x
x
x x
x x
x x
Ejemplo 3; resuelve la siguiente ecuación
2
2
5 53 5 5 6 5
2
5 1 6 5 5 6 5 1 0
x x x x x
x x x x
por
22
1 2
utilizando un cambio de variable, si 5
46 1 0
2
6 4 106 36 4 6 40 6 2 10
2 2 2 2
3 10 3 10 5
5 3 10 aplicando log en ambos lados
log5 log 3 10
log 3 10 0.7897
log5 0.6989
x
x
x
y
b b ac y y y
a
y
y y como y
x
x
1.1298 1.1298 x
Ejemplo 4; resuelve la siguiente ecuación en función de y
2 2
22
22 2
2
2 2
12
2
2 1 2 1 0
42 1 0
2
2 4 12 4 4 2 2 1
2 2 2
1
1 ln 1
x x x x
x
x x x x x
x
x
e e y y e por e
e
e y e e ye si e z
b b ac z yz resolviendo por z
a
y y y y y y z
z y y como z e
e y y x y y
Ejemplo 5; resuelve la siguiente ecuación
5
5
326
5 log 2 log6 5log 2 log 2 log6
5log 2 log6 log 2 log 2 log6 log 2
2 32log log6 log log 6
6 6
log 0.72690.944 0.944
log6 0.77
x x
x x
x x
x x
Ejemplo 6; resuelve la siguiente ecuación
31
2 2
5 5 5
35 5 5
1 3log 2 3log 2 log 2
2 2
log 2 log 2 log 2
x x
x x
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12
32
31 12 2 2
32
5 5
2
1 2
8log 2 log
2
82 2 2 8
2
2 8 2 8 2 8
2 2 2 2 2.82 4.82 0.82
x x
x x x x
x x x
x x x x
Ejemplo 7; resuelve la siguiente ecuación
3 3 3
2 33 3 3
2
3 3
22
2 2
2log 3 log 1 3log 2
log 3 log 1 log 2
3log log 8
1
38 3 8 1
16 9 8 8 2 1 0
1 1 0 1
x x
x x
x
x
x x x
x x x x x x
x x x
Ejemplo 9; resuelve la siguiente ecuación
2
log 1 log 3
log log 3 1
log 3 1 3 10
3 10 0 5 2 0
5 como 2 0 no es solución
x x
x x
x x x x
x x x x
x x x
Ejemplo 10; resuelve la siguiente ecuación
2 1
2 1
2
12 5
ln 12 ln 5
2 1 ln 12 ln 5
2 ln 12 ln12 ln 5 0
ln 12 ln12 ln 5 0
ln144 ln5 ln12
ln12 2.4849 2.4849
ln144 ln 5 4.9698 1 609 3.3608
0.7392
x x
x x
x x
x x
x x
x
x
x
Ejemplo 11; resuelve la siguiente ecuación
4 1 3
4 1 3
4
281
3
3 2
ln 3 ln 2
4 ln 3 1 3 ln 2
ln 3 4ln 3 ln 2 3 ln 2
ln 3 3 ln 2 ln 2 ln3
ln 3 3ln 2 ln 2 ln81
lnln 2 ln81 3.705
ln 24 3.17ln 3 ln 2
1.16
x x
x x
x x
x x
x x
x
x
x
Ejemplo 12; resuelve la siguiente ecuación
2
2 2 1
2 2 1
2 2
2 2
2
1 2
1 19
9 81
1 1 19 9 9
1 1
9 9
2 2 1
2 2 1 2 2 1
2 4 4 1 4 5 1 0
4 5 25 16 5 41 5 6.4
2 8 8 8
1.425 0.175
x x
x x
x x
x x
x x x x
x x x x x
b b ac x
a
x y x
Ejemplo 13; resuelve la siguiente ecuación
7 3
7 3 1 2
7 3 1 2 7 2 2
4 3 9
3 4 16
4 4 3
3 3 4
4 4 4 4 4
3 3 3 3 3
47 2 2 7 4
7
x
x
x x
x x x
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Ejemplo 14; resuelve la siguiente ecuación
3 4
4 43 3
3 4
22
2 22
10 5
10 ln10 ln5 5
ln10 ln ln 5 3 ln10 4ln ln 5
4 ln5 4 ln53 3ln10 ln10
4 ln 5 2.39053 1.0382 1.0778
ln10 2.3025
1.0778 3 1.9221
x
x x
x
e
e e
e x e
x x
x
x x
Ejemplo 15; resuelve la siguiente ecuación
23 1
3 1 2 3 1 22 3 2 3
2 3 1 6 6 2 6
6 8 6 8
9 27 10
3 3 10 3 3 10
3 3 10 3 10
3 10 ln 3 ln10
6 8 ln 3 ln10 6 ln3 8ln3 ln10
6 ln 3 ln10 8ln3
ln10 8ln 3 2.3025 8.7888 6.48630.984
6ln 3 6.5916 6.5916
0.984
x
x x
x x
x x
x x
x
x
x
Ejemplo 16; resuelve la siguiente ecuación
3 2
1
3 21
1620
16ln ln
20
163 2 ln 1 ln
20
4 4 43 2 ln 1 3 ln 2ln 1
5 5 5
4 4 4 163 ln 1 2ln 3ln 1 1 ln
5 5 5 25
161 ln 1 ln 0.64 1 0.446 1.446254 3ln 0.8 1 1.6694 1.6
3ln 15
x
x
x x
e
e
x x e
x x x x
x x x
x
694
0.8662 x
Ejemplo 17; resuelve la siguiente ecuación
25 5
5
2
5
75
15
log 8log 7 0
utilizando un cambio de variable como log
8 7 0 7 1 0
7 1 sustituyendo en log
log 7 5
log 1 5
x x
x z
z z z z
z y z x z
x x
x x
Ejemplo 18; resuelve la siguiente ecuación
161
14
16 161 1
1 1
4 4 44
log 2 4log 2 3
log 2 log 2 3 log 2 log 16 3
log 2 1 3 log 2 4
1 2 1 2
1 1.18 1.18 1 0.18
x
x x
x x
x x
x x x
Ejemplo 19; resuelve la siguiente ecuación
3 3 3
3 3
2 2
1 2
log 3 log log 4
log 3 log 4
3 4 0
1 0
0 1 pero como 0
1
x x x
x x x
x x x x x
x x
x y x x
x
Ejemplo 20; resuelve la siguiente ecuación
4 4
4 4
4
2
log 1 2 log 3 2
log 1 log 3 2 2
1log 2
3 2
1 14 16
3 2 3 2
1 16 3 2 1 48 32
1 32 48 33 47
33
47
x x
x x
x
x
x x
x x
x x x x
x x x
x
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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Ejemplo 21; resuelve la siguiente ecuación
2 2
2
3 3 12
3 33
3log 1 log 2 0 como log 1
3log 1 1 0
log 1 1 1 2 2
1 2 1 1.2599
1.2599 1 0.2599
a x x x a
x
x x
x x
x x
Ejemplo 22; resuelve la siguiente ecuación
4 4
24 4
22
4
2 2
2 2
2
1 2
2log 3 log 2 2
log 3 log 2 2
3 9log 2 4
2 2
2 4 9 2 8 16 9
2 16 32 9 2 16 23 0
4 16 256 184 16 72
2 4 4
16 36 2 16 6 2 34 2
4 4 2
34 2 1.8787 6.1213
2
x x
x x
x x
x x x
x x x x
b b ac x
a
x
x x x
Ejemplo 23; resuelve la siguiente ecuación
2 3 2
2 3 2
2 2
2 3
2 3
4 5 aplicando log
log 4 log5
2 3 log 4 2 log5
2 log 4 3log 4 log5 2log5
log 4 log5 log5 3log 4
log16 log5 log5 log 4
log5 log 4 log 25 64 log1600
16log16 log5 log 3.2log5
3.2041
0.5051
x x
x x
x x
x x
x x
x
x
x
6.3434 6.3434 x
Ejemplo 24; resuelve la siguiente ecuación
2
22
2
2
1 2
4 3 4 8
3 4 34 8 8
4 4
4 3 8 4 4 8 4 3 0
utilizando un cambio de variable 4
8 3 0
8 4 194 8 64 12 8 76
2 2 2 2
4 19 8.3588 0.3588
sólo para 0 4 8.3588 aplic
x x
x x
x x
x x x x
x
x
z
z z
b b ac z
a
z z y z
z
ando ln
ln4 ln 8.3588
ln8.3588 2.1233
ln 4 ln 8.3588 ln 4 1.3862
1.5317
x
x x
x
Ejemplo 25; resuelve la siguiente ecuación
2
22
2
2
1 2
2 6 2 6
6 2 62 6 6
2 2
2 6 6 2 2 6 2 6 0
utilizando un cambio de variable 2
6 6 0
6 4 154 6 36 24 6 60
2 2 2 2
3 15 6.8729 0.8729
sólo para 0 2 6.8729 aplic
x x
x x
x x
x x x x
x
x
z
z z
b b ac z
a
z z y z
z
ando ln
ln2 ln 6.8729
ln6.8729 1.9275ln2 ln6.8729
ln 2 0.6931
2.78
x
x x
x
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
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Ejemplo 26; resuelve la siguiente ecuación
22
2
1 2
5 125 5 30
1255 30 por 5
5
5 125 30 5 5 30 5 125 0
utilizando un cambio de variable 5
30 125 0 25 5 0
25 5
ln5 ln 25 ln5 ln 25
ln 25 2 ln 5
ln5
x x
x x
x
x x x x
x
x
z
z z z z
z y z
x
x
ln5
2 2
ln5 ln5 ln5 ln 5
ln51
ln5
x
x
x
x x
Ejemplo 27; resuelve la siguiente ecuación
22 1
2 2 2 1 2 2 2 1
2 2
2 22
2 2
1 2
13 9
3
3 3 3 3 3
2 2 2 1
2 4 2 4 4 1
4 2 4 4 2 4 4 2 3 2
4 2 3 2 16 2 9 12 4
16 32 9 12 4 9 28 28
28 784 1008 28 42.33
18 18
3.9 0.796
x x
x x x x
x x
x x x
x x x x x
x x x x x
x x x x x
x
x y x
Ejemplo 28; resuelve la siguiente ecuación
44 2
44 4 2 5
416 8 5
20 8 5
16 2 32
2 2 2
2 2 2
2 2 20 8 5
320 5 8
20
x x
x x
x x
x x
x x
TRIGONOMETRÍA
2.0 FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS
Las funciones trigonométricas de un triángulorectángulo son las razones que existen entre sus lados, si
consideramos el ángulo 0 90
y además tenemos untriángulo rectángulo cualesquiera como en la siguientefigura;
DEFINICIÓN:
) )
) cos ) cos
) tan ) tan
) csc ) csc
) sec ) sec
) cot ) cot
b ai sen i sen
c ca b
ii iic c
b aiii iii
a b
c civ iv
b a
c cv v
a b
a bvi vi
b a
Gráficas:
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Además si1 1 1
csc
1
csc
b b sen sen
c cc c
b b
sen
1 1 1cos cos
sec
1cos
sec
a a
c cc c
a a
tan tancos cos
b
b sen sencaa
c
cos coscot cot
cos 1 1 1cot cot
tan tan
cos
a
a cbb sen sen
c
sen sen
2.1 IDENTIDADES PITAGÓRICAS
2 2
2 2
2 2
) cos 1
) 1 tan sec
) 1 cot csc
i sen
ii
iii
Demostración:2 2 2 2
2 2 2 2 2
2 2 2 2
2 2
2 2
2 2 2
2 22 2
2 2 2
2
dividiendo por
1
1 pero como , cos
cos 1
cos 1 dividiendo por cos
cos 1tan 1 sec
cos cos cos
b a c c
b a c b a
c c c c
b a b a sen
c c c c
sen
sen
sen
sen
2 2
2 22 2
2 2 2
cos 1 dividiendo por sen
cos 11 cot csc
sen
sen sen sen
2.2 TEOREMA DE PITAGÓRICASEn todo triángulo rectángulo, la suma del cuadrado delos catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa
2 2 2c a b
Ejemplo 1; escriba la cot en función de sen
2 2
22
coscot como cos 1
1cos 1 cot
si y sen sen
sen sen
sen
Ejemplo 2; escriba la csc en función de cos 2 2
2
2
1csc como cos 1
11 cos csc
1 cos
si y sen sen
sen
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Ejemplo 3; encuentra las elementos restantes del triángulo
tan34 10.5 tan 34 7.1
10.5 para encontrar el valor de se puede utilizar
10.5 10.5cos34 cos34 10.5
cos34
12.7
como la suma de los ángulos internos de un triángulo
es igual a 18
bb b
c
c cc
c
0° entonces 34 90 180
180 34 90 56
Ejemplo 4; encuentra las elementos restantes del triángulo
35 1' 74.5 35 1'74.5
42.9 cos 35 1'74.5
74.5 35 1' 60.9 además
180° 90 35 10 54 50 24
b si sen sen b
ab
sen a a
Ejemplo 5; encuentra las elementos restantes del triángulo
2 22 2
1
como 350 125
122500 15625 138125 371.65125 125
tan tan 19.653350 350
180 90 19.653 70.347 70 20 49
c a b
c
Ejemplo 6; encuentra las elementos restantes del triángulo
2 22 2 2 2 2
3542 10 42 10 35
35 3552.13
42 10 0.671
52.13 35
1492.53 38.63
además 90 42 10 47 50
sen c senc
c c sen
c a b b c a
b b
Ejercicios: encuentre los elementos restantes de lossiguientes triángulos
3 64 20 20.5
4 17 40 4.5
5 31 10 510
6 25 45
7 31 40
8 5.8 2.1
9 39.4 18
10 239 38 30
11 1230 42 15
12 57.45 15.43
a
a
a
a b
a b
c b
c b
c
c
c a
13 73.54 27 30
14 324.43 456.6
15 24.3 13.5
c
a b
c a
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Ejemplo 7; encuentra el valor de x, y en la siguiente figura
2 22 2 2
de la figura se observa que 2 36 20
16 8 utilizando el teorema de2
pitagágoras 17 17
289 64 225 15
y
y y
x y x y
x x
Ejemplo 8; encuentra la altura de un triángulo isósceles sila base mide 60 cm y sus lados 50 cm, y el ángulo deinclinación de sus lados
Ejemplo 9; encuentra el valor de x, y en la siguiente figuray el ángulo ,
2 22
2
utilizando el teorema de pitágoras 20 50 x x
x
2400 2500 100 x x
1
22 2
1
100 400 2500
2900100 2900 29
100
200.6895 0.6895
29
43 35 25 además 30
900 841 1741 41.725 como29
tan 0.9666 tan 0.966630 30
44 1 44
x
x x x
sen sen
y x
y y x
Ejemplo 10; Demostrar la siguiente identidad
cos 11
tan
cos 1 11 cot pero cot 1
tan tan
senx x
senx x
sens x x x
senx senx x x
Ejemplo 11; Demostrar la siguiente identidad
2 2
1
cos 1 11 como csc sec
csc sec cos
cos1 cos 1
1 1
cos
senx x x y x
x x senx x
senx x sen x x
senx x
Ejemplo 12; Demostrar la siguiente identidad
2 2
sec
tan cot
1 1
coscos coscos cos
cos cos
x senx
x x
x x x senx x sen x x
x senx xsenx
cos
senx
x 2 2
1
cos sen x x
senx
Ejemplo 13; Demostrar la siguiente identidad
2
2 2 2 2
2
1 cos
cos 1
1 1 1
cos 1 cos 1
como cos 1 cos 1
cos
senx x
x senx
senx senx sen x
x senx x senx
x sen x x sen x
cos
x
x
cos
11
x
senx senx
Ejemplo 14; Demostrar la siguiente identidad
2 2
2 2 2 2
2 2
1
1sec tan
sec tan
1 sec tan sec tansec tan sec tan sec tan
como 1 tan sec sec tan 1
sec tansec tan
sec tan
x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x
x x x x
x x
2 2 2 22
1
Utilizando el teorema de pitagoras se tiene
50 30 50 30
2500 900 1600 40
400.8 0.8
50 50
53 7 4 8
h h
h h
h sen sen
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Ejemplo 15; Demostrar la siguiente identidad
3
3 3 3
3 2 2
tan sec
1 cos
cos
coscos cos
cos1 cos 1 cos 1 cos
cos cos cos 1 cos
1 cos
x senx x
x sen x
senx senx senx x senx
senx senx x x x
sen x sen x xsen x senx
xsen x xsen x x x
cos 1 cos x x
1
cos 1 cos1 cos
1 1 1 secsec
cos 1 cos 1 cos 1 cos
x x x
x x
x x x x
Ejemplo 16; Demostrar la siguiente identidad
22
2
2 2 2
2 2 2 2
2
22
1 tan1 2
1 tan1 tan 1 tan 1 tan
1 tan sec sec sec
coscos
x sen x
x x x x
x x x x
sen x
x x
2
1
cos x
2 2
2 2 2
cos
1 1 2
x sen x
sen x sen x sen x
Ejemplo 17; Demostrar la siguiente identidad
2 2
csc costan cot
1 1
cos
cos coscos cos
x x x x
x senx senx senx senx x sen x x
x senx xsenx
senx 2 2
1
cos
cos
sen x x
x
Ejemplo 18; Demostrar la siguiente identidad
2 2
2
sec cos
cot1 1 cos
sec cos coscos cos cos
1tan
cos cos cot cot
senx x x
x x sen x
x x x x x x
sen x senx senx senx senx x senx
x x x x
Ejemplo 19; Demostrar la siguiente identidad
2
2
2
2
1 cos 1 cos
1 cos
1 cos1 cos 1 cos
1 cos 1 cos 1 cos
1 cos 1 cos
1 cos
x x
x senx
x x x
x x x
x x
senx x
Ejemplo 20; Demostrar la siguiente identidad
22
1
2 2 2 2
1 cos2csc
1 cos
1 cos1 cos
1 cos 1 cos
1 2cos cos 1 2cos cos
1 cos 1 cos
2 1 cos2 2cos
1 cos
senx x x
x senx
sen x x senx x
x senx senx x
sen x x x x x sen x
senx x senx x
x x
senx x
1 cos senx x
22csc x
senx
Ejemplo 21; Demostrar la siguiente identidad
2 2
2 2 2 2
coscos
1 tan 1 cot
cos cos
cos cos cos1 1
cos coscos
cos cos
cos cos
cos cos cos
cos
x senx x senx
x x
x senx x senx
senx x x senx senx x
x senx x senx x sen x
x senx senx x
x sen x x sen x
x senx x senx x senx
x senx
cos
cos
x senx
x senx
cos x senx
Ejemplo 21; Demostrar la siguiente identidad
2 2
1
1csc cot
csc cot1 csc cot csc cot
csc cot csc cot csc cot
csc cot
x x
x x x x x x
x x x x x x
x x
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2.3 SUMA DE DOS ÁNGULOS
Observemos la siguiente figura que tiene losángulos , .
Observemos del triángulo OPA que;
.1
cos . 2 además tenemos
AP .3
del OCB tenemos
cos cos
cos cos
AP sen ec
OP
OAec
OP
BC DP BC DP sen ec
OP
BC sen BC OCsen
OC
DP DP PC
PC
OC OC OP
OP
PC sen PC OPsen
OP
sustituyendo en la ecuación en
cos
además como cos y
cos cos cos
=
BC DP sen
OP
BC DP OCsen PC sen
OP OP
OC OP PC OPsen
OCsen PC OP sen OPsen
OP OP
OP
cos cos sen sen
OP
cos cos sen sen sen
cos OA OB AB OB CD
OP OP OP
cos del OCB tenemos
cos cos
cos cos
OB CD
OP
OBOB OC
OC
DC sen CD PCsen
PC
OC OC OP
OP
PC sen PC OPsen
OP
sustituyendo en la ecuación en cos
coscos
además como cos y
cos cos cos
=
OB CD
OP
OB CD OC PCsen
OP OP
OC OP PC OPsen
OC PCsen OP OPsen sen
OP OP
OP
cos cos sen sen
OP
cos cos cos sen sen
cos costan
cos cos cos
cos
sen a b sena b senb aa b
a b a b senasenb
sena b
cos cosa b
cos senb a
cosa tan tancos
cos cos 1 tan tan
cos cos cos cos
a bb
a b senasenb a b
a b a b
Definición: sean , dos ángulos agudos entonces;
cos cos
cos cos cos
tan tantan
1 tan tan
sen sen sen
sen sen
a ba b
a b
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2.3.1 ÁNGULOS NOTABLES
Observando el siguiente triángulo equilátero tenemosque:
Además del isósceles
1 330 60
2 2
3 1cos30 cos60
2 2
1tan30 tan 60 3
3
2 245 cos45°= tan 45 1
2 2
sen sen
sen
90 cos 180
cos 90 cos 180 cos
tan 90 cot tan 180 tan
cot 90 tan cot 180 cot
sec 90 csc sec 180 sec
cs
sen sen sen
sen
c 90 sec csc 180 csc
180 360
cos 180 cos cos 360 cos
tan 180 tan tan 360 tan
cot 180 cot cot 360 cot
sec 180 sec sec 360 sec
csc 180 csc
sen sen sen sen
csc 360 csc
cot cotcos cos sec sec
tan tan csc csc
sen sen
Ejemplo 1; Demostrar que 90 cos sen
01
90 cos
90cos cos90 cos
sen
sen sen
Ejemplo 2; Demostrar que cos 180 cos
01
cos 180 cos
cos180cos 180cos cos sen
Ejemplo 3; Demostrar que tan 90 cot
01
0 1
90tan 90
cos 90
90cos cos90 cos cot
cos90cos 90
sen
sen sen
sen sen sen
Ejemplo 4; Demostrar que sec 180 sec
1 0
1sec 180
cos 180
1 1 sec
cos180cos 180 cos sen sen
22 111 1
2 4
3 3
4 2
h
2 21 1 2a
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Ejemplo 5; Demostrar que
2 2
2 2
cos cos
cos cos cos cos
cos cos cos
sen x y sen x y y x
senx y seny x senx y seny x
sen x y senxseny y x
cos cos senysenx x y
2 2
2 2 2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2 2
2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2
1
cos
cos cos como 1 cos
cos 1 cos cos
cos cos cos cos
cos cos cos cos
cos cos cos cos cos
sen y x
sen x y sen y x sen y y
sen x y y x
sen x y x y x
sen x y x y x
y sen x x x y x
Ejercicios; simplificar las siguientes expresiones
2 2
2
2 2
1 cos cos
:
2 cos cos cos 2cos
.
3 2
.
4 cos cos cos 2cos
x y senx sen x y x
sol
senx y x y x y
sol
senx seny senxseny
sol
senx y x y x y
Demostrar las siguientes identidades:
2
2 2
2 2
11 cos 45 45 2cos 1
2
32 cos 30 30 cos
4
3 cos cos
4 cos cos cos cos 1
5 45 45 2
6 cos 30 cos 30
7 tancos cos
8
sen
x sen x senx x
sen x y sen x y y x
a b a b a b
sen x sen x senx
x x senx
sen sen
sen sen
cot tan
cos coscos cos
9 tan tancos cos
cos cos10 tan
sen sen
2.3.2 ÁNGULO DOBLE
2 2
2
2
2 2 cos
cos 2 cos
2tantan2
1 tan
cot 1cot 2
2cot
sen sen
sen
sea 2
cos cos 2 cos
sen sen
sen sen sen
2 2
sea cos2 cos
cos cos cos sen sen sen
Ejemplo 7; Demostrar que
cos cos
cos cos cos cos cos
cos cos
sen a b a a b sena
sena b senb a a a b senasenb sena
sena b a
2cos cos cos senb a a bsena
2
2 2
2 2
cos2
cos
cos cos 2
a
sen asenb
senb a sen asenb
senb a sen a senb a
Ejemplo 8; Demostrar que
2
2
tan 2 2
2 cos 2cos
xsen x sen x
senx senx x sen x
x
Ejemplo 9; Demostrar que
2 2 2 2
1
22
cot tan
2 2 2 cos
cos cos coscos cos
2
sen aa a
sena a
a sena a sen a a sen a sena a sena a
sen a
Ejercicios; Demostrar las siguientes identidades
4 4 21 cos 2 cos 2 tan
1 cos 2
2 1 cos 23 2 4 2cot tan cot
25 csc2 cot 2
1 cos 2
cos 2 1 tan6
1 2 1 tan
sen x x x sen x x
x
x sen x sen x x x x
sen x x x
x
x x
sen x x
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2.3.3 MITAD DE UN ÁNGULO
1 coscos
2 2
1 cos
2 2
1 costan
2 1 cos
sen
Recordando que2 2 2 2
2 22 2
2 2 2 2
2 2
cos 1 cos cos2
2
cos 1cos 1 2 2cos cos 2 cos cos 2
2 2 2
cos2 2
sen y sen
si
sen sen
sen sen
sen
2 2
1
cos2 2
sen
2
Resolviendo el sistema
cos
1 cos2cos 1 cos cos
2 2 2
Ejemplo 10; si4
encontrar ) 2 ) cos5 2
x senx a sen x b
2
2
2
2
2
) como 2 2 cos además cos 1
4 42 2 1 2 15 5
8 16 8 9 8 3 24 = 1
5 25 5 25 5 5 25
1 cos) como donde cos 1
2 2
14 3
cos 15 5 2
a sen x senx x x sen x
sen x senx sen x
x xb sen x sen x
x x sen
3 2
25 5
2 2 10
Ejemplo 11; si4
sec encontrar ) cos 2 ) tan3 2
x x a x b
2
2 2
4 3sec cos 1 cos3 4
9 7 71 cos 2 cos
16 16 4
si x x senx x
senx x x sen x
23 7 9 7 1
cos24 4 16 16 8
3 111 cos 1 14 4tan3 72 1 cos 7 71
4 4
x
x x
x
Ejercicios; Encontrar
) ) cos 2 ) tan 2 ) cos ) 22 2
x xa sen b x c x d e sen x
7 41 tan 3 6 11 sec
15 5
3 1 32 7 12 cot
5 2 4
3 33 cos 8 cot 3 13 cos
2 5
2 14 csc 9 14
3 5
x senx x
senx senx x
x x x
x senx
8tan
15
4 2 2
5 10 cos 15 cos5 55
x
senx x x
2.3.4 TRANSFORMACIÓN DE SUMA YDIFERENCIA DE ÁNGULOS
cos cos sen sen sen
cos cos sen sen sen
2 cos
22
22
sumando
sen sen sen
si A y B
A B A A B
B
A B A A B B
2 cos2 2
2 cos2 2
cos cos 2cos cos2 2
cos cos 22 2
tan tancos cos
tan tancos cos
A B A B senA senB sen
A B A B senA senB sen
A B A B A B
A B A B A B sen sen
sen A B A B
A B sen A B
A B A B
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Ejemplo 12; Demostrar la siguiente identidad
cos5 cos 2cos3 cos2
cos cos 2cos cos2 2
5 52cos coscos
2 22cos3 cos2
x x x x
A B A Bcomo A B
x x x x
x x
Ejemplo 13; Demostrar la siguiente identidad
6105 15
2
2 cos2 2
105 15 105 152 cos
2 2
120 902 cos
2 2
2 60 cos 45 2
sen sen
A B A Bcomo senA senB sen
sen
sen
sen
3
2
2
2
6
2
Ejemplo 14; Demostrar la siguiente identidad
30 cos30 2 cos15
como 2 cos2 2
además cos30° 60 por ángulos notables
30 cos30 30 60
30 60 30 602 cos
2 2
90 302 cos
2 2
sen
A B A B senA senB sen
sen
sen sen sen
sen
sen
2 45 cos 15 como cos 15 cos15
2 45 cos 15 2
sen
sen
2
2 cos 15 2 cos15
Ejemplo 15; Demostrar la siguiente identidad
4 3tan 30 tan 60
3
tan tancos cos
30 60 90 1 1
cos 30 cos 60 cos 30 cos 60 3 1 3
2 2 4
4 3 4 4
33 3
sen A Bcomo A B
A B
sen sen
Ejemplo 16; Demostrar la siguiente identidad
cos60 60 2 15
como cos cos 22 2
además sen60° cos30 por ángulos notablescos60 60 cos60 cos30
60 30 60 302
2 2
90 302
2 2
sen sen
A B A B A B sen sen
sen
sen sen
sen sen
2 45 15 2 sen sen
2
2 15
2 15
sen
sen
Ejercicios; Demuestra las siguientes identidades
4 31 tan 30 tan 60
3
2 60 cos60 2 cos15
3 cos30 30 2 15
4 30 cos30 2 cos15
5 cos60 60 2 15
cos 50 cos 406 2
cos 25 cos35
35 25 37
cos50 cos40 2
8 cos40 cos 20 3 cos10
9 cos10 cos
sen
sen sen
sen
sen sen
sen sen
70 40
10 cos50 cos 40 2 15
sen
sen
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
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11 tan 50 tan 25 tan 25 sec50
12 35 25 3 5
213 tan 45 tan15 sec15
2
14 tan 20 tan50 sec50
sen sen sen
2.4 ECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS
La ecuaciones trigonométricas son aquellas enlas cuales la incógnita aparece como ángulo defunciones trigonométricas. Además si recordamos quelos valores de las funciones trigonométricas son igualesen un número exacto de revoluciones, entonces a lasolución es necesario sumarles un múltiplo
cualesquiera de 360° es decir 360n
Ejemplo 1; resolver la siguiente ecuación
2 2 2
2
2
2
2
2
1 2 1 2
11 1
3 3cos 2 1 cos
3 3cos 2 1 cos 0
3 3cos 2 2cos 0
2cos 3cos 1 0 cos
2 3 1 0
3 9 4 2 14 3 1 3 1
2 2 2 4 4
2 1 11 cos cos 1
4 2 21
cos 120 3602
x sen x como sen x x
x x
x x
x x si z x
z z
b b ac z
a
z z x y x
x x n
12 2cos 1 180 360 x x n
Ejemplo 2; resolver la siguiente ecuación
2
2 2 2
cos 40 cos
cos cos cos
cos 40 cos 40 cos
cos cos40 1 40 0
cos 0.766 1 40 0
0.23cos 0.64 0
0.64 0.23cos 0.23 1
0.64 0.23 1
x x
sen sen
x sen senx x
x sen senx
x sen senx
x senx
senx x sen x
senx sen x
2 2 2
2 2
2 2
2
1
0.41 0.0529 1 0.0529 0.0529
0.41 0.0529 0.0529
0.05290.4629 0.0529 0.1142
0.4629
0.1142 0.1142 0.3379
0.3379 19.748 19 44 5619 44 56 36
sen x sen x sen x
sen x sen x
sen x sen x
sen x senx senx
x sen x x x n
0
Ejemplo 3; resolver la siguiente ecuación
tan tan 22
4 4tan tan
2 2
2 4 2 4 6
30 3606
x x
x x x x
x x x x x
x x n
Ejemplo 4; resolver la siguiente ecuación
22 2
2 2
2 2
2
22
1 2 1 1
cos 2 2
1 2 2 1 2 2
1 4 8 4
1 4 8 4 0
5 8 3 0
45 8 3 0
2
8 64 4 5 3 8 64 60 8 2
10 10 10
3 31
5 5
x senx
sen x senx sen x senx
sen x senx sen x
sen x sen x senx
sen x senx si senx z
b b ac z z z
a
z
z z senx x s
1
11 2 2
2
3
5
36 52 11 360 1 1
90 360 |
en
x n senx x sen
x n
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Ejemplo 5; resolver la siguiente ecuación
2 2 2 2
2 2
2 2 2 2
2 2
11
12
3 2sec como 1 sec
3 2 1
3 2 2 2 2 3
1 1 entoces 1
1 45 ,225 360
1 135 ,315 360
tg x x tg x x
tg x tg x
tg x tg x tg x tg x
tg x tg x tg x
x tg n
x tg n
Ejemplo 6; resolver la siguiente ecuación
2
22 2
2 2 2 2
2 2 2 2
1
cos 3 como 1 cos
cos 3 1 cos elevando al cuadrado
cos 3 1 cos cos 3 3cos
3cos 3cos 3 4cos 3 cos
4
3 3 3cos cos 30 ,330 360
4 2 2
x senx senx x
x x
x x x x
x x x x
x x n
Ejemplo 7; resolver la siguiente ecuación
2
cos2cos cot 2cos
2cos cos como 1 cos
2 cos
x x x x
senx
xsenx x senx x
x
21 cos cos x x
222 2
2 2
2 1
12 1 cos 1 1 cos
2
1 1 31 cos cos 1
4 4 4
3 3 3cos cos cos4 2 2
30 ,330 360
x x
x x
x x x
x n
Ejercicios; resolver las siguientes ecuaciones trigonométricas
2
2 2 2
2 2
2
11 4cos 3sec 0 2 3cos 5
4
3 cot 4 2 cos 0
5 2 sec 2 6 2 0
7 3cos 8 csc cot 3
9 2 3 cos 1 0
x x x senx
x senx senx senx x
tg x x sen x senx
x sen x x x
sen x x
2
5
10 2cos 2 3 0
11 4cos 3 csc 2 12 2 1
13 cos 1 14 sec 4sec
15 2 0 16 cos 2 0
17 cos cos2 0 18 cos2 tan 1
19 cos 12
x
x x senx senx
x senx x x
sen x sent x sen x
x x x x
x sen x
2 2 20 2 cos 42
21 2 csc 2csc 1 0
22 2 csc csc 4 2
23 2 1 2cos 3 0
x x sen
tgx x x tgx
senx x x senx
senx x
2.5 RESOLUCIÓN GENERAL DE TRIÁNGULOSOBLICUÁNGULOSPara resolver cualquier triangulo oblicuángulo se puede utilizar cualquiera de las siguientes leyes.
Ley de los senos
Ley de los Cosenos
2.5.1 LEY DE LOS SENOS
En todo triángulo oblicuángulo sus lados son proporcionales a los senos de los ángulos opuestos acada vértice.
a b c
senA senB senC
Sea , , A C B
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En
En
de las ecuaciones anteriore tenemos que
1
En
En
de las ecuaciones an
CD ACD senA CD bsenA
b
CD BCD senB CD asenB
a
b a
bsenA asenB ec senB senA
AE ACE senC AE bsenC
b
AE ABE senB AE csenB
c
teriore tenemos que
2
De las ecuaciones 2 y 3 se obtiene
b cbsenC csenB ec
senB senC
a b c
senA senB senC
En
En 180
entonces
En
CDCDA senB CD asenB
aCD
CDA sen A senAb
CD bsenA asenB bsenA
a b
senA senB
AE AEC senC AE bsenC
b
En AE
AEB senB AE csenB
cb c
bsenC csenB senB senC
2.5.2 LEY DE LOS COSENOS
El cuadrado de cada lado de un triángulo es siempreigual a la suma de los cuadrados de los otros ladosmenos el doble del producto de dichos lados por elcoseno del ángulo que forman esto es:
2 2 2
2 2 2
2 2 2
2 cos
2 cos
2 cos
a b c bc A
b a c ac B
c a b ab C
Observemos el triángulo ACB por el teorema dePitágoras tenemos
2 2 2
2 2 2
2 2 2 2
2 2
2 22 2
2 2
restando las ecuaciones
como 1
2
resolviendo las ecuaciones 1 y 2 simultaneamente
suma
x h a
y h b
x y a b
x y x y a b x y c ec
a bc x y a b x y ec
c
a b x y
c x y c
2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2
2 2 2
2 2 2
ndo las dos ecuaciones
22
pero del se tiene cos
cos entonces cos2
cos de donde2
2 cos
a b a b c a b c x c x
c c c x
DCB Ba
a b c x a B a B
c
a b c B
ac
b a c ac B
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2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2
2 2 2
2 2 2
restando las dos ecuaciones
22
pero del se tiene cos
cos entonces cos2
cos de donde2
2
a b x y
c x y c
a b a b c b c a y c y
c c c y
ADC A
bb c a
y b A b Ac
b c a A
bc
a b c
2 2 2
cos en consecuencia
cos2
bc A
a b cC
ab
2.5.3 SUPERFICIE DE TRIÁNGULOSOBLICUÁNGULOSObservemos el siguiente triángulo y donde lasuperficie total del triángulo es 1 2S S S
1 2
1 2
Recordemos que2 2
además se tiene que
2 2 2 2
pero del triángulo2
1
2
yh xhS y S
h senC h asenC
a
yh xh yasenC xasenC S S S
a y x senC
S y x b
S ab senC
2
1 2
1
1
1 1
Considerando el
180
además2 2
Del
2 2 2 2
2 2
1
2 2
ADB
h senB sen sen senB
ch a x hx
h csenB S y S
ADC S S S
h a x csenB a x csenB xhxS
csenB a x xcsenB a x csenB x
S ca senB
S S ac senB
En consecuencia tenemos que
1
21
21
2
S ab senC
S bc senA
S ac senB
Ejemplo 1; a) encuentra los elementos que le faltan altriángulo b) encuentra la superficie del triángulo.
2 2 2
2 2 22 2 2
1
2 2 2
a) Recordando que 2 cos
28 40 34
cos 2 2 28 40
784 1600 1156 1228cos 0.5482
2240 2240
cos 0.5482 56 45 19
2 cos
a b c bc A
b c a
A bc
A
A A
b a c ac B
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2 2 22 2 2
1
2 2 22 2 2
1
34 40 28cos
2 2 34 40
1156 1600 784 19720.725
2 34 40 2720
cos 0.725 43 31 52
34 28 40cos 2 2 34 28
1156 784 1600 3400.1785
2 34 28 1904
cos 0.1785 79 42 48
) la superfici
a c b B
ac
B B
a b cC ab
C C
b
2
e esta dada por
1 134 28 79 42 48 476 0.9839
2 2
468.34
S ab senC sen
S u
Ejemplo 2; a) encuentra los elementos que le faltan altriángulo b) encuentra la superficie del triángulo.
Utilizando la ley de los senos
pero 180 63 52 '
60 6080 25 ' 0.986
63 52 ' 0.897
65.95
65.9535 43 '
80 25 '
65.950.5837 39
0.986
)
a cC A B
senA senC c
a senA sen senC sen
a
b a ab senB sen
senB senA senA sen
b b
b
2
para encontrar la superficie del triangulo
1 139 60 80 25 '
2 2
1153.64
S bcsenA sen
S u
Ejemplo 3; a) encuentra los elementos que le faltan altriángulo b) encuentra la superficie del triángulo.
1
utilzando la ley de los senos tenemos
20 11045 20
sen110° 45
200.9396 0.4176
45
0.4176 24.6837
recordando que 180° 110
180 110 24.6837 45.31 además
sen sen
sen
sen sen
sen
x
2 22
2
2 2
2
20 45 2 20 45 cos
400 2025 1800 cos 45.31
400 2025 1800 0.7032 1159.24
1159.24 34.04
para encontrar la superficie utilizamos
120 45 45.31 319.91
2
x
x x
x x
S sen S u
Ejemplo 4; a) encuentra los elementos que le faltan altriángulo b) encuentra la superficie del triángulo.
2 2 2
1
2 2 2
1
30 55 48 900 3025 2304cos
2 30 55 3300
1621cos 0.4912 cos 0.4912
3300
60.579
48 55 30 2304 3025 900cos2 48 55 5280
4429cos 0.8388 cos 0.8388
5280
32.9836
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2 2 2
1
2
48 30 55 2304 900 3025cos
2 48 30 2880
179cos 0.06215 cos 0.06215
2880
86.4366
para encontrar la superficie utilizamos
1 48 30 86.4366 720 0.9982
718.56
S sen
S u
Ejercicios; Encuentra los elementos faltantes de lossiguientes triángulos oblicuángulos.
41 101 101 19.5 . 27 5032.48 51
5.312 23 402 10.913 . 55 33
13 100 47
78.6 503 83 26 . 66.6
39 13 57 21
10484 63 20
75 47
a Ab sol Bc C
a Ab sol Bc C
a b A sol c B C
a A B
1136.5. 767.6
40 53
32.45 33.19
5 27.28 . 64 666 56 48 58
40 506 24.86 . 52 4
98 6 29 30
50 607 57 7 . 70
78 28 44 25
38
b sol c
C
a c
b sol AC B
a bc sol A B C
b a A sol cC B
b
1.5 70 3248 25 . 2561 3 29.25
40 32.69 103 37 . 16.8
24 5 52 1833 39
10 51.47 . 7946.25 62
B A sol aC c
b a B sol c
C Aa Ab sol Bc C
11] Resolver los siguientes triángulos oblicuángulos) 42 10' 59 30 13.5
) 95 36 ' 24 0.87
) 55 61 37 ' 63.32
) 42 3.6 3.125
) 100 30'
a A B a cm
b B C b m
c A C a cm
d C a cm c cm
e A B
25 40 45
) 110 20 ' 8.5 4.5
) 39 15 8
) 4 5 6
) 24.5 18.6 2
c cm
f A a cm c cm
g B b cm a cm
h a cm b cm c cm
i a cm b cm c
5.2
) 9.4 6.3 7.1
cm
j a m b m c m
12] Encuentra los valores que se indican en lassiguientes figuras
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GEOMETRÍA ANALÍTICA
3.0 LÍNEA RECTA
Definición: si l es una recta no paralela al eje y, yademás los puntos 1 1 2 2( , ) , ( , x y x y son dos puntoscualesquiera de la recta entonces la pendiente deinclinación es:
2 1
2 1
y ym
x x
2 1
2 1
1
observamos que tan entonces
tan tan
y y x x
m m
La ecuación para la línea recta que pasa por el
punto 1 1, x y con pendiente m es:
1 1 y y m x x
La gráfica de la ecuación y mx b es una
recta que tiene pendiente m, y su intersección con eleje y es igual a b.
Teorema: la gráfica de toda ecuación lineal0ax by c es una recta, y por consiguiente todarecta es la gráfica de una ecuación lineal.
Definición: Ecuación general de la recta
0ax by c
Ejemplo 1; a) encontrar la pendiente y la ordenada en elorigen de la recta, b) el ángulo de inclinación de la rectay su gráfica
1
2 4 41
3 2
2 2 4 3 41
6
4 8 3 12 6 6
3 6 6 4 8 12 3 2 10
2 103 2 10
3 3
2 100.66 3.3
3 3
como 0 entonces tan 180 tan
tan 0.66 33 39'49''
180 33 39'49 '' 146 20'10''
x y x
x y x
x y x
y x x y x
y x y x
m b
m
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Ejemplo 2; a) encuentra la ecuación de la recta que pasa por los puntos 1,7 , 3,2 , b) el ángulo de
inclinación de la recta y su grafica
2 1
2 1
1 1
1
7 2 5como
1 3 4
la ecuación la podemos obtener con el punto 1,7
57 1
4
4 28 5 5 4 5 23 0
5 23 54 5 23 5.75
4 4 4
5tan 51 20'24''
4
y ym m
x x
y y m x x y x
y x y x
y x y x y x
Ejemplo 3; a) encontrar la pendiente y la ordenada en elorigen de la recta, b) el ángulo de inclinación de la rectay su gráfica
1
2 14 2 1 5
5 4
8 4 5 5 8 4 08 4 4
5 8 45 5 5
8 8tan 57 59'40''
5 5
x y x y
x y y x
y x y x b
m
Ejercicios ; a) Encuentra la pendiente y la ordenada alorigen de las siguientes ecuaciones b) bosqueja la gráficade las rectas
3 4 1 41 0 2
3 4 10 5
133 2 5 4 4 4
3 20 12
x y x y
y y x y x
Encuentra la ecuación de la recta que pasa por los puntos,y bosqueja su grafica
15 5, 2 , con pendiente
3
6 3,7 , con pendiente 2
7 pasa por los puntos 8, 3 , 2, 5
8 pasa por los puntos 4, 1 , 6, 3
9 4 e intersecta al eje y en 7
310 e intersecta al eje en 5
4
m
m
m
m x
3.1 ECUACIÓN DE LA RECTA QUE PASAPOR DOS PUNTOS
Otra forma de encontrar la ecuación de larecta que pasa por dos puntos es aplicar la condiciónde que tres puntos estén alineados ( colineales)
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1 2
1 2
1 2 2 1
2
y y x y
x x x x
y y x x y y x x
y x y x
1 2 1
2 2 1
y x y x
y x y x y x
1
2 1 2 1 2 2 1 1
1 2 1 2 1 2 2 1
factorizando , tenenos
y x
y x y x y x y x y x y x
x y
x y y y x x x y x y
1 1
2 2
1 2 1 2 1 2 2 1
recordando que un determinante de 3 3 es
1
1
1
entonces se puede utilizar un determinante de 3 3 para encontrar la ecuación de la recta que pasa
x y
A x y
x y
x y y y x x x y x y
por dos puntos si 0 A
Ejemplo 1; Encuentre la ecuación de la recta que pasa por
los puntos 3,4 2,1 y
1
14 1 1 1 3 1 1 2
3 4 13 1 4 2
2 1 1
3 11 113 5 11 0
5 5 5
3 3tan 30 57 '49''
5 5
x y x y
x y y x b
m
Ejemplo 2; Encuentre la ecuación de la recta que pasa por
los puntos 1 1
, 4,62 2
y
1
1 111 1 6 1 1 4
2 21 11
2 2 1 16 4
4 6 1 2 2
1 16 4 3 2 0
2 2
13 9 9 131 0 1
2 2 2 2
13 2 29 13 2
9 9 9
13 13 13tan tan
9 9 9
55 18'14''
x y x y
x y
x y y x
y x y x b
m
180 55 18'14 ''
124 41'46''
Ejemplo 3; Encuentre la ecuación de la recta que pasa por
los puntos 1,4 3,1 y
1
14 1 1 3 1 1 1 3
1 4 11 1 4 3
3 1 1
4 1 1 3 1 12 0
3 13 133 4 13 0
4 4 4
3 3 3tan tan4 4 4
36 52'11'' 180 36 52'11''
143 7'48''
x y x y
x y
x y y x b
m
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Ejemplo 4; Encuentre la ecuación de la recta que pasa por
los puntos 0,4 6, 6 y
1
14 6 6 1 24
0 4 110 6 24 0
6 6 1
10 24 54 4
6 6 3
5 5tan 59 2'10''
3 3
x y x y
x y
y x y x b
m
3.2 ECUACIÓN DE LA RECTA EN SUFORMA SIMÉTRICA
Es la ecuación que se presenta en función de lossegmentos a, b, ( en magnitud y signo) y que se aplicasolamente a las rectas de los ejes coordenados, es dela forma:
sea , 0, entonces la ecuación que
pasa por los dos puntos es
0 00 0 0
0
dividiendo por
A a o y B b
y ba y b x a
x a a
ay bx ba ay bx ba ba
a
y
b a
b
x
b 1
ba y x
ba b aa
Nota: Para encontrar la ecuación simétrica de la recta primero se encuentra la ecuación general. Y despuésse obtienen las intersecciones de la recta con los ejescoordenados esto es si 0 0 x y y
Ejemplo 5; Encuentre la ecuación de la recta que pasa por
los puntos 2,5 2, 3 y en su forma general y
simétrica
1
15 3 2 2 1 6 102 5 1
8 4 4 0 2 1 02 3 1
2 1 1
2 tan 2 63 26'5''
para encontrar la forma simétrica hacemos
1 10 ,0
2 2
0 1 0,1 entonces la
ecuación sime
x y x y
x y x y
y x b
m
si y x A
si x y B
trica es
11 1
2
x y
Ejemplo 6; Encuentre la ecuación de la recta que pasa por
los puntos 1 3
, 3, 22 5
y
1 x y
a b
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3 91
5 2 5
3 7 51 4
2 5 5 2 5
25
2
1
2 3 1 11
1 0 5
3 2 1 7 4 0 2
14 814 25 8 0 25 14 8
25 25
8 14 14tan 29 14'55''
25 25 25
para encontrar la forma simétrica hacemos
0
x y x y
x y
x y
x y y x y x
b m
si y x
847 25
8 4 4,0
14 7 7
8 80 0, entonces la
25 25
ecuación simetrica es
1
A
si x y B
x y
3.3 ECUACIÓN DE LA RECTA EN SUFORMA NORMALLa ecuación está dada en función de la distancia d que hay del origen a la recta y del ángulo queforma el segmento de la distancia con la dirección positiva de las x
cos x ysen d
sea , la ecuación de la recta en su forma
simétrica es:
1 1
del coscos
cos
sustituyendo en la ecuación 1 tenemos que
cos1
cos
AB
x yec
a b
d d AOP a
a
d d
y BOP bb sen
x y x
d d
sen
1
cos
ysen
d d
sen d
Para encontrar la ecuación de la recta en su formanormal a partir de la ecuación general:
0 cos 0
como éstas ecuaciones representan la misma linea
recta, entonces sus coeficientes deben ser proporcionalescos 1
elevando al cuadrado ambos lados2
Ax By C y x ysen d
kA
sen kB
22
2 2 2 2 2
22
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
3
cos cos
1 11
con 0 sustituyendo el valor de en las ec
cos
d kC
kA sen k A B
sen kB
k A B k k A B A B
A B k
A
A B
B sen
A B
C d
A B
Ejemplo 7; Encuentre la ecuación de la recta que pasa por
los puntos 2, 3 1,4 y , a) en su forma general,
b) en su forma normal
1
3 4 2 1 1 8 32 3 1
7 3 5 0 7 3 5 01 4 1
Para encontrar la ecuación en su forma normal
7 3 5 0 0
7 3 5
x y x y
x y x y
x y Ax By C
A B C
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2 2 2 2
2 2
2 2
1
5 5 5
49 9 587 3
7cos
58
3
587
cos 66 48'42''58
La forma normal es
cos 66 48'42'' 66 48'42'' 0.6565
C d
A B
A
A B
B sen
A B
xcox ysen d
x ysen
3.4 ECUACIÓN DE RECTAS PARALELAS OPERPENDICULARES
Dos rectas con pendientes 1 2m y m son paralelas si
sólo si 1 2m m
Dos rectas no verticales con pendientes 1 2m y m son
perpendiculares si 1 2 1m m
Esto es que 1 22 1
1 1m ó m
m m
Si 1 2 y son los ángulos de inclinación de las
rectas, entonces el ángulo entre ellas es
2 12 1
1 2
2 1
2 1
tan tantan tan
1 tan tan
tan1
m m
m m
Ejemplo 8; encuentra la ecuación de la que pasa por el punto de intersección de las rectas
2 4 6 1 x y y x y y es perpendicular a la
recta 4 5 6 x y
21
1 1
2 4 6 2 4 62 4
1 2 2 2
2 1 1
4 6como 4 5 6 5 4 6
5 5
1 5además recordando que
4
52 1 4 8 5 5 4 5 3 0
4
x y x y y
x y x y
y x y x
x y y x y x
m mm
y y m x x
y x y x y x
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Ejemplo 9; encuentra la ecuación de la recta que pasa porel punto de intersección de las rectas
4 3 2 2 4 x y y x y y es perpendicular a la
recta 5 2 1 x y
2 1 2
1 1
4 3 2 4 3 25 10
2 4 4 2 82 2 4 1
5 1como 5 2 1 2 5 1
2 2
5además recordando que
2
52 1 2 4 5 5
2
2 5 9 0
x y x y y
x y x y y x y x
x y y x y x
m m m
y y m x x
y x y x
y x
Ejemplo 10; encuentra el ángulo entre las rectas
30 7
7 8 7 4
x y x y y y una ecuación de la recta
que pasa por el punto de intersección de dichas rectas y
sea perpendicular a la recta1
5 6 30
x y
1 2
2 1
2 1
8 7 80 0 8 7
7 8 56 7
3 4 217 7 4 21 1967 4 28
4 196 8 4
21 21 7 21
recordando que tan1
x y x y x y y x
x x y y x y
y x m m
m m
m m
1
4 8 4 24 20294021 7 21 21tan
32 1794 8 375911
147 14721 7
tan 0.7821 como tan tan
tan 0.7821 además tan 180 tan
tan 180 0.7821 180 tan 0.7821
180 38 1 44 141 58 15
21
1 1
0 067 8 7 8 7
3 3 87 7
7 4 7 4
87 56 8 7
7 81 6 5 1
como5 6 30 30 30
6 1
6 5 1 5 6 1 5 5
1 5además recordando que
6
58 7 6 48 5 35
6
6
x y x y y y
x x y y
x y y x
x y x y
x y y x y x
m mm
y y m x x
y x y x
5 13 0 y x
EJERCICIOS:
1 ) hallar el ángulo de inclinación entre las
3 4 4 2 rectas 0 3
3 4 2 5 ) la ecuación de la recta que pase por el punto
de intersección de las re
a
x y x y y
b
ctas anteriores y sea
perpendicular a la recta 3 4 11 x y
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2 ) hallar el ángulo de inclinación entre las
1 4 4 2 rectas
10 5 5 10 ) la ecuación de la recta que pase por el punto
de intersección de las rec
a
x y x y y
b
tas anteriores y sea
paralela a la recta 4 11
3 ) hallar el ángulo de inclinación entre las
rectas 4 3 2 2 4 ) la ecuación de la recta qu
x y
a
x y y x yb
e pase por el punto
de intersección de las rectas anteriores y sea
perpendicular a la recta 5 7 18
4 ) hallar el ángulo de inclinación entre las
x y
a
rectas 7 3 14 3 6
) la ecuación de la recta que pase por el punto
de intersección de las rectas anteriores y sea
paralela a la recta
x y y x y
b
1
5 ) hallar el ángulo de inclinación entre las
rectas 4 5 6 5 2 1
) la ecuación de la recta que pase por el punto
de intersección de l
x y
a
x y y x y
b
as rectas anteriores y sea
perpendicular a la recta 4 2
6 ) hallar el ángulo de inclinación entre las
rectas 4 3 2 2 4
) la ecuación de l
x y
a
x y y x y
b
a recta que pase por el punto
de intersección de las rectas anteriores y sea
perpendicular a la recta 5 2 1
7 ) hallar el ángulo de inclinación entre
x y
a
las
rectas 4 3 2 3 11
) la ecuación de la recta que pase por el punto
de intersección de las rectas anteriores y sea
perpendicula
x y y x y
b
r a la recta 7 14 7
8 ) hallar el ángulo de inclinación entre las
rectas 5 7 16 2 8 26
) la ecuación de la recta que pase por el punto
de in
x ya
x y y x y
b
tersección de las rectas anteriores y sea
perpendicular a la recta 2 4 x y
Hallar la ecuación de la recta que pasa por los puntos deintersección de las rectas siguientes: y es perpendicular a
las recta13
3 20 12
x y
2 4 6 4 3 29 12
1 2 47 14 7 4 3
10 134 11 2 3 11
4 12 4 4 5 611 14
5 11 5 2 1
x y x y
x y x y x y x y
x y x y
x y x y
x y x y
4.0 ECUACIÓN DE LA CIRCUNFERENCIA
DEFINICIÓN: la circunferencia es el lugargeométrico de todos los puntos del plano queequidistan de otro punto llamado centro.
2 2 2
2 2 2 2 2
2 2 2 2 2
2 2
la ecuación en su forma general es:
2 2 0
2 2 0
Recordando que la ecuación de segundo grado es
0 0
como las ecuacione
x h y k r
x xh h y yk k r
x y hx ky h k r
Ax Bxy Cy Dx Ey F B
2 2 2
2 2
s son equivalentes entonces sus
coeficientes son proporcionales
1 1 2 2
0
A C D E F
h k h k r
Ax Cy Dx Ey F
Nota: para saber si una ecuación de segundo gradoes la ecuación de una circunferencia debe tener losiguiente
Que no tenga términos en xy
Que los coeficientes de 2 2, x y sin iguales ydel mismo signo
Ejemplo 1; Hallar el centro y el radio de la
circunferencia 2 2 4 6 9 0 x y x y
2 2
2 2
2 2 2
4 6 9 0
4 4 6 9 4
2 3 2 2, 3 2
x y x y
x x y y
x y c r
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Ejemplo 2; Hallar el centro y el radio de la
circunferencia 2 24 4 4 16 19 0 x y x y
2 2
2 2
2 2
22
14 4 4 16 19 0
419
4 04
1 19 1
4 4 44 4 4
1 12 9 , 2 3
2 2
x y x y por
x y x y
x x y y
x y c r
Ejemplo 3; a) hallar la ecuación de la circunferencia que
pasa por los puntos 2,0 , 1, 1 , 1,3
b) el centro y el radio de la circunferencia
2 2
2 2
0 , ,
0 sustituyendo los puntos
para 2,0 4 2 0 2 4
para 1, 1 1 1 2 para 1,3 1 9 3 3 10
D E F D E F x y x y Si t s z
A A A A A A
x y tx sy z
t z t z
t s z t s z t s z t s z
2 1
3 10 10
2 4 4
21 1 3 1 32 1 21 3 1 10 2 0 1 4
2 2 1 1 1 2 2
0 2 2 12
1 1 2
1 3 1
2 0 1
1 2
0 12
0 2 1 0
t s z
t s z
t z
F F F F F F
2
2
3
2 2 4
0 2 1 0
21 1 3 3
0 2 1 02 0 2 2 12
0 0 3 12
1 1
1 2 1
0 1 1 6 20 0 3 12
1 2 10 1 1 6 30 0 3 12
F F F
F F
F
3
1 1
1 2
0 1 1 6
0 0 1 4
F
3
1 3 1
1 1 1 12 2 0 1 1 6
0 0 1 4
0 1 0 2
1 1 1 2
0 0 1 41 1 0
1 2 1 2
0 1 1 6 0 1 0 2
0 0 1 4 0 0 1 4
F F F
F F F
1 2 1
2 2
1 1 1 0 2
0 1 0 21 0 0 02
1
1 0 2
0 1 0 20 0 1 4
0 0 0
0 1 0 2 4, 2, 0
0 0 1 4
entonces la ecuación de la circunferencia es
F F F
z s t
x y tx
2 2
2 2
22
0
2 4 0
) para encontrar el radio y el centro
2 1 4 1
1 5 0,1 5
sy z
x y y
b
x y y
x y c r
Ejemplo 4; a) Hallar la ecuación de la circunferencia quetiene el centro en la recta 3 2 6 0 x y , y pasa por
los puntos 2,0 8,2 A y B b) el centro y radio
de la circunferencia
1
2
12 2 8 1 4
2 0 12 10 4 0 5 2
8 2 11 2 1
entonces la mediatriz5 5 5
tiene una pendiente 5 pasa por el punto
x y x y
x y y x
y x m
m y
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1 2
1 2
1 1
2 8 6medio de y 3
2 2 20 2
1 el punto medio es 3,12 2
La ecuación de la mediatriz esta dada por
1 5 3
1 5 15 5 16 0 entonces el
centro es el
x x A B x
y y y
y y m x x y x
y x y x
punto de intersección de las resctas
2 10 32 05 16 0
2 3 6 02 3 6 0
13 26 0
2 5 2 16 6 2,6
encontrando el radio por la distancia del centro al
punto
y x y x
y x y x
x
x y y c
2 2
2 1 2 1
2 2
22 2 2 22
2 2
2 2
2 2 6 0 16 36 52 52La ecuación de la circunferencia es
2 6 52
4 4 12 36 52
4 12 12 0
A r x x y y
r r
x h y k r x y
x x y y
x y x y
Ejemplo 5; Encuentra la ecuación del lugar geométrico de
los puntos cuta distancia al punto fijo 3,7 A es el
doble de su distancia al punto 0,6 B
2 2
1 1
sean los puntos , perteneciente al lugar
geometrico 2
recordando que la distancia entre dos puntos es
P x y
d PA d PB
d x x y y
2 2 2 2
2 22 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2
2
3 7 2 0 6
3 7 2 0 6
3 7 4 0 6
6 9 14 49 4 12 36
6 14 58 4 4 48 144
6 14 58 4 4 48 144 0
3 6 3 34 86 0
3
x y x y
x y x y
x y x y
x x y y x y y
x x y y x y y
x x y y x y y
x x y y
x
26 3 34 86 0 x y y
2 2
2 2
22
22
22
6 343 3 86
3 3
34 289 2893 2 1 3 86 3
3 36 12
17 7073 1 3 6 12
17 7071
6 36
17 707 171 19.63 1,
6 36 6
19.63 4.43
x x y y
x x y y
x y
x y
x y c
r
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4.1 ECUACIÓN DE LA PARÁBOLA
Definición: la parábola es el conjunto de todos los puntosdel plano que son equidistantes de un punto fijo llamadofoco, y de la una recta llamada directriz
Por la definición se tiene que la distancia del foco acualquier punto de la parábola es igual a la distancia deese punto a la directriz.
22 2 2
2 2 2 2 2
2 2
0
2 2
x y p x x y p
x y yp p y yp p
x y
22 yp p 2 y 22 yp p
2 2
0
4 0 4 x py x py
GRAFICAS DE LAS PARÁBOLAS
24
, ,
4
Ecuación canónica es x h p y k
Foco F h k p Vértice V h k
Directriz y k p lado recto LR p
24
, ,
4
Ecuación canónica es y k p x h
Foco F h p k Vértice V h k
Directriz x h p lado recto LR p
ECUACIÓN GENERAL DE LA PARÁBOLA
2
2
0
0
Ax Dx Ey F
Cy Dx Ey F
Ejemplo 1; Encuentra la ecuación general y canónica de la
parábola que tiene 3,2 5,2V y F
como el eje focal esta 2 entonces
, 5,2 pero , 3,2
5 5 5 3 2
3 2 1
y
F h p k V h k
h p p h p
directriz x h p
2 2
2 2
4 4 2 8
4 3 8 3
la ecuación general es
6 9 8 24 6 8 33 0
LR p LR
y k p x h y x
y y x y y x
Ejemplo 2; Encuentra la ecuación de la parábola que pase
por los puntos 2,1 , 1,2 , 1,3 y es paralela al eje x.
Como es paralela al eje x utilizamos la ecuación
2
2
2
0 dividiendo por
0 , ,
sustituyendo en la ecuación tenemos que:
0
para el punto 2,1 1 2 0
2 1 1
Cy Dx Ey F C
D E F D E F y x y si s t z
C C C C C C
y sx ty z
s t z
s t z ec
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para el punto 1,2 4 2 0
2 4 2
para el punto 1,3 9 3 0
3 9 3 entonces obtenemos un sistema
lineal
s t z
s t z ec
s t z
s t z ec
2 4 2 1 2
1 3 1 93 9 9 1 2 1 42 1 1 0 5 2 13
23 1 32 1 1 1
2 4 2 8
0 5 3
1 2 1 4
1 3 12 1 1
F F F s t z
s t z s t z
F F F
2
2
1 1
22
9
1 1 5 1 13 3 0 5 3 9
0 5 2 13
0 0 1 4
2 4 1
0 5 13 50 5 3 9
4 42 2
13 132 20 1 0 15 5 5 5
0 5 3 9 0 0 1 4
F F
F F F
2 3 2
1 3 1
1 2
1 1 0 1 1 2 1 4
0 0 1 4 0 0 1 2 0 8
0 1 0
21
25 4
21325 5 21 0 1 082 5
5 5 0 0 1 421
5
82 0
210 1 05
0 0 1 4
F F F F F F
F F
1
2 2
1 1 2 0 8
0 2 0
1 0 0
250 0
2142 0 1 055
0 0 1 425
2 214 entonces la ecuación es
5 5
2 21+ 4 0 5 2 21 20 05 5
para hacer la gráfica pod
F
s t z
y x y y x y
2
2
1 2
emos utilizar intersecciones
si 0 10 si 0 5 21 20 0
21 21 4 5 20 21 41 21 6.4
10 10 10
2.74 1.46
y x x y y
y
y y
Ejemplo 3; Encuentra los elementos de la siguiente
parábola 2 8 2 10 0 x x y
2 2
2 2
8 2 10 8 16 2 10 16
4 2 6 4 2 3 entonces
14, 3 como 4 2 utilizando
2
1 5, 4, 3 4,
2 2
1 73
2 2
4 2
x x y x x y
x y x y
V p p
F h k p F
directriz y k p y y
LR p
2
2
1 2
0 8 10 0
4 8 64 40 8 24
2 2 2
8 4.891.5 6.44
20 2 10 0 5
si y x x
b b ac x
a
x x x
si x y y
Ejemplo 4; Encuentra los elementos de la siguiente
parábola 2 4 6 7 0 y y x
2 2
2 2
4 6 7 4 4 6 7 4
12 6 3 2 6 entonces
2
1 3, 2 como 4 6 utilizando
2 2
1 3, , 2 2, 22 2
1 31
2 2
4 6
y y x y y x
y x y x
V p p
F h p k F
directriz x h p x x
LR p
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
http://slidepdf.com/reader/full/fundamentos-matematicos-nuevo 72/112
FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 72
Ejemplo 5; Encuentra la ecuación de la parábola cuya
directriz es 4 y el Foco es 5,2 y F
2
como la directriz es 4 entonces la ecuación es
de la forma 4 además se tiene
el eje focal esta en 5 y es la mitad de la
distancia del foco a la directriz
y
x h p y k
x p
2 2 2 2
2 1 2 1
2
esto es
2 5 5 2 4
2 6 3 ,
2 2 2 3 1
5, 1 además 4 4 3 12
la ecuacione es 5 12 1
p x x y y
p p y F h k p
k p k p k
V LR p LR
x y
Ejemplo 6; Encuentra los elementos de la siguiente
parábola 24 4 3 2 0 x x y
2 2
22
2
3 14 4 3 2
4 2
1 3 1 1 1 3 3
4 4 2 4 2 4 4
1 3 11 ,12 4 2
3 3 como 4 utilizando
4 16
x x x x x y
x x y x y
x y V
p p
1 3 1 13
, ,1 ,2 16 2 16
3 191
16 16
12 34
16 4
F h k p F
directriz y k p y y
LR p
4.2 ECUACIÓN DE LA ELIPSE
Definición: Es el conjunto de todos los puntos del planoen los cuales la suma de sus distancias a dos puntos fijosllamados focos es siempre igual a una constante
Por definición tenemos que
,́ , 2d F P d P F a
2 2 2 2
2 2 2 2
2 22 2 2 2
2 2
0 0 2
0 2 0
0 2 0
x c y x c y a
x c y a x c y
x c y a x c y
x c y
2 22 2 24 4a a x c y x c y
2 x 22 xc c 22 2 24 4a a x c y x 22 xc c
4 4cx
22 2
222 2 2
2 2 2 2 4 2 2 2
2 2 2
2 2
2
a a x c y
a x c y a cx
a x xc c y a a cx c x
a x a xc
2 2 2 2 4 22a c a y a a cx 2 2c x
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 73
2 2 2 2 2 2 4 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2
2 2 2
a x c x a y a a c
x a c a y a a c
x a c a y a a c
a a c a a c
x a c
2 2 2a a c
2
a2
2 y
a
2 2
2 2 22 2
2 22 2 2
2 2
1 1
además 1
x ya a ca c
x yb a c
a b
GRAFICAS DE LAS ELIPSES CONCENTRO EN (h,k)
2
2 2
2
1 ,
, ,
, ,
, ,
2
x h y k Ecuación c h k
a b
V h a k V h a k
B h k b B h k b
F h c k F h c k
c bexcentricidad e LRa a
2
2 2 1 ,
x h y k Ecuación c h k
b a
Ejemplo 1; Encuentra la ecuación de la elipse que tiene
como elementos 4
7, 2 , 5, 25
B B y e
2 2
2 2
si observamos el eje menor tiene ordenadas en 2
entonces el elipse es paralelo al eje y su ecuación es
de la forma 1
además tenemos que , , ,
7
2
y
x h y k
b a
B h b k B h b k
h b
hk y
2 2 2 2 2 2 2
2
2
2 2
5 1 1, 2
2 2
712 4
5 6 como2 5
2 12
4 4además
5 5
16 16 936 125 25 25
36 25 410 10 8
9 5
2 362 72
10 10
1 2
36 100
b h c
h
h b
h b b b e
b
c ce c a
a a
b a c a a a a
a a c
b LR LR
a
x y
1
, 1,6 , 1, 10
, (1,8) , (1, 12)
F h k c F h k c
V h k a V h k a
2
, ,
, ,
, ,
2
V h k a V h k a
B h b k B h b k
F h k c F h k c
cexcentricidad e
a
b LR
a
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 74
Ejemplo 2; Encuentra los elementos de la siguiente ecuación
general 2 29 25 36 200 211 0 x y x y
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2 2 2 2
36 2009 25 211
9 25
9 4 4 25 8 16 211 36 400
9 2 25 4 225
9 2 25 4 225
225 225 225
2 41 2,4 5 3
25 9
25 9 4
, 3,4 , 7,4
, 2,7
x x y y
x x y y
x y
x y
x yc a b
b a c c a b c
V h a k V h a k
B h k b B h
2
, 2,1
, 2,4 , 6,4
2 92 18 4
5 5 5
k b
F h c k F h c k
b c LR LR e ea a
Ejemplo 3; Encuentra la ecuación de la elipse que tiene
como elementos 39
3,3 , 7,3 4 F F y LR
2 2
2 2
como las ordenadas de los focos estan en 3
entonces el elipse es paralelo al eje de las
y la ecuación es de la forma:
1 recordando que los
, 3,3 , 7,3
x
x h y k
a b
F h c k y F h c k
22
3 3
7 72
2 4 2 10
2 39 395 además
4 8
h c h c
h c h ch
h c
bc LR b a
a
2 2 2 2
2 2
22
1 2
2 2 2
1
2
39como 25
839
25 0 8 39 200 08
39 39 4 8 2004
2 16
39 89 258 pero no16 8
hay distancias negativas entonces utilizamos
8 64 25 39
39 6.24 la
b a c a a
a a a a
b b aca
a
a a a
a b a c
b b
2 2
ecuación canónica es
2 31 2,3
64 39
x yc
2 2
, 6,3 , 10,3
, 2,9.24 , 2, 3.24
5 la ecuación en su forma general es:8
39 156 64 384 1764
V h a k V h a k
B h k b B h k b
ce a
x x y y
Ejemplo 4; Encuentra los elementos de la siguiente ecuación
general 2 225 9 100 72 19 0 x y x y
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2 2 2 2
100 7225 9 19
25 9
25 4 4 9 8 16 19 100 144
25 2 9 4 225
25 2 9 4 225
225 225 225
2 41 2,4 5 3
9 25
25 9 4
x x y y
x x y y
x y
x y
x yc a b
b a c c a b c
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2
( , ) ( 2,9) ( , ) ( 2, 1)
( , ) '(1,4) ( , ) ( 5,4)
( , ) '( 2,8) ( , ) ( 2,0)
4 2 18
5 5
V h k a V V h k a V
B h b k B B h b k B
F h k c F F h k c F
c be LR
a a
Ejemplo 5; Encuentra los elementos de la siguiente ecuación
general 2 29 16 36 96 36 0 x y x y
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2 2 2 2
2
36 969 16 36
9 16
9 4 4 16 6 9 36 36 144
9 2 16 3 144
9 2 16 3 144
144 144 144
2 3
1 2, 3 4 316 9
16 9
2 18 77 2.64
4 4
x x y y
x x y y
x y
x y
x y
c a b
b a c c a b
b cc LR e
a a
, 6, 3 , 2, 3
, 2,0 , 2, 6
, 4.69, 3 , 0.64, 3
V h a k V h a k
B h k b B h k b
F h c k F h c k
4.3 ECUACIÓN DE LA HIPÉRBOLA
Definición: Es el lugar geométrico de los puntos en el plano tales que la diferencia de sus distancias a dos puntosfijos llamados focos es siempre una constante positiva.
Para obtener la ecuación de la hipérbola hagamos primeroque el centro de la hipérbola este en el origen
2 2 2 2
2 2 2 2
2 22 2 2 2
2 2
2
0 0 2
0 2 0
0 2 0
d F P d PF a
x c y x c y a
x c y a x c y
x c y a x c y
x c y
2 22 2 24 4a a x c y x c y
2 x 22 xc c 22 2 24 4a a x c y x 22 xc c
4 4cx
22 2
222 2 2
2 2 2 2 2 2 2 4
2 2 2
2 2
2
a a x c y
a x c y cx a
a x xc c y c x a cx a
a x a xc
2 2 2 2 4 22a c a y a a cx
2 2
2 2 2 2 2 2 4 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
como
y la distancia siempre es positiva entonces
por 1
c x
a x c x a y a a c c a
x a c a y a a c
a Es la longitud del
semieje trasverso b es la longitud delsemieje conjugado
2 2 2c a b
221
b c LR e
a a
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2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2
2 2 2
x c a a y a c a
a c a a c a
x c a
2 2 2a c a
2a
2
2
y
a
2 2
2 2 22 2
2 22 2 2
2 2
1 1
además 1
x y
a c ac a
x yb c a
a b
GRAFICAS DE LAS HIPÉRBOLAS
La ecuación es:
2 2
2 21
x h y k
a b
La ecuación es:
2 2
2 21
y k x h
a b
Ejemplo 1; Encuentra la ecuación de la hipérbola que
tiene los vértices 5
3,2 9,23
V V y e
como las ordenadas de los vértices son iguales entonces2k , y h es el punto medio de las abscisas de los
vértices.
2 1 3 9 63
2 2 2
entonces el centro es 3,2
x xh h
c
Ahora como
2 2 2
22 2 2 2 2
2
2 2
, ,
33 9 6
9 2 12
5 5además pero
3 3
5 25
3 9
1636 64 8
9La ecuación de la hipérbola es:
3 2
36 64
V h a k V h a k
h ah a h a ah a
a
cb c a e c a
a
b a a b a a
b b b
x y
2
51 10
3
, 3,2 , 13,2
, 3, 6 , 3,10
las asíntotas son las rectas
8 2 3
6
6 12 8 24 6 8 12 0
2 642 646 8 36 0
6 3
c a c
F h c k F h c k
B h k b B h k b
b y k x h y x
a
y x y x
b y x LR LR
a
Ejemplo 2: Encontrar la ecuación de la hipérbola que tiene
el centro en 0,2c , el eje focal es paralelo al eje y, La
semi distancia focal es 6 y el semi eje conjugado es 4.
esto quietre decir que 6 , 4c b
2 2 2
2 2 2
2 2 2 2
2 2
además se tiene que
36 16 20
4.47 entonces la ecuación es:
2=1 =1
20 16
b c a
a c b a
a
y k x h y x
a b
, ,
, ,
, ,
Las asíntotas son
V h a k V h a k
B h k b B h k b
F h c k F h c k
b y k x h
a
, ,
, ,
, ,
Las asíntotas son
V h k a V h k a
B h b k B h b k
F h k c F h k c
b x h y k
a
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 77
, 0, 2.47 , 0,6.47
, 4,2 , 4,2
, 0, 4 , 0,8
Las asíntotas estan dadas por las ecuaciones:
4 2
4.47
4.47 17.88 4 8 4.47 4 8 0
4.47
V h k a V V h k a V
B h b k B B h b k B
F h k c F F h k c F
b x h y k x y
a
x y x y
x
2
17.88 4 8 4.47 4 8 0
2 166 21.34
4.47 4.47
7.15
y x y
c be e LR
a a
LR
Ejemplo 3: Encuentra todos los elementos de la siguiente
hipérbola 2 216 96 9 90 225 x x y y
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2 2 2 2
2
16 6 9 10 225
16 6 9 9 10 25 225 144 225
16 6 9 9 10 25 144
16 3 9 5 144
16 3 9 5 144
144 144 144
3 51 3,5
9 16
1 3 4
9 16 25
2 1625
3
x x y y
x x y y
x x y y
x y
x y
x yc
x h y k a b
a b
b c a c a b
bc LR L
a
10.66
, 6,5 , 0,5
, 3,1 , 3,9
, 8,5 , 2,5
R
V h a k V h a k
B h k b B h k b
F h c k F h c k
Las asíntotas estan dadas por
45 3 3 15 4 12
3
3 4 27 0 3 4 3 0
b y k x h
a
y x y x
y x y x
Ejemplo 4: Encuentra todos los elementos de la siguiente
hipérbola 2 29 54 4 8 113 x x y y
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2 2 2
2 2
2 2 2 2 2
2
54 89 4 113
9 4
9 6 9 4 2 1 113 81 4
9 3 4 1 36
9 3 4 1 36
36 36 36
3 51 por 1
4 9
5 31 1
9 4
3,1 3 2
9 4 13
2 423.6
3
x x y y
x x y y
x y
x y
x y
y x y k x h
a b
c a b
b c a c a b
bc LR L
a
2.6
, 3, 2 , 3,4
, 1,1 , 5,1
, 3, 2.6 , 3,4.6
Las asíntotas estan dadas por
23 1 3 9 2 2
3
3 2 7 0 3 2 11 0
R
V h k a V h k a
B h b k B h b k
F h k c F h k c
b x h y k a
x y x y
x y x y
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 78
Ejercicios:
1) Encuentra la ecuación del lugar geométrico de los puntos cuya razón de distancias a los puntos fijos
5,4 , 7,2 A B es igual a 34
2 2. 7 7 34 42 179 0 sol x y x y
2) Obtenga la ecuación del lugar geométrico de los puntoscuya suma de los cuadrados de sus distancias a los puntos
6, 1 , 3,4 A B es igual a 6
2 2. 2 2 6 6 0 sol x y x
3) Encuentra la ecuación del lugar geométrico de los
puntos , x y , cuya suma de cuadrados de distancias a los
puntos fijos sea igual a 202 2. 2 4 0 sol x y x
4) Hallar la ecuación del lugar geométrico de los puntos
, x y , cuya suma de distancias a los puntos fijos
2,3 , 2, 3 A B sea igual a 82 2. 16 7 64 48 0 sol x y x
5) Hallar la ecuación del lugar geométrico de los puntoscuya diferencia de distancias a los puntos fijos
3,2 , 5,2 A B es igual a 6
2 2. 7 9 14 36 92 0 sol x y x y
4.4 INTERSECCIÓN ENTRE LUGARESGEOMÉTRICOS.
Ejemplo 1: Intersección entre parábola 2 3 x y y la
recta 2 6 y x
2 2
2
1 2
1 1
2 2
2 6 3 2 3
2 3 0 3 1 0
3 1 como 2 6
para 2 3 6 12
para 2 1 6 4
los puntos de intersección son
3,12 1,4
x x x x
x x x x
x x y x
x y y
x y y
y
Ejemplo 2: Encontrar los puntos de intersección de2 2 8 6 19 0 5 6 30 x y x y y x y
22
2 2
2 2
30 6 6de 5 6 30 6
5 5 5
sustituyendo en la ecuación de la circunferencia
6 66 8 6 6 19 0
5 5
72 36 4836 48 6 19 0
5 25 5
72 36 4836 48 6 19 25 0
5 25 5
727
y x y x x y
y y y y
y y y y y
y y y y y
2 2
2 2
2
2
36 486 25 0
5 25 5
175 360 36 25 240 150 0
61 270 175 0 resolviendo esta ecuación
270 270 4 61 175 270 30200
2 61 122
y y y y y
y y y y y
y y
y
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 79
1
1 2
2
1
1 2
2
270 173.78 270 173.78
122 122270 173.78
0.78869122
3.6375
6como 6 entonces sustituimos cada
56
valor de 6 0.7886956
5.0536 6 3.63755
1.635 entonces los
y y
y y
y
x y
y x
x x
x
puntos de intersección son
5.0536, 0.78869 1.635, 3.6375 y
Ejemplo 3: Encontrar los puntos de intersección de2 2 2 213 5 x y y x y
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2 2
21 2
22 21 2
22 21 1
13 0 5 0
13 5
13 5 0 2 8 0
8 4 2 2 sustiruyendo en2
2 13 0 9 3 3
los puntos de intersección son 3,2 , 3,2
2 5 0 9 3 3
los puntos
x y x y
x y x y
x y x y y
y y y
x x x x
x x x x
de intersección son 3, 2 , 3, 2
5.0 NÚMEROS COMPLEJOS
Recordando que los números utilizados en el álgebra y el
cálculo elemental son los números reales , pero existeun problema cuando se quiere resolver la ecuación.
012 x Como no existe ningún número x real que satisfaga la
ecuación , es necesario introducir los números complejos.
Definición: Sea ¢ = baba ,/,
Un conjunto de parejas perteneciente a los números reales.
Definición: Sean d c yba ,, dos números
complejos donde;
d b yca
d cba
,,
Definición: Sean d c yba ,, ¢; entonces;
d bcad cba ,,,
Definición: Sean d c yba ,, ¢; entonces; bcad bd acd cba ,,,
PROPIEDADES:
Dado ba, ¢ Su inverso aditivo es
0,0,,
,
baba
ba
Existe 0,0 ¢ tal que;
baba ,0,0, es el elementoneutro de la suma.
Existe 0,1 ¢ tal que ba , ¢entonces;
)1()0(,)0()1(0,1, bababa
4. ba , ¢ existe
2222
1,,
ba
b
ba
aba
Demostración de 4;
2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
2 2
2 2
, ,
,
,
, 0 1 , 0
a ba b
a b a b
a b a b
a b b aa b a b a b a b
a b ab ab
a b a b a b a b
a b
a b
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 80
5.1 FORMA NORMAL
Dado un número real x decimos que le corresponde en el
plano el número complejo 0, x , de ésta manera se
obtiene una identificación del conjunto de los números
reales , con el conjunto de los números complejos,esto es.
x x /0, Donde; 0, x x en lo sucesivo se denotará a los números complejos de la
forma 0, x y también i1,0 llamada la
parte imaginaria por lo tanto;
12 i
Demostración;
10,1
0110,11001,01,0
22
2
ii
i
Por otro lado si ba, ¢ entonces;
, , 0 0 ,
, 0 , 0 0 ,1
a b a b
a b
Porque
b
bbb
,0
)0(0)1(,)1(0)0(1,00,
Además se tiene que i1,0 entonces de
, , 0 , 0 0 ,1
,
a b a b
a b a b i
En donde: a es la parte real. b es la parte imaginaria.Un número complejo se representa en el plano complejocomo lo muestra la siguiente figura.
Además cuando se tiene bib ,0 se le llama un
número imaginario puro.
Por otra parte podemos representar a un número complejocon la variable z .
z a bi
PROPIEDADES:i] si bia z , entonces bia z
es su inverso aditivo.ii] si bia z , con 0, ba entonces;
iba
b
ba
a z
2222
1
Es su inverso
Multiplicativo, esto es 11 z z Definición; dado bia z entonces
bia z es llamado el conjugado de z
Ejemplos:
2 3 2 3
1 1
1 1
z i z i
z i z i
z i z i
z z
Lema: i ] La suma de un número complejo y su conjugado, esun número real.
Demostración; Sea bia z bia z entonces;
a
biabia
biabia z z
2
Además a2 es un número real c.q.d.
ii ] El producto de un número complejo 0 por suconjugado, es un número real positivo;
Demostración: Sea bia z bia z entonces;
22
22
2
1
ba
ba
bbiabiabiaa
biabia z z
recordando que todo número real elevado al cuadrado es
positivo entonces 22 ba es positivo, c.q.d.
Definición; dados dos números complejos
1 2 z y z Entonces se define la sustracción como;
1 2 z z
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
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Ejemplo 1: Si bia z 1 y dic z 2
id cba
dicbia
dicbia
z z z z
2121
Definición; dados dos números complejos
1 2, z z Entonces se define la división como;
111 2
2
z z z
z
Ejemplo 2; Expresar en la forma normal el siguientenúmero complejo.
i
i z
21
32
Multiplicando por el conjugado del denominador se tiene,
2
2
2 3 1 2
1 2 1 2
2 1 2 2 3 1 3 2
1 1 1 2 2 1 2 2
2 4 3 6
1 2 2 4
2 7 6 1 2 7 6
1 4 1 1 4
4 7 4 7 4 7
5 5 5 5 5
i i
i i
i i i i
i i i i
i i i
i i i
i i
ii z i
Se debe recordar que también se puede utilizar el lemavisto anteriormente, en el cual un número complejomultiplicado por su conjugado es un número real positivo.
Ejemplo 3; Expresar en la forma normal el siguientenúmero complejo.
i
i z
22
2
Multiplicando por el conjugado se tiene,
2 2
2
2 2 2 2 2 22 2 2
2 2 2 2 2 2
4 6 2 14 4 2 2 4 6 2
4 4 8 82 6 2 6 1 3
8 8 8 4 4
i i i ii i
i i
ii i i i
ii z i
Ejemplo 4; Demostrar que ii
1
ii
i
i
i
i
i
1
12
Ejemplo 5; Expresar en la forma normal el siguientenúmero complejo.
2 2
1 1como entonces
11
1 1 multiplicando por su conjugado
1 11
1 1 1 1
1 1 21 1
1 1 1 1
2 2 2 2
z ii
i
z i
i
i i i
i i
i z i
Ejemplo 6; Demostrar que z iz ImRe Si
bia z entonces
z a Re y z b Im además,
baibiiabiaiiz 2 por lo tanto
Re Reiz b iz Im Z
Ejemplo 7; si 0n es un entero cualesquiera, demostrarque;
nn
nn
nn
nn
nn
ii
iiiiii
iii
ii
11
22
4
4
Ejercicios;
1. Demostrar que; 2121 ReReRe z z z z
2.
Demostrar que; 222
ImReRe z z z 3. Determine el cubo del siguiente número complejo.
i z 23 4. Determine el cubo del siguiente número complejo.
i z 2
3
2
1
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5. Exprese en la forma normal la siguiente expresión;
i
z
11
11
1 i z
5
1
5
3 Realiza las
operaciones indicadas y coloca en la forma normallas siguientes expresiones.
6. iii 303642
7. i
i
i
2
56
1
232
8.
iii
ii
629
826
629
368
64
517
9. iii
i
2
1
1
10.
ii
i
ii
ii
50
39
50
23
1
1
213
31232
2
11. i
i
i
i
i
2
3
2
3
1
1
12.
ii
ii
2
1
2
3
3
212
13.
21
13
i
i
14. 12
14
i
15.
12
3
2
13
i
16. i
i
ii
ii
i
8
3
8
3
11
1
17. iiii 7913122
18. ii
i
ii
2
23
2
11
1
2
1
412
2
19.
iiii
iii
22 15105
1694
20. ii
i
i
i23
1
12
1
13
32
21. ii
ii
1
2
32
22.
i
ii
26
4854
23.
ii
ii
32
432
24.
33
7353
ii
ii
25.
Encuentre 22 ImRe z e z
26. Encuentre z z 2Im
27. Encuentre
z
z 2Im
28. Encuentre z z 324Re
29. si
i z
i z
i z
23
42
1
3
2
1
Hallar
a) i z z 4132 1
2
1
b) 170322
12 z z
c) i z z 10245
33
d) 353 3
2
2 z z
e) 121221 z z z z
f)
5
31
21
21
i z z
z z
g)7
1
2
1
3
3
3
3
z
z
z
z
h) i z z z z 33373132
30. Determine el módulo de
n
iy x
iy x
0n con n entero31. Encuentre el valor de x, y que satisface la
ecuación.
i y xi y xi 382321 Sea 111 iy x z y 222 iy x z compruebe que
1 2 1 2
1 1
)
1 1)
a z z z z
b z z
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1 2 1 2
1 2 1 2
1 2 1 2
)
) Re Re
) Im Im
c z z z z
d z z z z
e z z z z
5.2 REPRESENTACIÓN TRIGONOMETRICA
DE LOS NÚMEROS COMPLEJOSSea ba z , ó bien de la forma bia z , la cual
se representa como un vector en el plano complejo, esuna línea dirigida que comienza en el origen y terminaen el punto ( a , b ) de la siguiente manera;
Observando la figura nos podemos dar cuenta que;
2 2 donde es llamado modulo
de ó valor absoluto de z
r a b r
z r z
Además se considera positivo cuando se mide en ladirección contraria a las manecillas del reloj. Unacaracterística de es que es multiforme, esto es que paracierto número complejo hemos encontrado un valor
correcto de en radianes. Podemos añadir a este valor unmúltiplo entero de 2 radianes y obtenemos nuevamente
un valor valido de .De la figura se puede observar que;
1b btg tg
a a
Además está dado por.
De la representación en la figura 1. Se tienen lassiguientes relaciones;
cos cos además
coscos cos
b sen b rsen
r a
a r r
z a bi
r irsenr isen z r isen
La cual es la representación trigonométrica (polar) de z.
Ejemplo 1; Representar en su forma trigonométrica elsiguiente número complejo.
i z 2
3
2
1
Calculando; 22 bar en este caso
2
1a y
2
3b entonces;
221 3
2 2
1 3 41 1
4 4 4
r
r
Para calcular se observa en la gráfica que;
2 pero
1 1 1
112 60
33 3
2
52 2 como
3 3
5 5cos 1 cos
3 3
btg tg tg
a
z r isen z isen
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
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Ejemplo 2; Representar en su forma trigonométricai z 1
Esto quiere decir que el número se encuentra en elsegundo cuadrante;
Encontrando primero el valor de 22 bar Donde 1 1a y b
2
11 22
r 2r
Para calcular se observa en la gráfica que;
pero,
4511
1 111 tg tg
a
btg
4
por lo tanto; 4
3
4
3
4
Sustituyendo en isenr z cos se
tiene.3 3
2 cos4 4
z i sen
Ejemplo 3; Representar en la forma trigonométrica
i z 6
3
6
1 este número se encuentra en el tercer
cuadrante;
Encontrando primero el valor de 22 bar
22
1 3
6 6
1 3
6 6
a b
r
1 3 4
36 36 36
1 1 1
9 3 3r
Para calcular se observa en la gráfica que;
pero,
1 1 1
1
16 6033 3
6
btg tg tg
a
por lo tanto; 3
4
3
sustituyendo en isenr z cos se tiene.
1 4 4cos
3 3 3 z i sen
Ejemplo 4; Representar en su forma trigonométrica
i z 44 Esto quiere decir que el número se encuentra en el primercuadrante;
Encontrando primero el valor de
2 2
2 2
4 4
4 4
16 16
32 16 2 16 2
4 2 4 2
r a b a b
r
r
Para calcular se observa en la gráfica que;
1 1 445
4 4
btg tg
a
sustituyendo en isenr z cos se tiene.
4 2 cos4 4
z i sen
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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Ejercicios; Escriba en la forma trigonométrica ó normal lossiguientes números complejos.
1. i z 41
2. i z 62
3.
3
4
3
4cos
3
1
6
3
6
1 senii z
4.
3
2
3
2cos3
2
33
2
3 senii z
5.
33cos8344
senii z
6.
3
5
3
5cos6333
senii z
7.
3
5
3
5cos
2
3
2
1 senii z
8.
6
11
6
11cos23
senii z
9. 323323cos534 senii z
10. i z 28
11. i z 93
12. 34
13 ii z
13.
i
i
i z 2
1
13
14.
i
ii
3
311
15.
i
ii
3
212
Expresar en su
forma normal los siguientes números complejos
16. i seni
1
2
23
44cos3
17. i seni 3443
2
3
2cos8
18. i seni
122
4
11
4
11cos4
19. i seni
1
2
25
4
5
4
5cos5
20. i seni2
37
2
7
3
8
3
8cos7
5.3 MULTIPLICACIÓN Y DIVISIÓN DENÚMEROS COMPLEJOS EN SU FORMATRIGONOMÉTRICA
Sea 1111 cos isenr z y
2222 cos isenr z Entonces:
]coscos
cos[cos
]cos
coscos[cos
coscos
1221
212121
21
2
12
212121
22211121
sen seni
sen senr r
sen seni seni
senir r
senir senir z z
Recordando las identidades trigonométricas de la suma dedos ángulos
ab senba senba sen
b sena senbaba
coscos
coscoscos
Aplicando éstas identidades en la multiplicación se tiene;
21212121 cos senir r z z
Definición: sea 1111 cos isenr z y
2222 cos isenr z , entonces;
1
21
2
1 z z
z
z
2222
1
2cos
111
senir z z
22
2
2
2
2
2
22
2
22
22
222
1
2
cos1
coscos1
cos
cos
cos
11
senir
sen seni
r
seni
seni
senir z
Utilizando las siguientes identidades,
22
22 coscos
sen sen entonces;
)()cos(1
22
2
1
2
isenr
z
111 2 1 1 1 2 2
2 2
11 2 1 2
2
1 11 2 1 2
2 2
1cos cos
cos
cos
z z z r i sen i sen z r
r i sen
r
z r i sen
z r
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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Ejemplo 1; obtener el valor de2 z
Si senir z cos entonces;
22cos
cos
coscos
2
2
senir
senirr
senir senir z z z
Ejemplo 2; obtener el valor de 3 z
33cos
22cos
cos22cos
3
2
223
senir
senir r
senir senir z z z
Podemos observar que en forma general si elevamos unnúmero complejo a una potencia n, se obtiene la relaciónsiguiente;
)()cos( n seninr z nn
Teorema De Moivre: sea n un entero positivo entonces;
cos cos( ) ( )
nn n
z r i sen r n i sen n
Ejemplo 3; Encontrar el valor de10 z si
i z 1 Primero transformamos z en su forma trigonométrica;
Encontrando primero el valor de2 2
2 2
1 1
( 1) 1
2 2
r a b a b
r
r
Para calcular se observa en la gráfica que;
pero,
4511
1 111
tg tg a
b
tg 4
por lo tanto; 4
3
4
4
3 sustituyendo en isenr z cos se tiene.
4
3
4
3cos2
seni z
10 z
4
310
4
310cos2
10 seni
102
5
30 302 cos
4 4
2 cos 1350 1350
32 0 1 32
i sen
i sen
z
Ejercicios: realiza las operaciones indicadas y coloca elresultado en la forma normal.
1.
6
5
8
68
862
3
2
1
i
ii
z
2.
5
43
34
431
i
ii z
3.
ii
ii z
3239
73232
43
4.
3
20
9
2
3
2
1
3332
33
2
3
i
ii
z
5.
58
10
9
1344
32
3
2
1
ii
ii z
6.
10
5021
1
6
i
ii z
7.
5
43
39
7323
i
ii z
8.
4
5
6
3
6
1344 ii
9.
4
43
143
i
ii
10. 93 i z
11. 1212143
ii z
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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1,2,1,0
22cos
ncon
n seni
n x
5.4 RAICES DE ECUACIONES BINOMIALES
Sea la ecuación A xn con A Є ¢. Si
senir A cos entonces;
senir xn cos .
Por el teorema fundamental del álgebra.
A xn tiene al menos una raíz, suponiendo que;
seni R x cos es la raíz, entonces utilizando lafórmula de De Moivre, y sustituyendo en;
A xn
senir n senin R
senir seni R
n
nn
coscos
coscos
nnn
n
r Rr Rr
R
seni
n senin
r
R
1
1cos
cos
También se tiene que;
1cos
cos
seni
n senin Aplicando la división de
números complejos:
n
k k n
entoncesn sen
n
n senin
22
0
1cos
1cos
con k perteneciente a los enteros.Sustituyendo los valores de R, , en;
seni R x cos
2 2cosn k k
x r i senn n
con k perteneciente a los enteros.Afirmando entonces que existen n raíces distintas, las raícesson de la forma:
1,2,1,0
22cos
ncon
n seni
nr x n
Además cuando A = 1 esto es; 1n x , entonces el
valor de x son llamadas las raíces n-ésimas de la unidad,en este caso 0 y 1r lo cual implica que;
Ejemplo 1; Encontrar las raíces de 44 x Encontrando;
442
22
bar Además
Entonces las raíces están dadas por:
1,2,1,0
22cos
nconn
seni
n
r x n
4
02
4
02cos44
0
seni x
44cos44
0
seni x
4545cos40 seni x
ii x2
2
2
2
2
1
2
120
0 1 x i
4
12
4
12cos44
1
seni x
4
3
4
3cos21
seni x
ii x2
2
2
2
2
1
2
121
1 1 x i
422
422cos44
2 seni x
4
5
4
5cos22
seni x
ii x2
2
2
2
2
1
2
122
2 1 x i
4
32
4
32cos44
3
seni x
4
7
4
7cos23 seni x
ii x2
2
2
2
2
1
2
123
i x 12 la representación gráfica es;
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 88
Ejemplo 2; Encontrar las raíces de i x 13
Encontrando primero:
211 22
22
bar 2r
Pero como z está en el cuarto cuadrante entonces; 2
1 1 745 2
1 4 4 4tg
entonces las raíces están dadas por:
1,2,1,0
22cos
ncon
n seni
nr x n
3
4
702
3
4
702
cos23
0
seni x
12
7
12
7cos26
0
seni x
i x
seni x
9659.02588.01224.1
105105cos2
0
60
0 0.2904 1.0841 x i
3
4
712
3
4
712
cos23
1
seni x
12
15
12
15cos26
1
seni x
i x
seni x
7071.07071.01224.1
225225cos2
1
61
1 0.7936 0.7936 x i
3
4
722
3
4
722
cos23
2
seni x
12
23
12
23cos26
2
seni x
i x
seni x
2588.09659.01224.1
345345cos2
2
62
2 1.0841 0.2904 x i
Ejemplo 3; Encontrar las raíces de 13 x
entonces las raíces están dadas por:
1,2,1,0
22cos
ncon
n seni
n x
302
302cos0
seni x
00cos0 seni x
0 1 x
3
12
3
12cos1
seni x
120120cos1 seni x
1
1 3
2 2 x i
3
22
3
22cos2
seni x
3
4
3
4cos2
seni x
240240cos2 seni x
2
1 3
2 2 x i
Observación; Utilizando la fórmula de Euler la cualestablece que;
seniei cos
Entonces las soluciones de la ecuación 1n x pueden
expresarse como;2
0,1,2. 1
k i
ne con k n
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 89
Ejercicios: Encontrar las raíces de las siguientesecuaciones;
1. i x 24
2. i x 13
3. 2
3
2
14 i x
4. 2
3
2
13 i x
5. i
i x
1
16
6. i x2
33
2
33
7. i x 3444
8. i x6
3
6
13
9.
i x 3
10. i x 64
11. i x 13
12. i x 35
Hallar cada una de las raíces indicadas y localízalasgráficamente.
13. 2
1
232 i
14. 5
1
44 i
15.
3
1
322 i
16. 4
1
16i
17. 3
2
i
Resolver las siguientes ecuaciones:
18. 814 z
19. i z 316
Calcule cada una de las potencias, con cuatro lugaresdecimales.
20. 2
1
1 i
21. 2
3
1 i
22. 5
4
33 i
23. 2
1
4
i
24. 7
3
1
i
25. 3
1
31
i
En ocasiones existen ecuaciones de la forma;nn x x x x 1210
para resolver éste tipo de ecuaciones es necesario factorizar primero el polinomio, en la forma siguiente;
n
x
x x x x
nn
1
11 12
Entonces;
01
1
x
x n
01 n x
Entonces basta resolverLa demostración de la Factorización se puede hacer porinducción matemática.Para n = 1 se tiene que:
11
11
1112
x
x x x x
Suponiendo que n = k esto es;
1
11 12
x
x x x x
k k
Para n = k + 1 entonces sumando k x en ambos lados setiene:
k k
k k x x
x x x x x
1
11 12
k k
k k x x
x x x x x
1
11 12
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
x
x x
x
x x x x
x
x x x x
x x
x x
k k
k k k k
k k k
k k
k
c.q.d.
Ejemplo 1; Resolver 0123 x x x
011
1 234
x x x
x
x
Basta encontrar las soluciones de la ecuación:
014 x
lo cual implica encontrar la raíz cuarta de la unidad:
1,2,1,0
22cos
ncon
n seni
n x
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 90
3
02
3
02cos0
seni x
00cos0 seni x
0 1 x
3
12
3
12cos1
seni x
120120cos1 seni x
1
1 3
2 2 x i
3
22
3
22cos2
seni x
3
4
3
4cos2
seni x
240240cos2 seni x
21 3
2 2 x i
3
32
3
32cos3
seni x
360360cos3 seni x
3 1 x
Esto implica que el polinomio tiene n raíces distintas por lo
cual esta raíz es igual a 0 x .
Ejercicios; Encuentre las soluciones de las siguientes
ecuaciones.1. 0123 x x x
2. 012 x x
3. 012345 x x x x x
4. 01234 x x x x
5. 0136 x x
6. 0124 x x
7. 01246 x x x
8. 013579 x x x x
9. 014812 x x x
5.5 RAÍZ CUADRADA DE UN NÚMEROCOMPLEJO
Consideremos la ecuación 02 z x esto es;
z x 2 ec. 1
Si bia z y una raíz de la ecuación es yi x X
entonces sustituyendo en la ec. 1,
2222222
22
22
22
2
4
2
2
2
b y xa y x
b y xa y x
ibai xy y x
iba yi xy x
iba yi x
Sumando las dos igualdades se tiene;
22 2 2 2 2 2
4 2 2 4 2 2
24 2 2 4 2 2
4
2 4
2
a b x y x y
x x y y x y
x x y y x y
Como 022 y x entonces:
2222 ba y x ec. 2, además;
2 2 2 2 x y a x a y Sustituyendo en la ec. 2.
2 2 2 2
2 2 2
2 2 2 22
2
2 2
a y y a b
y a b a
a b a a b a y y
De la misma forma si:2 2 2 2 x y a y x a Sustituyendo en la ec. 2
2 2 2 2
2 2 2
2 2 2 2
2
2
2 2
x x a a b
x a b a
a b a a b a x x
Como b y x 2 entonces los signos de x, y, dependen de b.
En otras palabras si;
0 , tienen el mismo signo.
0 , tienen signos opuestos
i b x y
ii b x y
En forma general:
I] Si b 0 las raíces de la ecuación 2 X a bi
son:2 2 2 2
2 2
a b a a b a X i
II] Si b 0 las raíces de la ecuación bia X 2
son:2 2 2 2
2 2
a b a a b a X i
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 91
Si b = 0 la ecuación bia X 2 se reduce a
a X 2 cuyas raíces son:
i) si a X a 0
ii) si ai X a 0
Las soluciones de una ecuación de la forma;
0
2 C Bx Ax Donde A, B, C, son númeroscomplejos están dadas por:
A
AC B B x
2
42
Ejemplo 1: Encontrar la solución de
i x 342 entonces 34 b ya además
como; b 0 se utiliza:
22
2222 aba
i
aba
X
2
434
2
434 2222
i x
2
4916
2
4916i x
2
425
2
425i x
2
45
2
45i x
2
1
2
9i x
2
1
2
3i x
1 2
3 1 3 1
2 2 2 2 x i y x i
Ejemplo 2; Encontrar las soluciones de la ecuación:
031322 i xi x . Utilizando,
A
AC B B x
2
42 en dónde;
1, 2 3 1 3 A B i C i sustituyendo en la formula
se tiene;
)1(2
)31)(1(4)32()32( 2 iii x
2
1249124)32( iii x
2
1)32(
i x Para encontrar 1
utilizaremos ai X a 0 entonces;
i1 por lo tanto.
2
)32( ii x
1 2
2 4 2 2
2 2
i i x x
1 21 2 1 x i x i
Ejemplo 3; Encontrar las soluciones de la ecuación:
01222
xi x . Utilizando,
A
AC B B x
2
42 en dónde;
1, 2 2 1 A B i C sustituyendo en la formula se
tiene;)1(2
)1)(1(4)22()22( 2
ii x
2
4484)22(
ii x
2
84)22( ii
x
2
)21(4)22( ii x
2
214)1(2 ii x
2
212)1(2 ii x
2
21)1(2 ii x
ii x 211 Para encontrar la i21
sabiendo que b 0, y 1 2a y b se utiliza la
formula.
22
2222 abai
aba X
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 92
2
141
2
141i X
2
15
2
15i X
2
1236.2
2
1236.2i X
2
236.3
2
236.1i X
i X 272.17861.0 Por lo tanto
ii x 272.17861.01
1 20.2139 0.272 1.7861 2.272 x i x i
Ejercicios; Encuentre la solución de las siguientesecuaciones:
1.
0862
i x 2. 070242 i x
3. 0312 i x
4. 0642 2 i xi
5. 02
3
2
12 i x
6. 0122 xi x
7. 031)32(2 i xi x
8. 0616)911()22( 2 i xi xi
9. 012 i x x
10. i x 3884
11. 02)1( 4 xi
12. 02)1(2 2 i xi xi
13. i xi x 2)2(2
14. 0164)2(2 2 i xi xi
15. i xi xi 2)33(2
16. 05)22(2 xi x
17.
0523 2 x x
18. 062 x x
19. 05)1()2( 2 i xi xi
PROBLEMARIO FUNDAMENTOSMATEMÁTICOS
1.0 EXPONENTES Y RADICALESSimplifica las siguientes expresiones aplicando la leyde los exponentes.
31 3 2 5 3
2 124 3 3
65 93 5
23 52
1 12 3 4 24 8
1]
2]
3]
x y z x y
sol z x y z
x y sol x y
x y x y sol xy
55 364 4
3 2132 2
3
2 4 43 3
1 25 2 2
1 23 4 3 1 3
5 2
22 4 2
3 82 2
4]
164
5]4
16] 2
64
37]
33
x y x sol
x y y
x y sol
x x y
x y x y sol x y
xy y sol
x x y
Encuentra el valor de x utilizando las propiedades deexponentes.
-1
2
1
5 3 1
3 2 2 11
4
4 3 38] =
3 4 2
2 4 29] =
3 9 3
5 4 1610] =
4 5 25
1 111] 16
2 8
3 2712]
9 9
x
x x
x x
x x
x
sol
sol
sol
sol
4
4 1
27
5 4 125 513]
2 25 8 2
x
x x x
sol
sol
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 93
6 3 2 3
6 2
7 3 9 714]
3 7 49 3
115] 25 125
5
x x x
x x
sol
sol
4 2 2 1
7 3
6 3
6 3
3 8 916] 2 27 4
4 3 917]
3 4 16
1 118] 4
2 8
1 119]
8 64
220]
5
x x x
x
x x
x x
sol
sol
sol
sol
4 2 325 4
4 25
x sol
Racionaliza las siguientes expresiones:
2721]
12+ 27
5 2 322] 2 3
4 3
2 123]
48 2 12
7 2 5 17 3 3524]
27 5
2 3 525]
2 2 5
sol
sol
sol
sol
19 7 10
3
1 2726]
2 3 18
3 2 9 6 2127]
57 2 6 3
9828]2 48 32
5 2 6 3 14 9 629]
54 2 3 3
sol
sol
sol
sol
sol
9 3 3 2 16 3 3 230]
106 6
32 131]
2 48 2
1 9832]
32 2 27
108 133]3 2 18
134]
1
sol
sol
sol
sol
a a
a a
2 2
2 2
2 235]
2 2
36]
1 137]
1 1
338]
2 3 5
sol
x sol
x
a b a b sol
a b a b
x x sol
x x
sol
3 539]
2 3 5
6 3 240]
6 3 2
sol
sol
3 20 141 .
50 27
3 142 .
98 108
sol
sol
1.1 PRODUCTOS NOTABLESDesarrolla correctamente los siguientes productos notables
22
2 2 23
3 2 2
2
1 2 3 2
3 3 2 4 4 4
5 3 6 1 3
7 2 3 8 7 3
1 1
9 3 6
x x y x y x y
y x a a
x x x
x x x x
x x
32
23 3
3
10 2
11 12 6 4
2 213 14 6 8
3 5
y
y
x y y x x x
x y x x
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 94
3
15 16 3 5 5 32 5
a m m a x y x y y x
2 32
22 2
2
22
17 18 25
19 3 2 3 2 20 2 3
21 5 8 22 2 7
223 24 3 5
2
325
4 2
x x y x
a b
x y x y x y y
x x x y x y
x x x
x
x y x
y
3
22
32
22 2
1 26
2
27 3 1 28 4 2
29 10 2 30 3 3
131 32 3 9
4
333
2
x a
x x x x
x x x y x
x y x y x y
a y
b x
34 3 10 x y x y
2
32
1 335 36 12 3
2 2
2 337 12 5 38
39 3 10 40 4 5
x x x
a y x x
y a
x y x y x x
1.2
OPERACIONES CON EXPRESIONESALGEBRAICAS
Realiza las siguientes operaciones simplificando el resultadoa su mínima expresión
22 3 2 2 3 3 2
2 3 2
1]1
53 2 2
1 1. 5
6 2
z y x y z y z x zy y zx
sol zx y y z
2 2 2 2 2
2 2
1 2 2 1 2
2]
3]
3 3 2 52 3
2 5 3 27 7
. 2 51 3
3 5 42 2
.
x x x x x
a b a c c a b a a b
sol ba a c
y y y y y y y
sol
2 2 2 2 2 2
2 3 2 3 2 2
4]
5]
1 3 1 35
2 2 2 2.
5 3 2 3
3 2 5 2.
x y x c c z x y z c
sol
x y x a z x x y z a
sol
2 - 22
1 3 2 3 2
2 2 2 1
31 2 1
22 2 2 2
2 2
6]
7]
8]
9]
10]
5 3
.6 10
5 4 .
.
18 .
4
y
m n
x x x
y y
m
y
y
a b ab c sol
a b c a b sol
x y x y sol
x y x sol
x y a a
a y x x
2
2 25 2 y 2
1
2 21 2 n
22 2 3
2
11]
12]
13]
14]
.
3 .
3 3 .
8 3 2 .
3 5
x
n
n n
sol
x y x y x sol y y y
x y x y sol
xy yx
x y y x a sol
x x
3 2
4 2 4
2 -22 1
24 1 2
-122 1 1
15]
16]
17]
18]
19]
.
3 5 6 2 .
4 3 3 2 6 5 .
2 3 1 2 .
2 3 2 .
3 2 2 .
sol
y y y sol
x x x x sol
x x x sol
x y x y sol
x y x y sol
2 24 1 2
2 2
4 3 2 2
2 5 2 4 2
1 2
20]
21]
22]
23]
24]
2 3 2 .
3 2 .
3 2 .
3 5 3 .
2 2 . x m
x y x y sol
x x sol
x x y x y y xy sol
x y a x x y sol
a a a sol
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 95
2
2 2
2
5 2 2
2 2
25]
26]
27]
28]
29]
30]
20 5 .
6 2 2 .
15 8 22 2 3 .
5 12 5 2 5 .
1 .
1 5 1 1 1 .
6 36 6 3 2
x x x sol
x xy y y x sol
x y xy y x sol
x x x x x sol
x x sol
a ab b a b sol
22
22
24 2
24 3
31]
32]
33]
34]
2 3 5 .
6 5 2 .
9 3 3 .
2 3 7 2 3 .
x x a sol
x x a sol
x x x x sol
x x x x sol
2 2
2 2
2
2
2
2
2
35]
36]
37]
38]
39]
40]
41]
3 12 4 2 5
2 23 1 1
3 2 22 4 5
3 23
5 3.
.
.
.
.
.
A
si A x x B x x
C x x D x x
E x x
A B D C Sol
A B C Sol
A E B Sol
B Sol
A B C Sol
A E D B Sol
A B B C S
242]
.
2 . E
ol
A B Sol
1.3
FACTORIZACIÓNFactoriza las siguientes expresiones algebraicas
2
2 2 2 2 2 2
3 2
2 2
1]
2]
3] 3 3
4] 1 4 + 4
5] 3 2 6
x xy xz yz
ax bx ay by
a x bx a y by
x x x
y a y x ax
2 2
2 2 2 2 3
2 3
2 2 2
6] 3 9 + 3
7] 15 6 5 2 2 2
8] 2 2 +
9] 6 9 14 21
12] 3 12 4
11] 20 5 8 2
12] 3 7 7 3
13] 2 2 2 1
14] 3 2 6 4
b x bx x
bz bx a z a x
x y xz y z xy
m n mx nx
x ayx y ax
ax bx ay by
ay ab b y a
am an a m n
ax by a b
3 2 2 2 2 2
2 3
15] 2 2 3 6
bx ay
x nx xz nz ny xy
1.4 FACTORIZACIÓNFactoriza las siguientes expresiones algebraicas
4 2 3 6
2 2 2 2 4
2 22
4 22 2 2
2 2 2 2
2 2
1 1 2 2 1 2
3 4 12 9 4 9 30 25
25 6 1
2 3 9
1 257 8 2
25 36 3
9 4 4 9 10 4 25 36 20
11 1 2
y y a a
x xy y b a b a
x b b xy y
x x x xy y a
a a b x y xy
a ax x
2
2 2
2 2 2
2 2 2 2
2 2 2
2 2
2 2
12 9 25 10
13 25 16 8
14 9 4 4
15 2 2
16 2 9 6
17 4 4 1 2
18 16 36 12 8
x x
x y xy
x a m am
x xy y m mn n
am x a m x
x y x y
a x a x
1.5
FACTORIZACIÓNFactoriza las siguientes expresiones algebraicas
2
44 4
2 2 2 4 2
4 2 4 2 2 4
21 2 1
2 3
1 253 4 4 +
25 36
5 9 +12 y 6 6 +1
7 16 12 +1 8
x b xy
x x y
x x x x
x x x x y y
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 96
2 4 4 4 2 2
2 4 4 2
6 3 3 6 2 2 4 4
2 2 4 2
4 2 4 4 2
4 2 4 2
9 1 10 3
11 6 1 12 25 4 29
13 4 16 14 54 46 25
15 2 181 1 16 49 64 76
17 9 25 16 18 9 23 144
19 1 20 6 1
y y x y x y
y y a a
x x y y x y y x
m x x x
y y x x x x
x x x x
4 2 4 2 2 2 4
2 4 4 4 2 2
4 4 8 8
2 2
44
21 4 3 9 22 25 54 49
23 4 108 121 24 21 121
25 64 26 4
27 28 14 9
1 2529 30 16 25
25 36
x x y y a a b b
x x x y x y
x y x y
x b xy
x x
1.6 FACTORIZACIÓN
Factoriza las siguientes expresiones algebraicas
2 2
2 2
2 2
2 2
2
1) 30 13 2) 18 11
3) 40 -13 4) 13 42
5) 15 56 6) 5 24
7) 13 36 8) 8 12
9) 10 21
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x
2
2 2
2 2
2 2
2 2
4
10) 4 60
11) 2 24 12) 7 44
13) 12 35 14) 13 30
15) 60 7 16) 24 5
17) 18 7 18) 42
19) 7
x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x
4² 12 20) 3 ² 4 x x x
4 2 4 2
4 2 4 2
4 2 4 2
4 2 4 2
4 2
21) 3 4 22) 6 8
23) 10 9 24) 20 64
25) 8 16 26) 3 10
27) 7 8 28) 4 3
29) 37 36
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x
4 2
2 2 2 2 30) 18 81
31) 14 48 32) 9 14
x x
x xy y x xy y
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2
2 2 2 2
33) 11 28 34) 9 36
35) 56 36) 7 30
37) 2 63 38) 2 8 24
39) 18 32 40) 14 24
x xy y x xy y
x xy y x xy y
x xy y x y xy y
x y xy x y xy
1.7 FACTORIZACIÓN
Factoriza las siguientes expresiones algebraicas2 2
2 2
2 2
2 2
2
1) 4 11 6 2) 3 11 6
3) 2 15 8 4) 2 7 4
5) 2 13 15 6) 4 4 1
7) 2 11 5 8) 2 9 9
9) 2 5 3
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x
2
2 2
2 2
2 2
2 2
2
10) 3 11 4
11) 3 7 6 12) 4 21 18
13) 2 13 7 14) 4 4 315) 4 15 4 16) 4 9 9
17) 3 7 2 18) 2 3
19) 12 5 2
x x
x x x x
x x x x x x x x
x x x x
x x
4 2
4 2 4 2
4 2 4 2
4 2 4 2
2 2
20) 2 7 3
21) 5 8 4 22) 4 15 4
23) 2 5 12 24) 4 13 9
25) 9 13 4 26) 16 8 1
27) 6 27 15 28) 28 21 7
x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 97
1.8 DIVISIÓN SINTÉTICAUtiliza el método de división sintética para factorizar lossiguientes polinomios
4 3 2
3 2
4 3 2
4 2
5 4 3 2
5 3 2
5 3 2
4 3
1 6 19 17 3 .
2 2 18 9 .
3 4 4 3 2 1 .
4 15 10 24 .
5 8 20 14 53 9 18 .
6 21 16 108 144 .
7 23 6 112 96 .
8 8 20
x x x x sol
x x x sol
x x x x sol
x x x sol
x x x x x sol
x x x x sol
x x x x sol
x x
2
5 3 2
5 4
6 4 2
5 4 3 2
4 2
4 2
4 3
42 23 4 .
9 25 25 .
10 2 8 3 12 .
11 41 184 144 .
12 8 4 10 5 2 1 .
13 16 40 9 .
14 4 31 21 18 .
15 2
x x sol
x x x sol
x x x sol
x x x sol
x x x x x sol
x x sol
x x x sol
x x
213 14 24 . x x sol
3 2
3 2
3 2
3 2
3 2
4 3
16] 4 5 .
17] 5 3 9 0 .
18] 7 4 12 .19] 2 2 .
20] 6 12 8 .
21] 9 23
x x x sol
x x x sol
y y y sol y y y sol
x x x sol
x x
2
4 3 2
3 2
5 4 3 2
6 5 4 3
4 3 2
3 36 .
22] 5 6 4 8 .
23] 5 13 7 .
24] 18 3 22 4 +4 1 .
25] 2 2 .
26] 3 8 12 16
x x sol
x x x x sol
x x x sol
x x x x x sol
x x x x sol
x x x x
5 4 3 2
4 2
.
27] 9 9 .
28] 21 20 .
sol
x x x x sol
x x x sol
1.9 SIMPLIFICACIÓN Y OPERACIÓN DEFRACCIONES ALGEBRAICAS
Realiza las operaciones indicadas, simplificando a sumínima expresión el resultado
2 3
2 2
2
2
2 2 2 2
4 6 2 11 2 1
2 2 1 1
2 3 53 1 4 2
1 1
2 2 3 5 105 6
5 25 25
a a a xa x
a a x x x x
a x a x x x
a x a x x x
x x x x x
x y x y x x y x x
2 2
2 2
2 2 4
2 2 2 2
2 2 2
2
2
2
2 2 2
3 2
2
2 27
28
1 1 1
2 2
9 2
3 1 8 410
2 4 2 4 2 24
2 2 4 5 111
3 3 3 152 50
1 1 3 212
11
5 513
2 62 6
x y x y x y
x y x y x y
x x x
x x x
xy y x xy y xy y
x xy x xy x
x x x
x x x x
a a a a
a aa
x x
x x x x x x x
x x x x
x x x
2 2
3 2
2
2
1
5
2414
121 11 1115
7 749
2 3 4 7 116
3 2 36
x
x
x y x y x y xy
x y x y x y x y
x x x x x
x x x
x
x x x x x
2
2 2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
171
5 4 3 4 3 2182 12 11 6 2 7 3 3 18
3 6 119
52 11 5 3 10 3
2 8 4 4 420
13 4 6 8
a aa a a
b b
x x x x x x x x x x
x x x x x
x x x x x
x x x x x
x x x x x
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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2 2 2
2 2
2 2
2 3 2 5 121
42 1 2 9 4 3 4
4 12 10 1622 1
7 6 7 8
x x
x x x x x x x
x x x x
x x x x
2 2
2 2
2 2
2 2
2
2 2
2 2
2 2
2 2
12 13 3 3 6 3 123
3 13 5 2 9 6 8
4 5 8 12 824
53 10 2 14 4 3 4 5
252 2 24
2 3 1 2 13 6 426
62 5 3 2 11 12
2 1 82 17 8 2 7 627
2 9 9 4 9 2
x x x x x
x x x x x
x x x x x
x x x x x x
x x x x
x x x x x
x x x x x
x x x x x x
x x x x
3 4 1 x x
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
3 2 6 16 528
85 4 202 7 11 1 2
294 17 12 2 15
4 10 14 3 230
2 62 8 2 24
10 21 10 16 831
59 14 2 15
4 21 14 48 332
63 28 4 32
x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x x
x x x x x x
x x x x x
x x x x x
x x x x x
x x x x x
2
2 2
2 2
2
2
5 3 2 633
6 4 62 29
3 8 4 3 234 1
4 5 6 4 7 3
2 135 1
1 2
36 1
x
x x x x x
x x x x
x x x x
x x x x x
x x x x
y x y
Simplifica las siguientes fracciones algebraicas
34
3
37 381 51 54
44
139 2 40
2 b1 1
aa x
a xb x
b xb x
b x
a ba
a b aa a bb
a a
2
2
11
1141 1 421
11
1243 2 44
141
1 11145 1 461 1 1 2 1
111 1
1
1 147 1 48 1
1 2 32
13 1
aba
a b x a b xab x a b
aa b x
x y x x
y x x y
x y y
x x x
x x x x x
x x
x x
x x x
x x x
x
2
2
2 23
3
22
5
4
2 211 149
2 2
1 1
12 2 1
1501 2 1
1
3 114 251
1 3 2 1
2 41
52
21
1 115322 2
21
2
54 13
55
a a
a
a a
a aa a
a aa a a
a a
x x
x x x x x
x xa
a ab babb b a ba a b
x
x x x
x x
x
a b b
a b aa b b
a a b
x y
x y
2
42
x y
x x y
x y x y y x y
x x y
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1.10 ECUACIONES LINEALES DE UNAVARIABLE
Resuelve las siguientes ecuaciones de primer grado conuna variable.
1 2 4 7 19 . 2
2 2 3 1 11 8 . 3
53 5 2 3 0 .2
4 2 1 1 2 3 2 0 . 4
5 4 3 3 2 6 7 2 5 2 . 1
x Sol x
x x Sol x
x x x x Sol x
x x x x Sol x
x x x x Sol x
2
6 2 3 3 2 6 2 3 3 . 3
7 2 3 2 5 2 1 0 . 2
38 + 6 . 6
2 3
2 39 + 4 . 3
5 24 1 2 1
10 + 13 4
x x x x Sol x
x x x Sol x
x xSol x
x xSol x
x x
1 .
2
2 1 2 111 + . 2
3 2 3
3 1 2 312 1 . 3
2 3
7 5 3 3 113 . 4
12 4 3
3 4 1 114 . 2
8 3 43
15
Sol x
x xSol x
x xSol x
x xSol x
x xSol x
1 5 2 1 . 13
4 7 14
3 8 716 . 1
3 2 3
2 1 3 517 . 5
3 5
x xSol x
x x xSol x
x x x Sol x
3
3 2 1 118 .
4 3 6 3
19 5 19 5 1 . 20
20 9 14 3 10 . 15
21 4 4 2 1 . 5
22 7 5 2 9
x x xSol x
x x Sol x
x x Sol x
x x x Sol x
x
2
. 2
23 9 5 3 1 . 1
Sol x
x x Sol x
2
3
24 2 1 9 . 5
25 15 7 1 12 . 4
26 7 7 . 9
27 3 5 3 14 9 . 10
28 5 1 3 5
x x x Sol x
x Sol x
x x Sol x
x x Sol x
x
26 . 2
29 5 3 1 5 0 . 8
30 13 13 4 2 . 9
x Sol x
x x Sol x
x x Sol x
1.11 ECUACIONES CUADRÁTICAS DE UNAVARIABLE
Simplifica las siguientes expresiones y resuelve lasecuaciones cuadráticas resultantes de la simplificación,
2
1 2
21 2
1 2
1 22
1
3 11 . 3
5 2 10 2
2 3 5 . 6 156 2
5 13 1 . 1 11 1 11
215 11 5
4 1 . 1 5
8 5 15 3 .
3 5 1
x xSol x x
x x x Sol x x
Sol x x x x
xSol x x
x x x x
Sol x x x
2
1 2
1 2
1 22
101
71 1 1
6 . 4 12 1 62 3 2
7 1 . 5 185 10
10 5 313 38 5 . 10
4
x
Sol x x x x
x x
Sol x x x
x xSol x x
x x
1 2
1 2
1 2
1 2
1 2
2 1 2
21
9 4 1 5 . 2 12
10 2 1 3 7 . 5 10
11 5 1 3 4 . 1 13
412 2 5 1 . 4
9
13 2 1 3 3 . 1 61
14 7 14 0 . 2 2
15 13 30 0 .
x x sol x x
x x x sol x x
x x sol x x
x x sol x x
x x sol x x
x sol x i x i
x x sol x
2
21 2
21 2
3 10
16 12 32 0 . 4 8
17 4 21 0 . 7 3
x
x x sol x x
x x sol x x
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 100
21 2
21 2
21 2
21 2
21 2
2
1 22
18 2 24 0 . 4 6
19 7 44 0 . 4 11
20 4 60 0 . 6 10
21 60 17 0 . 12 5
22 10 21 0 . 7 3
23 8 12 0 . 2 624 13 36 0
x x sol x x
x x sol x x
x x sol x x
x x sol x x
x x sol x x
x x sol x x x x sol
1 2. 4 9 x x
21 225 6 27 0 . 9 3 x x sol x x
21 2
21 2
26 8 20 0 . 2 10
27 9 36 0 . 3 12
x x sol x x
x x sol x x
21 2
21 2
21 2
21 2
21 2
21 2
21
1 128 6 1 .
3 23 5
29 4 4 15 .2 24
30 3 12 5 . 332 2
31 9 4 12 .3 3
3 332 4 12 9 0 .
2 21
33 2 3 2 0 . 22
34 4 3 1 .
x x sol x x
x x sol x x
x x sol x x
x x sol x x
x x sol x x
x x sol x x
x x sol x
2
21 2
21 2
21 2
1 24 2
2 21 2
11
41
35 6 35 6 . 66
3 236 6 6 5 .
2 31 1
37 4 4 1 0 .2 2
38 3(3 2) ( 4)(4 ) . 2 11
39 10 9 0 . 1 3
140 (2 3) ( 5) 23 . 7
36
41 33
x
x x sol x x
x x sol x x
x x sol x x
x x x sol x x
x x sol
x x sol x x
x x
1 2
2 2 1 2
4 2
6 3
5 . 1 6
1142 25( 2) ( 7) 81 . 2 4
43 16 225 0 . 3 5
44 7 8 0 . 1 ,2
sol x x
x x sol x x
x x sol i
x x sol
3 31 245 ( 4) ( 3) 343 . 3 4
46 3 2 1 2 0 . 4
x x sol x x
x x x sol
1 2
4 2
4 2
447 5 . 1 16
48 3 36 0 . 2 3
49 6 5 0 . 1 5
x sol x x x
x x sol
x x sol
1 2
1 2
1 2
2
1 2
50 ( 2)( 2) 7( 1) 21 . 9 2
51 3 1 5 16 1 . 0 5
13 3 1352 4 . 2
2 8
53 3( 5) . 6 156 2
x x x sol x x
x x x sol x x
x sol x x x
x x x sol x x
1.12 DESIGUALDADESEncuentra el conjunto solución para las siguientesdesigualdades:
1) 3 2 6 . 1,2
172) 5 6 11 . ,5
3) 3 2 5 8 . 5,
5 74) 0 . ,27 2
2 14 115) 1 2 . 4,
3 2
6) 2 1 5 . , 3
x x x sol
x sol
x x sol
sol x x
sol
x sol
2,
3 77) 1 6 . 3,1
47 3 5
8) 1 . ,32 3
9) 2 7 16 . 2,
410) 12 5 3 7 . ,3
5
1 311) 25 8 7 . , ,
25 5
4 5 112)
9
x sol
x
sol
x sol
x sol
x sol
x x
271 . 0,
4 sol
2
2
713) 1 .
2 3
114) 2 9 4 0 . . 4 ,2
115) 3 5 2 0 . 2,
3
3 2 2 716) 0 . ,
2 7 3 2
sol x
x x sol
x x sol
x sol
x
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
http://slidepdf.com/reader/full/fundamentos-matematicos-nuevo 101/112
FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 101
2
2
17) 7 10 0 . ,2 5,
318) 2 3 . 1,
2
119) 2 . , 5 3,
31
20) 3 8 7 . ,2
x x sol
x x sol
x sol
x
x x sol
21) 3 2 6 .
22) 1 2 1 .
323) 1 .
2
x x x sol
x sol
x sol
24) 5 4 17 .
25) 0 1 5 .
26) 5 2 7 .
27) 4 0 .
28) 9 8 .
29) 7 2 3 .
30) 5 2 9 4
x sol
x sol
x sol
x sol
x sol
x sol
x
.
2 331) 2 .
5
sol
x sol
2
2
32) 3 5 10 .
433) 0 .
934) 2 7 3 10 .
35) 2 1 .
36) 0 4 1 2 .
37) 3 11 41 .
38) 2 9 7 0
x sol
sol x
x x sol
x sol
x sol
x sol
x x s
.
3 239) .
9 240) 2 1 0 .
ol
sol x x
x sol
2
3 2
1 1 141) 1 1 . ,
2 3 5
42) 1 0 . 1,1
43) 1 2 0 . 0,1 2,
44) 2 0 . 0, )1 5
45) . , 5,5 4 3
x x sol
x sol
x x x sol
x x x sol x
sol x
1
46) . 1,0 1, x sol x
2 9
47) 0 . 3, 1 3,1
x sol
x
23
2
48) 2 3 0 . 0,2
49) 2 6 0 . , 6 2,
x x x sol
x x x sol
1 4
50) 0 , 1,2 6,
1 6
sol
x x
2
2 651) 0 . ,1 3,5
6 5
1 3 552) 2 . ,
2 2 2
1 5 353) 2 1 . ,
4 8 8
x sol
x x
x sol
x sol
8
54) 5 1 9 . , 2,5
x sol
2
2
2 855) 0 .
8 73 5
56) 0 .2 6
57) 7 4 0 .
x sol
x x
sol x x
x x sol
1.13
TEOREMA DEL BINOMIODesarrolla los siguientes binomios utilizando el teorema del
binomio:
12
56 4
5 5 52 2
75 5 3
56 5
2 3
31 2 3 3 5
2
4 5 2 6 23
7 8 2 92
1 1 110 3 11 12 2
13
x y y x y
x y x y xy
x x y x y y
x x x x x x
x
12
32
57 6
2 3
7 5 92
1 14 2 15 2
216 2 17 18 1
5
x y x y x
x x xy x
Encuentra los términos indicados en la expansión de laexpresión.
2 45 5
25
203 2
19 primeros tres terminos de 3
20 primeros tres terminos de 5
c c
x x
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
http://slidepdf.com/reader/full/fundamentos-matematicos-nuevo 102/112
FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 102
15
121 últimos tres terminos de 4 3 z z
123
72
92
8
102 3
8
22 últimos tres terminos de 2
323 sexto termino de
4
24 quinto termino de 3
25 septimo termino de 43
26 cuarto termino de 3
27 quinto termino de
x t
x
x
x y
x y
x y
x y
1.14 SISTEMAS DE ECUACIONESLINEALES
2 4 6 4 3 21 . 1, 2 2 . 1, 2
1 2 4
7 14 7 4 33 . 3, 1 4 . 7,1
4 11 2 3 11
4 12 4 4 5 65 . 2,1 6 . 1,2
5 11 5 2 1
5 7 16 2 3 87 . 1,3 8
2 8 26
x y x y sol sol
x y x y
x y x y sol sol
x y x y
x y x y sol sol
x y x y
x y x y sol
x y
. 1, 23 4 11
3 5 13 7 3 149 . 1,2 10 . 2,0
4 2 3 6
5( 3 ) (7 8 ) 6 73 3011 . 1 ,
7 9 2( 18 ) 0 89 89
2( 5) 4( 4 )12 . 1, 2
10( ) 11 12
3 4 2(2 7) 013
5(
sol x y
x y x y sol sol
x y x y
x y x y sol
x y x y
x y x sol
y x y x
x y x
. 2,31) (2 1) 0
12( 2 ) 8(2 ) 2(5 6 ) 1 114 . ,
20( 4 ) 10 2 4
( 2) ( 3) 1415 . 2, 6
( 6) ( 9) 54
sol x y
x y x y x y sol
x y
x y y x sol
y x x y
07 8
16 . 7, 81 37
7 4
2 1
17 . 2, 45 4
2 3 8
x y
sol x y
x y
sol
x y
3 6 3 3
3 4 1218 .
7 2 8
2 3 8
x y t
x y z t sol
x z t
x y
3 40
3 419 . 6,8
4 232 5
x y
sol x y
2 2 5 11
2 4 2 8 1420 . 2, 5, 1,5
3 4 8 19
2
x y z t
x y z t sol
x y z t
x y z
6 1221 . 3, 1
23
3
7
3 16 3 2422 . ,5 4 2
2 6 12
x y x y
sol x
y
x y y x
sol x x y
9 4 10 61 1 1
23 6 8 5 1 . , ,3 4 5
12 12 15 10
5 3 111
24 10 10 . , 2,65
15 2 7
1
25 16
x y z
x y z sol
x y z
x y z
x y z sol
x y z
x y
y z z x
. 2, 3, 4
2 1
26 2 0 . 3, 2, 4
2 11
8
27 2 9 . 6, 5, 3
2 2 3
sol
x y
y z sol
x z
y z
x z sol
y x
12
29 2 7 . 3,4,5
2 6
2
30 4 . 1,1,4
2 2 4
x y z
x y z sol
x y z
x y z
x y z sol
x y z
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
http://slidepdf.com/reader/full/fundamentos-matematicos-nuevo 103/112
FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 103
2 3 1
31 3 2 12 . 1,3,2
3 2 5
x y z
x y z sol
x y z
2 2 10
32] 3 2 2 1 . 1, 2, 3
5 4 3 4
x y z
x y z sol
x y z
2 3 6
33] 2 4 2 2 , 2 2 ,
4 3 2 14
x y z
x y z a a a
x y z
2 3 5
34] 3 2 2 5 1, 3, 2
5 3 16
x y z
x y z
x y z
2 3 2 2
35] 2 5 8 6 5 . 2 ,1 2 2 , ,
3 4 5 2 4
x y z w
x y z w sol a b a b a b
x y z w
2 23 2 5
36] 2,1, 12 5 3 4
4 6 0
x y z x y z
x y z
x y z
3 2 5
037] 3, 2, 0, 1
3 2 4
1
x y z
x y t
x y z t
y t
2 1
2 0 3 2 3 238] , , ,2 1 5 5 5 5
2 0
x y z w
x y z w x y z w
x y z w
39] , , ,2 2 2 2
x y z w a
x y z w b d a c d b c a b
x y z w c
x y z w d
5 4 2 3
2 140] 1, 1, 1, 1
4 2 1
0
x z t
x y z t
x y z
x y z t
3 2 2
41] 4 2 2 8 4, 2,10
4
x y z
x y z
x y z
2 4 6 12
42] 2 3 4 15 2, 1, 2
3 4 5 8
x y z
x y z
x y z
3 2 1
4 743] 0,1, 2,
2 7 6 5
2 3
x y z
y z
x y z
y z
1.15 FRACCIONES PARCIALESRealiza la descomposición de las siguientes fracciones enfracciones parciales:
2
3 2
22
3 2
2
8 1 3 51 . +
2 3 2 3
2 3 1 36 14 12 .
25 1 25 55
34 5 43 .
6 24 12
2 3 1 4 294 .
4 1 5 5 2025 25
4 15 15
1 2
x sol
x x x x
x x sol
x x x x x
x sol
x x x x
x x sol
x x x x x x
x x
x x x
2
2
3 2
2 3 1 . +
3 1 2 3
19 206 .
2 5
4 5 15 3 2 17 . +
5 14 5
sol x x x
x x sol
x x x
x x sol
x x x x x x
2
37 118 .1 5 6
x sol x x x
3 2
2
3 2 2
2 1 1 5 39 =
2 2 7 3 14 414 24
3 3 2 32 5 110 .
9 6 96 3
x
x x x x x x
x x sol
x x x x x
2
3 2
3 2 2
2 23 24 225 25 5
2 2
19 50 2511 .
3 5
3 2 11 11 212 .
9 3 93 3
613 .
2 1 22 2 1 2
x x sol
x x
x sol
x x x x x
x sol
x x x x x
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
http://slidepdf.com/reader/full/fundamentos-matematicos-nuevo 104/112
FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 104
2
2 2
214 .
1 1
x x sol
x x
3 2
3 3
3 2
3
2
22
2
2
2
3
3 11 16 5 5 2 315 .
11 1
4 3 5 216 .
2
6 2 3 417 .
1 11 1
2118 .
4 2 1
9 3 8 419 .
2
x x x sol
x x x x x
x x x sol
x x
x x x sol
x x x x
x x sol
x x
x x sol
x x
2
3 2
4 2
4 3 2
3 2 2
3
3 2
5 3
2
2 2 4 320 .
2 2 6 5 1 3 121 . 2
11 1
22 .3 9 27
x
x x
x x x sol
x x
x x x x x sol x
x x x x x
x sol
x x x
3 2
2
5 4 3 2
3 2
3 2 22
38 4
2 3 23 2
4 4 4 2 2 323 . 2 3
1 2 12 1
5 7 4 12
24 .3
1 1 1 125 =
1 2 4 15 1 6 2 10 4
1 1 1 1 126 =
16 16 282 4 2
3 2 1 3 127 .
8 4 2 44
x
x x x sol x
x x x x
x x x x x
sol x x
x x x x x x
x
x x x x x x
x sol
x x x x x x
3 2 2
2
3 2
4 9 9 428 .
25 5 255 5
3 4 14 1 229 =
15 2 3 1 5 32 5 6
x sol
x x x x x
x x
x x x x x x
2 7 1130 .
2 1 4
x x sol
x x x
8 1129 29
3 2 2
5129 29
3 2 2
2
3 2 2
57
3 2
2
3
7 3731 .
29 55 4 20 4
1 132 .
29 55 4 20 4
5 2 133 . 1
12 2 2
22 5 534 .
77 72 3 6 5 11
35 .2 1 2
x x x sol
x x x x x
x sol
x x x x x
x sol x
x x x x x
x x sol
x x x x x x
sol x x x
6
1 x x
2.0 PROPIEDADES DE LOS LOGARITMOSExprese el logaritmo dado en términos de logaritmos de x,
y, z,
2 3 2 2
3 5 41) log 2) ln 3) lna
x y x y xz
z z y
2 23 3
4 5 3 24) log 5) log 6) lna a
y x x y x
z yz z 5
3 23
3
53 23
3
23 3 5 5
2 3
7) log 8) ln 9) ln
10) ln 11) log l2) ln
13) log 14) ln 15) ln
a
a
a
xz x yz x y z
y
xz x yz x y z
y
z x x y xz
y z y
Escriba la expresión dada como un solo logaritmo
2 3 3
116 5log log 3 4 3log 5 1
2
17 log 2log 3log
x x x
x y x x y
y
34 2
2 2
118 2log 3log log
2
19 3ln 1 ln 1 ln
120 ln 2 1 ln ln =
2
21 ln 4ln 2ln =
22 3ln ln1 3ln =
y y x y
x
x x x
x x xy
z x x
x yx
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
http://slidepdf.com/reader/full/fundamentos-matematicos-nuevo 105/112
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2.1 ECUACIONES EXPONENCIALES YLOGARÍTMICASResuelve las siguientes ecuaciones logarítmicas yexponenciales.
10
9
25
6 6 6
3 3
1 log 4 2 . 13
32 log . 27
2
1 13 log 2 . ,5 5
74 log 2 3 log 12 log 3 .
25 2log 3log 5
x sol x
x sol x
x sol x
x sol x
x
. 5 5 sol x
2 2 2
5 5 5
210 10
5 5 5
2
636 log log 1 3log 4 s .
641
7 log log 6 log 9 . 3 62
8 log log . 1
1 39 log 2 3log 2 log 2 2 2 2
2 210 log 5 4 .
x x ol x
x x sol x
x x sol x
x x x
x sol
21 x
4
8
4 4
3 3 3
3 111 log .
2 82
12 log 5 . 93
13 log 1 2 log 3 2 .
14 2log 3 log 1 3log 2 . 1
15 log
x sol x
x sol x
x x sol x
x x sol x
4
5
11 .
216
16 2 6 . log / log 2
3
x
x sol x
sol x
5 3 2 1
4
4 1 3
3 3217 2 =3 . log / log
8 9
18 ln 1 ln 1 .
19 3 5 . 2.54
20 3 =2 . 1.16
x x
x
x x
sol x
x x sol x
sol x
sol x
2 3 2
2
21 4 =5 . 6.34
22 log 1 log 3 . 523 log 5 1 2 log 2 3 . 1.54
24 log 4 log 2 3 log 2 . 2
125 log 4 log 3 10 log .
x x sol x
x x sol x x x sol x
x x x sol x
x x sol x x
2
26 log log 2 . 2
10 1027 . log 1
2
x x
x sol x
y sol x y y
23 3
22 2
25 5
10 10 1 128 . log
2 110 10
29 2log 10log 4 .
30 2 log 6 4log .
31 8 log 2log 3 .
32 log 5 1 2 log 2 3 .
33 6 l
x x
x x
y y sol x
y
x x sol x
x sol x
x sol x
x x sol x
26 6
3 3
4
og log .
34 2log 3 log 1 3log 2 .
134 log 1 .
2
z z sol x
x x sol x
x sol x
81
4 4
161
92 2
35 log 2 3log 2 1 .
36 2log 3 log 2 .
37 log 2 4log 2 1 .
38 3log 3 log 4 2log 3 .
x
x x
x
x x
sol x
sol x
sol x
sol x
4 1-3
5
39 3 2 .
5 540 3 .
2
x x
x
sol x
sol x
2
2 1
3x+2 2 -11
4 4
2 1
41 12 5 .
1 142 16 .
2 8
3 2743 27 .
9 9
5 4 844 .
8 3 4
x x
x
x x
x x
sol x
sol x
sol x
sol x
2.2 IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICASDemostrar las siguientes identidades
22
2
2 2 2 2
1 sec csc cot tan 2cos csc
1 cos2 2csc 1
3 sec csc sec csc
t t t t t t
y y
sen y
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 106
2 2 2 2
2
22
sec cos tan4
tan sec
1 cos5 2csc
1 cos
6 tan tan
1 tan7 csc
tan
x x x
x x
t sen t t
sen t t
x sen x x sen x
vv
v
2
1 18 4 tan sec
1 1
1 19 2csc
1 cos 1 cos
1 csc10 cot cos
sec
sen x sen x x x
sen x sen x
y y y
cot tan11 csc sec
cos
cot 112 cot
1 tan
1 sec13 csc
tan
sen
x x
x
sen
2
cos14 sec tan
1
115 csc cot
csc cot
tan 1 cos16
sec 1 cos
sen
y y y y
x x
x x
1 sec17 csc
tan
x x
sen x x
2 2 2
2 2 2
18 csc cot1 cos
1 csc19 sec
cot cos
20 cos sec 1
21 sec tan
csc22 cot
sec
23 cos sec 1
24 cos 2cos 1
cos25 1
csc sec
sen t t t
t
sen
x x
x
x x sen x
x sen x x
sen x x
x x
2
22
2
126 1 1
sec
cos27 1 tan
cos
28 cos cot csc
29 csc cot cos
sec 130
sec
sen x sen x x
sen x x x
x
sen x x x x
sen
x sen x
x
2.3 APLICACIONES DE LAS FUNCIONESTRIGONOMÉTRICASResuelve lossiguientes problemasaplicando las funcionestrigonométricas si:
1] Resolver el triángulo rectángulo si el
35 10 74.5 A y c
2] Resolver el triángulo en el cual un cateto
25.36 58 30a y A
3] Resolver el triángulo en donde 15.25 32.5b y c
4] Resolver el triángulo si A = 38°16’ y a = 25.38 cm
5] Resolver el triángulo si A = 30°40’ y c = 56.27 cm
6] Resolver el triángulo si a = 27.7 m y c = 36.4 m
7] Si en un triángulo A = 52°30’ y el cateto b = 5.427 cm
8] Si A = 61°40’ y c = 371.4 m (hipotenusa), determinar losdemás elementos y su superficie
9] Si los datos son a = 52.7 y b = 65.3 m; determinar losvalores de los elementos restantes y la superficie
10] A 87.5 m de la base de una torre el ángulo de elevación asu cúspide es de 37°20´ ; calcular la altura de la torre, si laaltura del aparato con que se midió el ángulo es de 1.50 m
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 107
11] A 75 m de la base de una antena el ángulo de elevación a
su parte más alta es de 34°20´´; calcular la altura de esta torre sila altura del aparato con el que se midió el ángulo es de 1.5 m
12] Calcular el ángulo de elevación del sol en el momento enque un árbol 32.5 m de altura proyecta una sombra de 75 m.
13] ¿Qué altura alcanzara sobre su muro una escalera de 5m de largo, si forma con el piso un ángulo de 65°0´´; ?
14] ¿Qué ángulo forma con el piso el pie de una escalerade 7 m de largo, si dista de la base de un muro 2.5 m?
2.4 TEOREMA DE PITÁGORAS
Encuentra el valor de x en las siguientes figuras:
1) 2)
3) 4)
5) 6)
7) 8)
9)10)
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 108
Resuelve los siguientes problemas:11] Calcular la altura de un triángulo isósceles, si su
base mide 60 cm y cada una de los lados iguales mide 50cm.12] ¿Cuánto mide la diagonal de un rectángulo de 28 mde largo y 21 m de ancho?13] ¿A qué altura llega una escalera de 10 m de largo enun muro vertical, si su pie está a 3 m del muro?
14] Un terreno rectangular de 4000 m de largo por 3000m de ancho tiene en medio una colina que no permite unamedición directa. ¿Cuál es la longitud de la diagonal?15] Para sostener la torre de la antena de una estación deradio de 72 m de altura se desea poner tirantes de 120 m
para darles mayor estabilidad: si se proyecta tender lostirantes desde la parte más alta de la torre, ¿a qué distanciadel pie de ésta deben construirse las bases de concreto parafijar dichos tirantes?
3.0 ECUACIÓN DE LA RECTA QUE PASAPOR DOS PUNTOS.
Encuentra la ecuación general de la recta que pasa por los puntos:
1 1,4 3,1 . 3 4 13 0
2 2,3 3,1 . 2 7 0
1 13 4, 2,1 . 3 2 0
2 2
2 1 13 5 14 , 5,3 . 0
3 2 3 2 2
5 3,5 2, 2 . 7 5 4 0
1 16 ,
2 2
A B sol x y
A B sol x y
A B sol y x
A B sol y x
A B sol x y
A
9 134,6 . 1 0
2 2
1 3 15 7 997 3, , 4 . 0
2 4 4 2 8
B sol y x
A B sol y x
4 1 13 19 118 , 3, 4 . 0
5 3 3 5 5
9 2,5 7, 3 . 8 9 29 0
10 2, 1 3, 2 . 3 2 1 2 5 0
11 7,11 2,7 . 4 9 71 0
A B sol x y
A B sol x y
A B sol y x
A B sol x y
12 12,3 4, 5 . 8 16 48 0
13 5.3, 4.2 2,1 5.2 7.3 3.1 0
14 1,3 5,11 6 8 26 01 3 19 5 61
15 , 4 2, 02 4 4 2 8
16 11, 5 2, 7 2 9 67 0
17 5,9 3, 7
A B sol x y
A B sol x y
A B sol y x
A B sol x y
A B sol x y
A B
16 8 8 0 sol x y
18 3,7 5, 21 28 8 28 0
3 17 1319 2, , 1,2 3 0
5 5 5
1 1 9 5 5920 ,5 3, 0
2 2 2 2 4
21 3, 2 21,7 24 9 21 0
22 9, 6 4,9 57 13 15 0
A B sol x y
A B sol x y
A B sol x y
A B sol y x
A B sol y x
3.1 ECUACIÓN DE LA RECTAPARALELAS Y PERPENDICULARES:Obtenga una ecuación para las rectas que satisfaga lascondiciones dadas.
1 A través de 7, 3 , perpendicular a la recta con
ecuación 2 5 8 . 5 2 29 0
A
x y sol x y
2 A través de 4,8 , perpendicular a la recta que
pasa por los puntos 5, 1 y 2, 3 ,
.
3 A través de 7,2 , paralela a la recta que pasa
por los puntos 0, 4 y 6, 6 ,
A
B C
sol
A
B C so
.5 3 41 0
3 14 A través de , , paralela a la recta que
4 2
con ecuación 3 1 .
5 Obtenga las ecuaciones de las alturas del triángulo
con vértices 3, 2 , 5, 4 , 3, 8
.
l x y
P
x y sol
A B C
sol x
6 9 0; 4 4 0; 3 5 5 0
6 A través de 4,10 , paralela a la recta que pasa
por los puntos 0,5 y 8, 8 ,
.13 8 132 0
3 17 A través de , , paralela a la recta con
2 4
ecua
y x y x y
A
B C
sol x y
P
ción 2 4 5 . x y sol
8 A través de 5, 7 , paralela a la recta con
ecuación 6 3 4 0 . 2 3 0
9 Hallar la ecuación de la recta que pasa por
el punto 1, 3 , que es perpendicular a la
P
x y sol x y
recta
3 4 11 0 .
10 Hallar la ecuación de la recta que pasa porel punto 7, 2 , que es paralela a la recta
3 5 11 0 .
x y sol
x y sol
Encuentre la ecuación de la recta que pasa por el punto
3,4 y que sea normal a la siguientes ecuaciones
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 109
11 2 5 10 0 12 2 3 4
13 3 5 0 14 6 1 2
15 5 20 6 16 9 4 0
x y y x
x y x y
x y x y
Encuentre una ecuación de la recta que sea ortogonal a lasecuaciones dadas y que pase por el punto 2, 5
17 3 11 0 12 5 23 0
13 4 7 0 14 7 3 21 0
15 8 15 13 0 16 6 1 0
17 6 9 0 18 4 4 0
x y x y
x y x y
x y x y
x y x y
3.2 ECUACIÓN DE LA CIRCUNFERENCIAEncuentra las coordenadas del centro y el radio de lassiguientes circunferencias
2 2
2 2
2 2
2 2
1 14 2
2 2
2 2
2 2
1 2 2 12 8 8 0
, 3, 2 , 4.12
2 14 6 54 0
, 7,3 , 23 4 4 8 0
, 2,2 , 0
4 16 16 8 16 35 0
, , , 1.25
5 5 0
, 0,0.5 , 2.29
6 2 10 10 0
7 8 4 15 0
8
x y x y
sol C r
x y x y
sol C r x y x y
sol C r
x y x y
sol C r
x y y
sol C r
x y x y
x y x y
x
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
6 12 36 09 4 4 12 7 0
10 10 10 41 0
11 8 4 15 0
12 14 4 17 0
13 10 12 45 0
14 4 4 8 8 7 0
15 2 2 8 7 0
16 3 3 3 2 1 0
17 9 9 12 6 4 0
y x y x y x
x y x y
x y x y
x y x y
x y x y
x y x y
x y x
x y x y
x y x y
Hallar la ecuación de la circunferencia cuyos condicionesse establecen a continuación
2 2
14 Centro 6, 2 tangente a la recta 3
. 12 4 31 0
15 extremos de su diámetro 1,1 , 4, 6
16 Pasa por los puntos 2,1 , 5,1 , 5, 3
17 Un punto se mueve de tal manera que s
x
sol x y x y
A B
A B C
2 2
u distancia del
punto 4,2 es siempre igual al doble de su distancia
del punto 1,3 , hallar la ecuación del lugar
geométrico, . 3 3 16 20 20 0 sol x y x y
18 Un punto se mueve de tal manera que su distancia del
punto 2, 2 es siempre igual a un tercio de su
distancia del punto 4,1 , hallar la ecuación del lugar
2 2 geométrico, . 8 8 28 38 55 0
19 Un punto se mueve de tal manera que la suma del los
cuadrados de sus distancias a los puntos 2,0 , 1,0
es siempre igual a 5
sol x y x y
, hallar la ecuación del lugar
geométrico,
20 Un punto se mueve de tal manera que el cuadrado de
su distancia del punto 1,2 es siempre igual al doble
doble de su distancia de la recta 3 4 1 0, hallar x y
2 2
la ecuación del lugar geométrico
. 5 5 16 28 27 0
21 Un punto se mueve de tal manera que la suma de los
cuadrados de sus distancias de los puntos 0,3 , 3,0
sol x y x y
2 2
y 2, 2 es siempre igual a 30
. 3 3 2 2 4 0 sol x y x y
3.3 ECUACIÓN DE LA PARÁBOLAEncuentra todos los elementos de las siguientes parábolas
2
12
2
3131 12 16 2 4
2
2
2
2
7 92 2
1 4 6 7 0
. 2, 2 , , 2 , , . 1 0 6
2 4 4 3 2 0
. , , ,1 , , .2 1 0
3 3 9 5 2 0
4 2 4 9 0
5 8 2 10 0
6 8 16 10 0
. ,2 , 4,2 , , .
y y x
sol F V ec di x LR
x x y
sol F V ec di x LR
x x y
y y x
x x y
y x x
sol F V ec di x LR
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 110
2
2
2
97 9516 16
2
22
2
7 4 2 4 0
8 10 4 45 0
9 4 40 106 0
. 5, , 5, 6 , , .
10 20 100 6
11 4 8 28 0
12 10 8 9 0
13 3 12 4 24 0
y y x
y y x
x x y
sol F V ec di y LR
y y x
y y x
x x x
x x y
2
2
14 2 8 15 0
15 5 2 21 20 0
x x y
y x y
Hallar la ecuación de las parábolas cuyos elementos son lossiguientes:
2
2
2
2
16 3, 2 5,2
. 4 8 28 0
17 5, 2 ecuación de la directriz 4
. 10 8 9 0
18 2,3 1,3
. 6 12 15 0
19 2, 3 , eje paralelo al eje Y
que pasa por el punto 4,6
. 3 12 4
V y F
sol y y x
V y y
sol x y y
V y F
sol y y x
V
sol y x
2
24 0
20 Eje paralelo al eje X y que pase por los puntos
A 2,1 , B 1,2 , 1,3
. 5 21 2 20 0
21 Vértice sobre la recta 2 3 0, eje focal paralelo al
eje X y pasa po
y
C
sol y y x
y x
r los puntos 3,5 5, 1 A y B
2
22 Hallar la ecuación del lugar geométrico cuya distancia
al punto 2,3 sea igual a su distancia a la recta
6 0 . 6 8 23 0
23 Encuentre la ecuación de la par
F
x sol y y x
ábola que tenga eje
horizontal y que pasa por los puntos 2,1 , 6,2
12, 1
24 Vértice 3,5 , eje paralelo al eje X y pasa por el
punto 5,9
25 Foco 3, 2 direc
A B
C
V
A
F y
triz 1 y
3.4 ECUACIÓN DE LA ELIPSEEncuentra todos los elementos de las siguientes elipses
2 21 9 16 36 96 36 0
. 2, 3 , 6, 3 , 2, 3 , 2,0 , 2, 6
4.64, 3 , 0.64, 3 4.5 0.66
x y x y
sol C A A B B
F F LR e
2 2
2 2
2 2 4 4 4 0
. 2, 1 , 0.59, 1 , 3.41, 1 , 2, 2 ,
2,0 , 1.24, 1 , 2.76, 1 1.41
0.53
3 9 54 8 16 17 0
. 3,1 , 3, 2 , 3,4 , 5.82,1 , 0.18,1
3,2 , 3,0 5.33 0.33
x y x y
sol C A A B
B F F LR
e
x x y y
sol C A A B B
F F LR e
2 2
2 2
2 2
4 5 3 8 6 4 0
. 0.8, 1 , 0.8,0.84 , 0.8, 2.84 , 2.23, 1 ,
0.63, 1 0.8,0.15 , 0.8, 2.15 5.3
0.33
5 25 9 100 72 19 0
. 2,4 , 2,9 , 2, 1 , 1,4 , 5,4
2,8 , 2,0 3.6 0.8
6 4 9 32 3
x y x y
sol C A A B
B F F LR
e
x y x y
sol C A A B B
F F LR e
x y x
2 2
2 2
2 2
2 2
6 64 0
7 2 2 20 43 08 9 16 54 32 47 0
. 3,1 , 7,1 , 1,1 , 3,4 , 3,2
3 7,1 , 3 7,1
9 4 9 24 18 9 0
10 25 4 250 16 541 0
y
x y x y x y x y
sol C A A B B
F F
x y x y
x y x y
Encuentra las ecuaciones de las elipses cuyos elementosson los que se indican a continuación
2 2
2 2
2 2
2 2
11 4, 1 , 1, 1 y pasa por el punto P 8,0
, 8 2 4 01
12 3,1 , 3, 2 ,3
. 9 8 54 16 17 039
13 3,3 , 7,3 ,4
. 39 64 234 256 1889 04
14 7, 2 , 5, 2 ,5
. 25 9 50 36 839
C F
sol x x y y
C A e
sol x y x y
F F LR
sol x y x y
B B e
sol x y x y
02
15 0, 5 , 0,5 ,3
17 2,3 el eje mayor paralelo al eje Y eje mayor1
igual a 8
318 3,8 , 3, 2 , longitud del eje mayor 103
19 3, 1 , 5, 1 ,4
20 2,6 , 2, 2 , 2
21 Hallar la ecuac
F F e
C
e
F F
V V e
V V LR
ión de la elipse cuyos vértices son los
puntos 4,0 , 4,0 y cuyos focos son 3,0 , 3,0
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
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Lic. ALBERTO RODRÍGUEZ M. Página 111
22 Hallar la ecuación de la elipse cuyos focos son los
2 puntos 2,0 , 2,0 y su excentricidad es
3e
3.5 ECUACIÓN DE LA HIPÉRBOLAEncuentra todos los elementos de las siguientes hipérbolas
2 2
2 2
2 2
22
2 2
2 2
163
2 2
2 2
2 2
1 5 4 30 28 20 0
3 3.5. 1
3.2 4
2 2 6 13 0
3. 1
2 4
3 3 4 16 0
2. 1
4
4 4 9 100 72 19 0
5 4 9 8 36 104 0
6 25 16 250 32 109 0
205. 5,1 , 5 2 5,1 , 5 ,1
2
x y x y
x y sol
x y x
y y sol
x y y
y x sol
x y x y
x y x y
x y x y
sol C V F
2 2
2 2
2 2
2 2
5 1 5
4
7 4 16 12 16 0
8 4 40 4 60 0
. 2,5 , 2, 2 , 2, 8 2, 5 3 5
1 5 22
9 25 9 100 54 10 0
10 9 36 12 36 0
. 6,2 , 6,4 , 6,0 6,2 2 10
1 2 6
3
11
y x
y x x y
y x y x
sol C V F
y x
x y x y
y x y x
sol C V F
y x
2 24 32 8 49 0 x y x y
12 2,0 , 2,0 y 3,0 , 3,0 Hallar la
ecuación y su eexcentricidad.
13 7,3 , 1,3 , longitud del eje trasverso 414 3,3 , 7,3 , 5
15 3,4 , 3, 2 , 2
516 3,2 , 9,2 ,
3
17 8,0 , 0,0 , 8
V V F F
F F V V LR
V B e
V V e
V V LR
28
18 2,8 , 2,0 ,6
F F LR
4.0 SISTEMA DE ECUACIONES NOLINEALESResuelve los siguientes sistemas utilizando el métodoapropiado
2
2 2
2 2
2 2
2 2
6 91 . 4,1 3,03
42 .
4 5
363 . 7.8, 4.9 6.4, 2.2
2 2
4 324 .
2 8
15 9 4
3 2 6
y x x sol y x y
x y sol y
y x
x y sol y
x y
x y sol y
x y
x y
x y
2 2
2 2
. .7, 1.8 2.5,.9
16 .16 4
2 3 9
17 .4 4
2 6 12
sol y
x y
sol y
x y
x y
sol y
x y
2 2
2 2
2 2
4 8 368 . 1, 2 1, 2
2
419 . 5,4 4,59
2 3110 .
2 9
x y sol y
y x
x y sol y x y
x y sol y
x y
2
2 2
2 2
6 811 . 5,3 2,0
2
3 1212 .
1 4
9
13 . 0, 3 3,03
y x x sol y
x y
x y sol y
y x
x y
sol y x y
2
2 2
314 . 0, 3 2, 1
2 3
1815 .
2 3
x y sol y
x y
x y sol y
x y
7/17/2019 Fundamentos Matemáticos Nuevo
http://slidepdf.com/reader/full/fundamentos-matematicos-nuevo 112/112
FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
2 2
3 1711 11
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
3 2 516 . 1, 1 ,
2 1
5 2 217 .
1
1618 . 4,0 4,0
16
719 .
2 3 18
8 4 1620 . 0, 2 0, 2
8 3 12
x y sol y
x y
x y sol y
x y
x y sol y
x y
x y sol y
x y
x y sol y
x y
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
5 2521 .
9
1322 . 3, 2 3,2
5
3 2 3323 .3 17
25
24 . 5,0 5,01
25 5
2 2725
x y sol y
x y
x y sol y
x y
x y sol y x y
x y
sol y x y
x y
x
2 2 .
2 23 sol y
y