Que aprenderas
- Que significa factorizar y por que conviene hacerlo.
- Como elegir entre factor comun, agrupacion o identidades.
- Como factorizar trinomios sencillos y trinomios con coeficiente principal distinto de .
- Como detectar cuando una expresion se deja mirar como cuadratica en otra variable.
- Como revisar si una factorizacion esta realmente terminada.
- Como seguir un desarrollo paso a paso sin perder el hilo.
Definicion
Factorizar una expresion
Factorizar significa escribir una suma o diferencia como un producto.
Por ejemplo:
La informacion no cambia, pero la estructura si. Y esa nueva estructura suele ser mucho mas util.
Idea de fondo
Factorizar no es "adivinar parentesis". Es aprender a mirar una expresion y reconocer su estructura.
La pregunta util no es "cual es la respuesta final", sino "cual es el primer paso correcto".
Cuando un estudiante ve solo la respuesta final, suele quedarse con la impresion de que la factorizacion sale de golpe. En realidad, casi siempre nace de una secuencia corta de decisiones:
- mirar que comparten los terminos;
- reconocer patrones;
- elegir una tecnica;
- verificar si ya terminaste.
Ese es el hilo que vamos a seguir en este tema.
Antes de empezar: lee la estructura
Cuando ves una expresion, no preguntes solo "que formula uso". Pregunta:
- Hay un factor comun evidente.
- Parece una identidad conocida.
- Tiene cuatro terminos que se pueden agrupar.
- Es un trinomio cuadratico.
- Se puede mirar como polinomio en otra expresion, por ejemplo en .
Esa pequena pausa evita muchos errores.
Si al empezar un ejercicio no sabes que tecnica conviene, no intentes recordar todas a la vez. Basta una pregunta: "cual es la estructura mas visible aqui?".
Antes de mirar los desarrollos, usa esta brujula. No reemplaza la teoria; solo te ayuda a poner la primera mirada en el lugar correcto.
Brújula de lectura
Si ves esto, prueba por aquí
Úsala para elegir el primer movimiento. No es una fórmula mágica: solo te ayuda a no entrar por la puerta equivocada.
Si ves esto
Prueba primero
Cuidado con
Si ves esto
Prueba primero
Cuidado con
Si ves esto
Prueba primero
Cuidado con
Si ves esto
Prueba primero
Cuidado con
Si ves esto
Prueba primero
Cuidado con
Si ves esto
Prueba primero
Cuidado con
| Si ves esto | Prueba primero | Cuidado con |
|---|---|---|
| Todos los terminos comparten numero o variable. | Sacar factor comun. | No perseguir una identidad antes de hacer el paso mas barato. |
| Dos terminos, ambos cuadrados, y ademas hay resta. | Diferencia de cuadrados. | La suma de cuadrados no entra aqui en los reales. |
| Un trinomio de la forma . | Buscar suma y producto. | No usar esta lectura si el coeficiente de no es . |
| Un trinomio de la forma con . | Metodo ac. | No mezclarlo con la receta monica. |
| Potencias como , y constante, o una misma expresion repetida. | Mirar la expresion como cuadratica en otra variable. | No pelear con el grado antes de cambiar la mirada. |
| Cuatro terminos con posibilidad de bloque comun. | Agrupacion. | No agrupar al azar: la agrupacion debe fabricar el mismo parentesis. |
Antes de elegir tecnica
Lecturas de entrada
La idea no es correr hacia una formula. La idea es aprender a reconocer cual es la primera mirada que ordena el ejercicio.
Caso 1
¿Cual es la primera lectura util?
Caso 1
Lo que conviene mirar primero
Primer paso razonable
No te dejes llevar por
Idea que conviene retener
Caso 2
¿Que decision mejora la lectura del ejercicio?
Caso 2
Lo que conviene mirar primero
Primer paso razonable
No te dejes llevar por
Idea que conviene retener
Caso 3
¿Cual es la primera mirada prometedora?
Caso 3
Lo que conviene mirar primero
Primer paso razonable
No te dejes llevar por
Idea que conviene retener
Caso 4
¿Que primer movimiento tiene mas sentido?
Caso 4
Lo que conviene mirar primero
Primer paso razonable
No te dejes llevar por
Idea que conviene retener
Desde aqui conviene adoptar una costumbre que te va a ahorrar muchos errores: encontrar un factor util no significa haber terminado. Cada vez que factorices algo, vuelve a preguntar si los factores que quedaron todavia se pueden romper.
Factor comun: empieza por lo mas barato
Si todos los terminos comparten algo, ese algo manda la lectura. En olimpiadas y en clase, este paso suele ser el de menor costo y mayor retorno.
Desarrollo guiado
Ejemplo 1. Factor comun en tres terminos
La meta no es solo sacar algo fuera del parentesis, sino sacar el mayor factor comun razonable.
1Mira que comparten todos los terminos
En
todos los terminos son multiplos de y todos contienen al menos una .
Eso sugiere que el factor comun no es solo ni solo , sino .
2Saca ese factor comun con cuidado
Si sacamos , cada termino debe quedar dividido entre :
Entonces:
3Preguntate si ya terminaste
El trinomio
ya no tiene factor comun evidente ni coincide con una identidad simple del nivel. Por eso esta factorizacion puede darse por terminada.
El mayor factor comun es el mejor primer intento. Si existe, casi siempre conviene sacarlo.
Desarrollo guiado
Ejemplo 2. Cuando conviene sacar factor comun negativo
Aprender a elegir el signo del factor comun para que la expresion restante se lea mejor.
1No saques cualquier factor: piensa en la lectura que dejara
Aqui hay una decision pequena que cambia mucho la lectura. Mira
Todos los terminos comparten , pero si sacas quedaria
y esa forma cuesta mas reconocer. Por eso conviene sacar .
2Saca y verifica cada signo
Dividiendo termino a termino entre obtenemos:
Este paso es muy bueno porque el trinomio que queda ya suena a cuadrado perfecto.
3Reconoce la identidad notable
En
el primero es , el ultimo es y el termino del medio es
Por tanto:
4Escribe la factorizacion final
Sustituyendo:
Diferencia de cuadrados: dos cuadrados y una resta
Aqui el patron es exigente: no basta con ver cuadrados. Necesitas exactamente dos terminos y, ademas, una resta entre ellos.
Idea clave
Diferencia de cuadrados
Desarrollo guiado
Ejemplo 3. Diferencia de cuadrados sin perder el patron
Antes de aplicar la identidad, verifica dos cosas: hay una resta y ambos terminos son cuadrados.
1Reconoce la forma
Aqui el patron aparece casi de inmediato. Observa
Tiene dos terminos, estan restando y ambos son cuadrados:
2Reescribe la expresion como
Entonces:
Ahora ya encaja exactamente en la identidad
3Aplica la identidad con cuidado
Sustituyendo y :
4Conclusion
Por tanto:
no factoriza en los reales. Ver dos cuadrados no basta; el signo importa.
Lectura fina
Cual de estas expresiones se parece a una diferencia de cuadrados, pero no entra en esa tecnica en los reales?
Ver respuesta y explicacion
Respuesta correcta: B.
La trampa es . Hay dos cuadrados, si, pero no hay resta. Las otras tres si arrancan como diferencia de cuadrados, aunque algunas luego admiten una segunda factorizacion.
Trinomios monicos: suma y producto
Cuando el coeficiente de vale , la lectura natural es buscar dos numeros que trabajen a la vez para la suma y para el producto.
Para factorizar
buscamos dos numeros y tales que
Entonces:
Desarrollo guiado
Ejemplo 4. Trinomio monico
Cuando el coeficiente de es , el juego consiste en buscar suma y producto al mismo tiempo.
1Lee la forma del trinomio
En este caso la expresion ya esta en la forma mas comoda:
Como el coeficiente de es , buscamos dos numeros y tales que:
2Busca la pareja correcta
Las parejas de factores de son:
La unica que suma es y .
3Escribe los binomios
Eso nos da:
4Haz una verificacion corta
Si expandes:
La comprobacion te devuelve exactamente el trinomio original.
No mezcles dos casos
Antes de usar la busqueda de dos numeros que suman y multiplican , que detalle debes confirmar?
Ver respuesta y explicacion
Respuesta correcta: B.
La regla directa de suma y producto es la lectura natural cuando el trinomio es monico, es decir, cuando el coeficiente de vale . Si no, conviene pasar al metodo o a otra lectura equivalente.
Trinomios no monicos: metodo ac
Cuando el coeficiente de no es , conviene usar el metodo del producto .
Desarrollo guiado
Ejemplo 5. Trinomio no monico con metodo
Aqui ya no basta con buscar dos numeros que sumen el termino del medio: primero hay que mezclar el primero y el ultimo coeficiente.
1Identifica , y
Ahora si aparece el primer caso en que la receta anterior ya no alcanza. En
tenemos:
2Calcula el producto
Multiplicamos:
Ahora buscamos dos numeros que multipliquen y sumen .
3Parte el termino del medio
Los numeros buscados son y , asi que:
Ese paso es el puente que permite agrupar.
4Agrupa y saca factor comun por bloques
Ahora agrupamos:
En ambos bloques aparece el factor .
5Escribe el producto final
Entonces:
Cuadratica escondida: cambia la mirada
A veces el problema no es la tecnica, sino la variable con la que estas mirando. Cambiar de mirada vuelve visible una estructura que antes parecia demasiado larga.
A veces no tienes una cuadratica en , sino en otra expresion como , o incluso .
Desarrollo guiado
Ejemplo 6. Una cuadratica escondida
Cuando aparece , no siempre hay que pelear directamente con grado : a veces conviene cambiar la mirada.
1Mira la expresion como polinomio en
A primera vista el grado puede intimidar. Sin embargo, la estructura es bastante amable:
Observa que aparece , luego y luego un numero. Eso sugiere hacer la sustitucion
2Reescribe en la nueva variable
Con esa sustitucion, la expresion queda:
Ahora si tenemos una cuadratica comun.
3Factoriza la cuadratica auxiliar
Buscamos dos numeros que sumen y multipliquen . Son y :
4Vuelve a la variable original
Sustituyendo otra vez :
5No te detengas demasiado pronto
Cada uno de esos factores todavia puede romperse por diferencia de cuadrados:
Entonces la factorizacion completa es
Agrupacion: fabrica un parentesis comun
Agrupar no es partir la expresion en dos por costumbre. Sirve cuando esa particion hace aparecer un mismo bloque en ambos lados.
Desarrollo guiado
Ejemplo 7. Agrupacion y segunda factorizacion
Agrupar no es solo partir en dos mitades: hay que agrupar de modo que aparezca un mismo bloque.
1Prueba una agrupacion natural
Cuando aparecen cuatro terminos, lo primero es probar si dos bloques bien elegidos revelan una misma pieza. Mira
Lo mas natural es agrupar los dos primeros y los dos ultimos:
2Saca factor comun en cada bloque
En el primer bloque sale ; en el segundo, conviene sacar :
El premio por haber sacado es que aparece el mismo parentesis .
3Saca ahora el factor comun por bloques
Como ambos terminos contienen :
4Termina la factorizacion
Todavia falta factorizar
que es diferencia de cuadrados:
Entonces:
Agrupar con criterio
Que hace buena a una agrupacion?
Ver respuesta y explicacion
Respuesta correcta: B.
Agrupar no consiste en partir por partir. Una agrupacion vale la pena cuando, despues de sacar factor comun en cada bloque, aparece el mismo parentesis y puedes factorizar una vez mas.
Cadena de decisiones: cuando una tecnica no basta
Muchos ejercicios no caen con un solo golpe. Lo importante es reconocer cual es la siguiente tecnica correcta despues del primer paso.
Desarrollo guiado
Ejemplo 8. Una cadena de decisiones
En muchos ejercicios no basta una sola tecnica: la clave es usar la siguiente tecnica correcta en el momento correcto.
1No te lances al trinomio demasiado pronto
Este es un buen ejemplo de ejercicio que castiga la prisa:
Antes de mirar el trinomio, pregunta si hay factor comun. Si lo hay, esa es la primera puerta.
2Saca el factor comun
Todos los terminos comparten :
3Ahora si mira el trinomio restante
En
buscamos dos numeros que sumen y multipliquen . Son y .
4Factoriza el trinomio
Por tanto:
5Escribe la forma completa
Sustituyendo:
Ese es un ejemplo tipico de cadena: primero factor comun, luego trinomio.
Una factorizacion no termina cuando encuentras un factor. Termina cuando cada factor ya no se puede descomponer mas con las tecnicas del nivel.
Idea clave
Hasta aqui termina la lectura base
Si ya entendiste como se abre cada tipo de ejercicio, ahora elige la siguiente parada segun lo que necesites: tarjetas para fijar reglas, comprobacion guiada para distinguir tecnicas o practica guiada para aprender resolviendo.
Repaso breve: tarjetas para fijar ideas
Si quieres asentar las ideas centrales antes de pasar a mas practica, haz una vuelta breve con estas tarjetas. La idea no es memorizar palabras sueltas, sino volver visibles las preguntas y reglas que conviene tener a mano mientras factorizas.
Tarjetas de memoria
Vuelta breve para fijar ideas
Primero intentas recordar, luego comparas con la respuesta y al final decides si esa idea ya esta firme o si conviene volver a una parte concreta del tema. La vuelta es efimera: no guarda progreso entre visitas.
Frente
Reverso
Aqui aparecera la decision de repaso
Primero intenta recordar. Cuando muestres la respuesta, podras decidir si esta idea queda firme por hoy o si conviene volver a una parte concreta del tema.
Comprobacion guiada: comprueba tu lectura
Despues de la teoria, conviene comprobar dos cosas: si reconoces bien la tecnica que abre un ejercicio y si sabes seguir un desarrollo sin perder la estructura. Esta prueba mezcla ambas.
Comprobacion guiada
Prueba breve de lectura y tecnica
Combina varios formatos para comprobar si ya distingues bien las tecnicas, los errores tipicos y el orden natural de una solucion.
Practica guiada: trabaja una tecnica cada vez
Practica guiada
Practica 1. Empieza por lo mas simple
Aqui lo importante es no saltarte el factor comun por querer ir demasiado rapido.
Factoriza completamente:
Pista 1
Todos los terminos comparten un numero y tambien las variables y .
Pista 2
El mayor factor comun es
Ver solucion comentada
Sacando factor comun:
El parentesis restante no se deja factorizar mas con las tecnicas basicas del tema, asi que esa ya es la factorizacion final.
Practica guiada
Practica 2. Decide entre trinomio monico o no monico
No todos los trinomios se factorizar igual. Aqui el coeficiente principal no es .
Factoriza completamente:
Pista 1
Como el coeficiente de es , conviene usar el metodo .
Pista 2
Calcula
Necesitas dos numeros que multipliquen y sumen .
Ver solucion comentada
Los numeros buscados son y , asi que partimos el termino del medio:
Agrupamos:
Entonces:
Practica guiada
Practica 3. No te asustes por el grado
Este tipo de ejercicio se vuelve mucho mas amigable cuando cambias la variable mentalmente.
Factoriza completamente:
Pista 1
Miralo como cuadratica en .
Pista 2
Debes factorizar
Ver solucion comentada
Si , entonces:
Buscamos dos numeros que sumen y multipliquen : son y . Entonces:
Volviendo a :
Y aun factorizamos por diferencia de cuadrados:
Cierre: revisa si terminaste
Una buena revision final suele responder tres preguntas:
- Saque el mayor factor comun posible.
- Cada factor restante ya no se deja romper con las tecnicas disponibles.
- Si multiplico de nuevo, recupero exactamente la expresion original.
Ese tercer paso parece tedioso, pero evita muchisimos errores en entrenamiento y examen.
Aplicaciones: donde reaparece esta idea
La factorizacion sirve para:
- simplificar fracciones algebraicas;
- resolver ecuaciones;
- estudiar raices de polinomios;
- detectar divisibilidad en problemas menos directos.
Practica libre: ejercicios
Ejercicio
Nivel 1/5Factoriza:
Pista: usa diferencia de cuadrados mas de una vez.
Ejercicio
Nivel 2/5Factoriza:
Ejercicio
Nivel 3/5Factoriza completamente:
Ejercicio
Nivel 3/5Factoriza completamente:
Pista: saca factor comun antes de mirar la cuadratica en .
Ejercicio
Nivel 4/5Encuentra una expresion de la forma
que factorice como
Ejercicio
Nivel 4/5Explica por que en
no basta con decir "son dos cuadrados" para intentar una diferencia de cuadrados.