Exercici

Donat el polinomi P parèntesi esquerre x parèntesi dret igual 3 x al cub més 4 x al quadrat menys 5 x menys 2  factoritza'l al màxim, és a dir escriu-lo com a producte de factors de grau 1. Aprofita després la factorització obtinguda per trobar-ne les tres arrels.

Ho farem de dues maneres:


Forma 1

Com aquest polinomi no té factors comuns ni tampoc es tracta de cap igualtat notable començarem buscant factors de tipus (x-a) aplicant Ruffini amb el valor a. (això equival a trobar les arrels).

És a dir dividirem el polinomi per (x-a) si el residu dóna 0, voldrà dir que té el factor (x-a), si el residu no dóna 0, en buscarem un altre.

Comencem provant els valors enters que han de ser divisors del terme independent del polinomi.

Com en aquest cas és un -2 els seus divisors són {+1, -1, +2, -2} aquestes són les úniques possibles arrels enteres del polinomi.

Comencem provant per 1

3

4

-5

-2

1 3 7 2
3 7 2 0

Com hem obtingut residu 0, vol dir que (x-1) és un factor i per tant de moment ja sabem que el polinomi P(x) es pots escriure així:

P parèntesi esquerre x parèntesi dret igual 3 x al cub més 4 x al quadrat menys 5 x menys 2 igual parèntesi esquerre x menys 1 parèntesi dret per parèntesi esquerre 3 x ² més 7 x més 2 parèntesi dret observem que els coeficients del segon factor es corresponen amb els que hem obtingut com a quocient del Ruffini.

Cal continuar perquè encara tenim un factor de grau dos. Seguirem aplicant Ruffini al segon factor. Provem pel valor -2 (al quadern pots provar els altres i veuràs que no donen residu 0)

3

7

2

-2 -6 -2
3 1 0

Tenim un altre factor i de fet ja estem perquè en el quocient de Ruffini ens queda el tercer factor que busquem.

P parèntesi esquerre x parèntesi dret igual 3 x al cub més 4 x al quadrat menys 5 x menys 2 igual parèntesi esquerre x menys 1 parèntesi dret per parèntesi esquerre 3 x ² més 7 x més 2 parèntesi dret igual espai parèntesi esquerre x menys 1 parèntesi dret per parèntesi esquerre x més 2 parèntesi dret parèntesi esquerre 3 x més 1 parèntesi dret

Un cop tenim els tres factors de grau 1, aprofitem la factorització per trobar les tres arrels que seran els valors que anulen cadascun dels tres factors.

x menys 1 igual 0 espai fletxa doble esquerra i dreta x igual 1 espai espai espai espai espai espai espai espai espai fletxa doble dreta espai espai espai espai espai 1 espai é s espai a r r e l
x més 2 espai igual 0 fletxa doble esquerra i dreta x igual menys 2 espai espai espai espai espai fletxa doble dreta menys 2 espai é s espai espai a r r e l
3 x més 1 igual 0 fletxa doble esquerra i dreta x igual menys 1 terç espai fletxa doble dreta menys 1 terç espai é s espai a r r e l


Forma 2

La primera part la faríem exactament igual, és a dir buscaríem un primer factor de tipus (x-a) i provaríem pels divisors de -2 concretament comencem per 1

3

4

-5

-2

1 3 7 2
3 7 2 0

Com hem obtingut residu 0, vol dir que (x-1) és un factor i per tant de moment ja sabem que el polinomi P(x) es pots escriure així:

P parèntesi esquerre x parèntesi dret igual 3 x al cub més 4 x al quadrat menys 5 x menys 2 igual parèntesi esquerre x menys 1 parèntesi dret per parèntesi esquerre 3 x ² més 7 x més 2 parèntesi dret

Arribat aquest punt en lloc de continuar fent Ruffini podem treballar directament amb el factor de grau 2 que hem obtingut. Li buscarem les arrels i cada arrel ens donarà un factor de tipus (x-arrel)

Apliquem la fórmula de resolució de les equacions de segon grau per a resoldre  3 x ² més 7 x més 2 igual 0. Per tant a=3 , b= 7 i c=2

bold italic x negreta igual fracció numerador negreta menys negreta b negreta més-menys arrel quadrada de negreta b elevat a negreta 2 negreta menys negreta 4 negreta per negreta a negreta per negreta c fi arrel entre denominador negreta 2 negreta per negreta a fi fracció negreta igual fracció numerador negreta menys negreta 7 negreta més-menys arrel quadrada de negreta 7 elevat a negreta 2 negreta menys negreta 4 negreta per negreta 3 negreta per negreta 2 fi arrel entre denominador negreta 2 negreta per negreta 3 fi fracció negreta igual fracció numerador negreta menys negreta 7 negreta més-menys arrel quadrada de negreta 49 negreta menys negreta 24 fi arrel entre denominador negreta 6 fi fracció negreta igual
negreta espai negreta espai negreta espai fracció numerador negreta menys negreta 7 negreta més-menys arrel quadrada de negreta 25 entre denominador negreta 6 fi fracció negreta igual fracció numerador negreta menys negreta 7 negreta més-menys negreta 5 entre denominador negreta 6 fi fracció negreta igual obre claus taula atributs alineació columna left fin atributs fila cel·la negreta x subíndex negreta 1 negreta igual fracció numerador negreta menys negreta 7 negreta menys negreta 5 entre denominador negreta 6 fi fracció negreta igual fracció numerador negreta menys negreta 12 entre denominador negreta 6 fi fracció negreta igual negreta menys negreta 2 fi cel·la fila cel·la negreta x subíndex negreta 2 negreta igual fracció numerador negreta menys negreta 7 negreta més negreta 5 entre denominador negreta 6 fi fracció negreta igual fracció numerador negreta menys negreta 2 entre denominador negreta 6 fi fracció negreta igual fracció numerador negreta menys negreta 1 entre denominador negreta 3 fi fracció fi cel·la fi taula tanca

I ara cal  vigilar.

Tenim l' arrel -2 , per tant tenim el factor parèntesi esquerre x menys parèntesi esquerre menys 2 parèntesi dret parèntesi dret espai é s espai a espai d i r espai parèntesi esquerre x més 2 parèntesi dret

Com també tenim l'arrel fracció numerador menys 1 entre denominador 3 fi fracció , tindrem el factor parèntesi esquerre x menys parèntesi esquerre menys 1 terç parèntesi dret parèntesi dret espai é s espai a espai d i r espai parèntesi esquerre x més 1 terç parèntesi dret

Finalment escrivim el polinomi factoritzat així P parèntesi esquerre x parèntesi dret igual 3 x al cub més 4 x al quadrat menys 5 x menys 2 igual negreta 3 parèntesi esquerre x menys 1 parèntesi dret per parèntesi esquerre x més 2 parèntesi dret per parèntesi esquerre x més 1 terç parèntesi dret

Observeu que en aquest cas ha calgut posar un 3 davant perquè el polinomi inicial té un 3 en el  coeficient de grau màxim.

Fixeu-vos també que 3 parèntesi esquerre x més 1 terç parèntesi dret igual parèntesi esquerre 3 x més 1 parèntesi dret que és el factor que ens havia sortit en el primer mètode, qualsevol dels dos factors és correcte, perquè té grau 1.

Les arrels ja les tenim, 1 coma espai menys 2 espai i espai fracció numerador menys 1 entre denominador 3 fi fracció.