18. Estrategias de Factorización III: Raíces Enteras

Cuando no hay factor común ni identidades notables, recurrimos a los divisores del término independiente (Teorema de la Raíz Racional simplificado).

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Para empezar

¿Por dónde empezar a buscar?

x3−7x+6x^3 - 7x + 6 no tiene factor común y no es ninguna identidad notable. En la lección 15 viste que cada raíz da un factor, pero ¿cómo encontrar una raíz si hay infinitos números para probar?

Hay una pista en el último número. Si el polinomio fuera (x−r)(x−s)(x−u)(x - r)(x - s)(x - u), al multiplicar, el término independiente sería −rsu-rsu: cada raíz entera divide al término independiente. Con 6, solo hay ocho candidatas. Mira cómo se prueban.

Momento animado

A la caza de las raíces enteras

P(x)=x3−7x+6P(x) = x^3 - 7x + 6. Dale a Reproducir: el marcador prueba las candidatas una por una.

−101020−3−2−1123
  • 1
  • −1
  • 2
  • −2
  • 3
  • −3
  • 6
  • −6
Etapa 1 de 5
Etapas

Etapa 1 de 5 · Candidatas

Si x3−7x+6x^3 - 7x + 6 tiene una raíz entera, esa raíz divide al término independiente, 6. Las candidatas son ±1, ±2, ±3 y ±6.

Divisores de 6: candidatas ±1, ±2, ±3 y ±6.
La idea

Pocas candidatas, y se prueban rápido

Raíces enteras
r es raıˊz entera de P⇓r divide a a0\begin{gathered} r \text{ es raíz entera de } P \\ \Downarrow \\ r \text{ divide a } a_0 \end{gathered}

a₀ es el término independiente. Vale siempre que los coeficientes sean enteros, y las candidatas llevan los dos signos.

La regla no dice que todos los divisores sean raíces: dice que si hay raíces enteras, están en esa lista. Por eso se prueban, con P(r)P(r) o con Ruffini. Cuando una da 0, Ruffini baja el grado y lo que queda se factoriza más fácil. Y como un polinomio de grado n tiene a lo sumo n raíces, cuando las encuentras todas puedes dejar de buscar.

Si el coeficiente principal no es 1, también pueden aparecer raíces racionales pq\frac{p}{q}, con p divisor del término independiente y q divisor del coeficiente principal, como dice el libro en su capítulo 10.

Ejemplo resuelto

Factoriza x³ − 4x² + x + 6

  1. 1

    Las candidatas

    Divisores de 6, con los dos signos: ±1, ±2, ±3, ±6.
  2. 2

    Prueba la más fácil

    1 no es raíz; −1 sí. Entonces x + 1 es un factor.
    P(1)=1−4+1+6=4P(−1)=−1−4−1+6=0\begin{aligned} P(1) &= 1 - 4 + 1 + 6 = 4 \\ P(-1) &= -1 - 4 - 1 + 6 \\ &= 0 \end{aligned}
  3. 3

    Divide con Ruffini entre x + 1 (a = −1)

    1−416−1−15−61−560\begin{array}{r|rrrr} & 1 & -4 & 1 & 6 \\ -1 & & -1 & 5 & -6 \\ \hline & 1 & -5 & 6 & 0 \end{array}
  4. 4

    Factoriza el cociente de grado 2

    x² − 5x + 6: dos números que multiplicados den 6 y sumados den −5 son −2 y −3.
    x3−4x2+x+6=(x+1)(x−2)(x−3)\begin{aligned} &x^3 - 4x^2 + x + 6 \\ &= (x + 1)(x - 2)(x - 3) \end{aligned}
  5. 5

    Comprueba con otra raíz

    P(2) = 8 − 16 + 2 + 6 = 0. Coincide con el factor x − 2.
Practica

Candidatas, pruebas y factores

Seis ejercicios; dos son del libro. Escribe las candidatas antes de probar.

Ejercicio 1: buscar y factorizar
Factoriza P(x)=x3−2x2−5x+6P(x) = x^3 - 2x^2 - 5x + 6 buscando raíces enteras.
Ejercicio 2: la lista de candidatas
¿Cuáles son las candidatas a raíz entera de x3−3x2−4x+12x^3 - 3x^2 - 4x + 12?
Ejercicio 3: del repaso del libro
Factoriza x3+2x2−5x−6x^3 + 2x^2 - 5x - 6.
Ejercicio 4: del libro, de grado 4
Encuentra los ceros de x4−10x2+9x^4 - 10x^2 + 9.
Ejercicio 5 (tipo Saber 11): descartar sin calcular
Un polinomio x3+ax2+bx+10x^3 + ax^2 + bx + 10 tiene coeficientes enteros. ¿Cuál de estos números NO puede ser una raíz suya, sin importar a y b?
Ejercicio 6 (tipo PISA): las medidas del depósito
El volumen de un depósito es V(x)=x3−7x+6V(x) = x^3 - 7x + 6 m³ y sus aristas son los tres factores lineales de V. ¿Cuáles son, y para qué valores de x tienen sentido como medidas?