INSTITUCIÓN EDUCATIVA INEM JOSÉ FÉLIX DE RESTREPO MEDELLÍN Año 2014 Departamento (dependencia): Guía Tema: Matemáticas (Procesos Numéricos) X Taller Evaluación TEORIA GENERAL DE ECUACIONES POLINOMICAS Grado XI Secciones Equipo de planeación responsable: Nelson Uribe. 10 TEORIA GENERAL DE ECUACIONES POLINOMICAS Ecuación polinómica: Es el resultado de igualar a cero un polinomio. Es decir, sea P x un polinomio cualquiera decimos que P x 0 es una ecuación polinómica. n a x i 0 i i Solución de una ecuación: Es un conjunto de valores que satisfacen a la ecuación. Los valores que satisfacen a la ecuación son los ceros del polinomio equivalente, los cuales se denominan raíces de la ecuación. Lema fundamental del álgebra: Toda ecuación polinómica de grado " n " posee al menos una raíz real ó compleja. Teorema fundamental del álgebra: Toda ecuación polinómica de grado " n " posee " n " y sólo " n " raíces. Axiomas: Si una ecuación polinómica real entera posee una raíz compleja, su conjugada también es raíz de la ecuación. Si una ecuación polinómica racional entera posee una raíz irracional, su conjugada también es raíz de la ecuación. Ecuación degradada: Es la ecuación correspondiente al cociente que resulta de dividir la ecuación original entre una de sus raíces. Raíces múltiples: Es aquella que es raíz de la ecuación original y de por lo menos una de sus ecuaciones degradadas. Grado de multiplicidad de una raíz: Es el número de veces que un valor es raíz de una ecuación. Teorema del residuo: Si se tiene un polinomio P(x) y se divide entre x-a el residuo de la división es P(a). Teorema del factor: En un polinomio P(x), x-a es un factor si y solo si a es una raíz de la ecuación P(x)=0. Problemas fundamentales de la teoría general de ecuaciones: En el estudio de la teoría general de ecuaciones existen varios problemas fundamentales, entre los cuales tenemos: 1. Dadas las raíces de una ecuación y su coeficiente principal, hallar la ecuación. 2. Dada la ecuación y algunas condiciones iniciales de las raíces, hallar las demás raíces de la ecuación. 3. Dada las raíces de la ecuación, hallar dicha ecuación mediante la relación entre las raíces y los coeficientes de la ecuación. 4. Transformar una ecuación en otra cuyas raíces mantienen una relación con las raíces de la ecuación original. 5. Hallar la naturaleza de las raíces de una ecuación. 6. Hallar los límites o intervalo de acotación de las raíces reales de una ecuación. 7. Hallar las raíces racionales de una ecuación polinómica cualquiera. 8. Hallar raíces irracionales de una ecuación polinómica cualquiera. Abordaremos a partir del problema 5. Las faltantes serán producto de investigación individual. PROBLEMA FUNDAMENTAL No. 5: Hallar la naturaleza de las raíces de una ecuación. Consiste en determinar la naturaleza de las raíces de una ecuación, es decir, determinar si las raíces son reales o complejas; y si las reales son positivas, negativas o nulas. Regla de los signos de Descartes: Toda ecuación polinómica racional entera tendrá tantas raíces positivas como cambio de signos posee la ecuación ordenada, o éste disminuido de dos en dos. El número de raíces negativas será siempre igual al número de cambio de signo que posee la transformación de la ecuación (P(-x)) cuyas raíces son las opuestas de las raíces de la ecuación original; o este disminuido de dos en dos, es decir, el número de raíces positivas de la ecuación transformada cuyas raíces son las opuestas de la ecuación original. El número de raíces nulas será siempre igual al exponente del término de menor grado que contenga la ecuación. El número de posibles raíces complejas, será siempre igual a aquel que hace que se cumpla el teorema fundamental del álgebra. Ejemplo 1: Hallar la naturaleza de las raíces de P x x7 6x6 3x5 8x4 3x3 4x2 0 Actividad N° 1. Hallar la naturaleza de las raíces de: 1. P x x6 8x5 7x4 32x3 31x2 40x 25 0 . 2. P x x4 3x2 4 0 3. P x x4 4x3 6x2 4x 1 0 4. P x x5 3x4 25x3 75x2 0 PROBLEMA FUNDAMENTAL No. 6: Hallar los límites o intervalo de acotación de las raíces reales de una ecuación. Este problema consiste en determinar el intervalo de acotación de las raíces reales de una ecuación polinómica, el cual está definido por dos números reales que definen los límites de dichas raíces en la ecuación. Para esto usamos el teorema de Laguerre el cual estable que: Li x Ls Límite Superior Ls : es el menor entero positivo que al dividir el polinomio representativo de la ecuación, hace que todos los coeficientes del cociente y el resto sean no negativos. Límite Inferior Li : es el menor entero positivo que hace los coeficientes del cociente y resto que resulta de dividir la ecuación transformada, cuyas raíces son las opuestas de la original, sean no negativos.