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Productos y cocientes con sus condiciones

2.º semestre · Pensamiento Matemático II · MCCEMS 2025Ruta de edumaterial

Qué vas a aprender

  • Productos y cocientes con sus condiciones: interpretar cantidades y condiciones.
  • Productos y cocientes con sus condiciones: transformar expresiones conservando operaciones.
  • Productos y cocientes con sus condiciones: detectar un error y justificar una reparación.

Antes de empezar

  • Operaciones con números reales, signos, fracciones y potencias del primer semestre.

Comprender antes de operar

Al multiplicar monomios se multiplican coeficientes y se suman exponentes de igual base. Así, (-2*x^2)*(5*x^3)=-10*x^5. El signo negativo resulta del producto de un coeficiente negativo por otro positivo, no del exponente. Una potencia de potencia usa otra regla: sus exponentes se multiplican.

La división actúa término a término cuando se divide un polinomio entre un monomio. Para x distinto de cero, (12*x^3+8*x^2)/(4*x)=3*x^2+2*x. Dividir solo el primer término modifica el numerador completo. También importa que los cocientes tengan exponentes no negativos si se quiere obtener un polinomio.

Cancelar una variable no autoriza a usar un dato excluido por el denominador original. Un cociente puede compartir una fórmula reducida con un polinomio y aun así tener un dominio más pequeño. En un reparto de costos, una cantidad de personas debe ser un entero positivo; el contexto puede imponer más restricciones que la mera no anulación del denominador.

Monomio
Monomio: producto de un coeficiente y variables con exponentes enteros no negativos.

Un procedimiento comprobable

  1. Separa los coeficientes de las partes literales.
  2. Aplica la regla del producto o del cociente, según corresponda.
  3. En una suma del numerador, divide cada término.
  4. Conserva las restricciones del denominador y del contexto.

Distingue dos casos

  • Producto

    3*x^2*2*x=6*x^3.

  • Cociente

    6*x^3/(2*x)=3*x^2, con x distinto de cero.

Reparar sin perder datos

(10*x^3+5*x^2)/(5*x)=2*x^2+5*x^2.

Queda 2*x^2+x, con x distinto de cero.

El segundo término también se divide por todo el monomio.

Elige y justifica

El área de un rectángulo tiene lados 3*x^2 y 2*x, con x positivo. Se retira un área x^3. ¿Qué modelo queda?

Elige una respuesta

Solución accesible sin interacción

Respuesta: 5*x^3 — Al multiplicar los lados, se obtiene 6*x^3; retirar x^3 deja 5*x^3, con x positivo.

El producto inicial es 6*x^3 y el recorte del mismo grado deja 5*x^3. Los exponentes se suman en el producto.

Transforma y asocia

En cada expresión reemplaza x por y-2 con paréntesis, desarrolla y reduce; asocia la forma final. Si el denominador contiene x, excluye los valores que lo anulen y traslada esa condición a y.

Solución accesible sin interacción

Respuesta: (-3*x^2)*(2*x)-4*x^3 → -10*y^3 + 60*y^2 - 120*y + 80; (5*x)*(3*x^2)+2*x^3 → 17*y^3 - 102*y^2 + 204*y - 136; (-2*x^3)*(-4*x)-3*x^4 → 5*y^4 - 40*y^3 + 120*y^2 - 160*y + 80

Al sustituir x por y - 2 en (-3*x^2)*(2*x)-4*x^3, se obtiene -10*y^3 + 60*y^2 - 120*y + 80. Al sustituir x por y - 2 en (5*x)*(3*x^2)+2*x^3, se obtiene 17*y^3 - 102*y^2 + 204*y - 136. Al sustituir x por y - 2 en (-2*x^3)*(-4*x)-3*x^4, se obtiene 5*y^4 - 40*y^3 + 120*y^2 - 160*y + 80.

Repara el paso incorrecto

Analiza P(x)=(3*(5*x+3)^2)*(2*(5*x+3)^2)-2*(5*x+3)^4 en su dominio original. Busca el primer paso que deja de ser válido y elige su reparación; los pasos posteriores pueden arrastrar ese error.

Elige una respuesta

Solución accesible sin interacción

Respuesta: Al sustituir x=2 en la forma reducida se obtiene -114244. → Sustituir ese paso por: Al sustituir x=2 en la forma reducida se obtiene 114244.

La secuencia correcta es: Al desarrollar y reducir queda 2500*x^4 + 6000*x^3 + 5400*x^2 + 2160*x + 324. El coeficiente de x^1 en esa forma es 2160. Al sustituir x=2 en la forma reducida se obtiene 114244. La primera discrepancia está en «Al sustituir x=2 en la forma reducida se obtiene -114244.». Se conserva el dominio de la expresión original; x=2 es admisible.

  • Separa los coeficientes de las partes literales.
  • Aplica la regla del producto o del cociente, según corresponda.
  • En una suma del numerador, divide cada término.

Modelo, prueba y reparación

Usa este caso de transferencia: Un panel rectangular mide 2*x por 3*x^2 metros; se retira x^3 metros cuadrados. Para x=2, halla el área restante. Escribe el modelo, resuelve y verifica la unidad. Propón después una transformación errónea de ese modelo y demuestra por desarrollo o con un valor permitido dónde falla. Se aceptan redacciones equivalentes que cumplan los criterios.

Solución accesible sin interacción
  • Definir cantidades y dominio y escribir el modelo completo.
  • Resolver con operaciones y unidad conservadas.
  • Aportar una transformación errónea y una prueba concreta que la refute.

Respuesta: A(x)=6*x^3-x^3=5*x^3. A(2)=5*8=40. El área restante es 40 m². Como propuesta errónea se puede sumar 6 a la expresión correcta: la diferencia es una constante no nula. Debe mostrarse esa diferencia y conservarse el dominio.

A(x)=6*x^3-x^3=5*x^3. A(2)=5*8=40. El área restante es 40 m². Como propuesta errónea se puede sumar 6 a la expresión correcta: la diferencia es una constante no nula. Debe mostrarse esa diferencia y conservarse el dominio.

Doce cuadrados azules agrupados a la izquierda y dos grupos de seis cuadrados a la derecha.
Compara cómo cada agrupación conserva las cantidades del caso.

Compruébalo ahora

  1. Ver la ilustración

    Desarrolla (-4*x^2)*(3*x)-2*x^3 y elige el resultado.

    • -14*x^2
    • -10*x^3
    • -14*x^3
    Ver solución explicada

    Respuesta: -14*x^3

    El producto es -12*x^3 y se retiran otras dos unidades del mismo monomio.

  2. Ver la ilustración

    Un fondo de 15*x^3+10*x^2 pesos se reparte entre 5*x personas, con x entero positivo. Para x=3, elige la parte individual.

    • 99 pesos por persona.
    • 33 pesos por persona.
    • 27 pesos por persona.
    Ver solución explicada

    Respuesta: 33 pesos por persona.

    La división da 3*x^2+2*x: 27+6=33.

  3. Ver la ilustración

    Reduce (7*x^2)/x y decide qué condición conserva el cociente original. Elige la pareja completa.

    • 7*x, con x distinto de cero.
    • 7*x, también al sustituir cero.
    • 7*x^2, con x distinto de cero.
    Ver solución explicada

    Respuesta: 7*x, con x distinto de cero.

    El cociente reduce el exponente en uno; cancelar x no admite el cero que anulaba el denominador.

  4. Ver la ilustración

    ¿Qué cociente produce un polinomio al dividir cada término, con x distinto de cero?

    • (6*x^3+9)/(3*x)
    • (6*x^3+9*x)/(3*x^2)
    • (6*x^3+9*x^2)/(3*x)
    Ver solución explicada

    Respuesta: (6*x^3+9*x^2)/(3*x)

    Deja 2*x^2+3*x; las otras expresiones conservan un término con variable en denominador.

Alineación curricular y fuentes

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