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Expresiones algebraicas: variables, términos y simplificación

Una expresión algebraica usa letras (variables) y números unidos con +, −, × y ÷, como 3x + 2. Una variable representa un número que puede cambiar. Una expresión se forma con términos (3x y 2). En 3x, el 3 es el coeficiente; un término sin letra, como 2, es la constante. Los términos semejantes tienen exactamente la misma parte con letras (3x y 5x) y se pueden sumar; los términos no semejantes (3x y 2, o x y x²) no. Sustituir es poner un número en lugar de la letra para hallar el valor. Expandir quita los paréntesis: a(b + c) = ab + ac. Factorizar es lo contrario: sacar el factor común. Una fórmula es una expresión que da una cantidad a partir de otras, y una identidad es verdadera para cualquier valor de la letra.

🎬 Historia paso a paso

  1. Una variable es una letra que representa un número que puede cambiar. La barra es x; su largo cambia.
  2. 3x + 2 tiene dos términos. El 3 es el coeficiente de x y el 2 es la constante.
  3. Los términos semejantes se unen: 2x + 3 + x + 1 queda 3x + 4. No puedes sumar x con 1.
  4. Sustitución: pon un número en lugar de x. Si x = 4, entonces 3x + 2 = 14.
  5. Expandir: 3(x + 2) son 3 filas de x + 2, es decir, 3x + 6.
  6. Juego libre: arma a(x + b), lee la forma expandida y luego factorízala de vuelta.

Consejo: arrastra la escena 3D para girarla. Usa dos dedos para hacer zoom.

🤔 Dudas comunes, resueltas

¿Por qué usamos letras en vez de números?

Una letra hace que una sola regla sirva para todos los números; mira cómo la misma x toma muchos valores.

¿El signo es parte del término?

Sí. El signo de adelante pertenece al término: en 5 − 2x el término es −2x.

¿Por qué 3x + 4 no puede ser 7x?

Las barras x y los cuadrados unidad son formas distintas; no se pueden fundir en una sola clase.

¿Qué significa "valor de una expresión"?

El número que obtienes después de poner un número en lugar de cada letra.

¿Por qué el número de afuera multiplica a todos los términos?

3(x + 2) significa tres filas completas de x + 2, así que cada parte aparece 3 veces.

¿Cómo se relaciona factorizar con expandir?

Es expandir al revés: de 2x + 6 encuentras el rectángulo de 2 filas de x + 3.

Variables y constantes

Una variable es una letra (x, y, n, a…) que representa un número. Su valor puede cambiar. Una constante es un número de valor fijo, como 5 o −2.

¿Por qué usar letras? Una letra nos deja escribir una sola regla para muchos números. "Un cuadrado tiene lado s" da el perímetro 4s para todos los cuadrados: s = 3 cm da 12 cm, s = 10 cm da 40 cm.

Una expresión algebraica une variables y constantes con +, −, × o ÷. Ejemplos: 3x + 2, 5a − 4b, x² + 7, n/2. Una expresión no tiene signo igual; una ecuación sí (3x + 2 = 14).

Reglas de escritura: 3 × x se escribe 3x (número primero, sin signo ×); x × x es x²; 1x es simplemente x.

Términos, coeficientes y tipos de expresiones

Las partes de una expresión unidas por + o − son sus términos. En 4x² − 3x + 7 los términos son 4x², −3x y 7. El signo de adelante pertenece al término.

Nombres según el número de términos

Cómo leer la estructura

Mira una expresión como bloques. En 5(x + 2)², todo (x + 2) es un bloque que se eleva al cuadrado y luego se multiplica por 5. Ver los bloques te dice qué hacer primero y te ayuda a notar, por ejemplo, que el valor nunca es negativo.

Términos semejantes y simplificación

Los términos semejantes tienen exactamente las mismas letras con las mismas potencias: 3x y −5x; 2ab y 7ab; 4y² y y². Los términos no semejantes son distintos: 3x y 3y; x y x²; x y 5.

Para sumar o restar términos semejantes, suma o resta los coeficientes y deja la parte con letras igual: 7x + 2x = 9x; 5ab − 8ab = −3ab. Los términos no semejantes quedan separados: 3x + 4 no puede ser 7x.

Simplificar = juntar los términos semejantes. 2x + 3 + x + 1 = (2x + x) + (3 + 1) = 3x + 4. Las dos formas son equivalentes: dan el mismo valor para cualquier x.

Multiplicar términos

Multiplica los números y luego las letras: 3x × 4y = 12xy; 2a × 5a = 10a²; (−3m) × 2m² = −6m³.

Sustitución: hallar el valor

Para hallar el valor de una expresión, cambia cada letra por su número y calcula con el orden de las operaciones (paréntesis, potencias, × y ÷, luego + y −).

Ejemplo: 2a² − 3b cuando a = 3, b = −2: 2 × 3² − 3 × (−2) = 2 × 9 + 6 = 24.

Una fórmula es una ecuación que relaciona cantidades: área del rectángulo A = lw; rapidez v = d/t; interés simple I = PRT/100. Pon los números en el lado derecho para obtener el lado izquierdo. También puedes reordenar una fórmula para despejar otra letra: de v = d/t sale d = vt.

Expandir paréntesis y factorizar

Expandir usa la propiedad distributiva: a(b + c) = ab + ac. El término de afuera multiplica a todos los términos de adentro. 3(x + 2) = 3x + 6; −2(y − 5) = −2y + 10; x(x + 4) = x² + 4x.

En el 3D, 3(x + 2) es un rectángulo de 3 unidades de alto y x + 2 de largo: su área es 3x + 6.

Factorizar es lo contrario: busca el máximo común divisor de todos los términos y sácalo afuera. 6x + 9 = 3(2x + 3); 4a² − 10a = 2a(2a − 5). Comprueba expandiendo de vuelta.

Identidades

Una identidad es verdadera para cualquier valor de las letras, por ejemplo 2(x + 3) = 2x + 6, o (a + b)² = a² + 2ab + b². Una ecuación como 2x = 6 solo es verdadera para x = 3. Las identidades se estudian más a fondo en la lección sobre identidades algebraicas.

Pruébalo: álgebra con fichas en casa

Corta tiras de papel para x (por ejemplo 6 cm) y cuadraditos para el 1 (1 cm). Arma 2x + 3 + x + 1 y luego junta las piezas iguales. Cuenta: 3 tiras y 4 cuadrados. Ahora pon 3 filas de "una tira + dos cuadrados" para ver que 3(x + 2) = 3x + 6. En el paso de juego libre del 3D, elige a y b y adivina la forma expandida antes de mirar.

Fórmulas y definiciones clave

Ejemplos resueltos

1. Escribe los términos y el coeficiente de y en 5y² − 7y + 4.

Términos: 5y², −7y, 4. Coeficiente de y = −7 (el signo va con él). Constante = 4.

2. Simplifica 4a + 3b − a + 5b − 2.

Agrupa los términos semejantes: (4a − a) + (3b + 5b) − 2 = 3a + 8b − 2.

3. Halla el valor de 3x + 2 cuando x = 4.

3 × 4 + 2 = 12 + 2 = 14.

4. Halla el valor de 2p² − 3q cuando p = −2 y q = 5.

p² = (−2)² = 4. Entonces 2 × 4 − 3 × 5 = 8 − 15 = −7.

5. Expande y simplifica 3(2x + 1) − 2(x − 4).

3(2x + 1) = 6x + 3; −2(x − 4) = −2x + 8. Suma: 6x − 2x + 3 + 8 = 4x + 11.

6. Factoriza 12m² − 18m.

El máximo común divisor de 12 y 18 es 6; ambos términos tienen m. Así 12m² − 18m = 6m(2m − 3). Comprobación: 6m × 2m = 12m², 6m × 3 = 18m. ✓

7. Un taxi cobra ₹50 fijos más ₹12 por km. Escribe una expresión para la tarifa de d km y calcúlala para 15 km.

Tarifa = 50 + 12d. Para d = 15: 50 + 180 = ₹230.

Errores comunes

Test de práctica

1. ¿Qué par son términos semejantes?
2. El coeficiente de x en 8 − 5x es…
3. 2(x + 5) se expande a…
4. El valor de 4n − 3 cuando n = 5 es…
5. Factoriza 5a + 15.

Práctica: responde tú mismo

Escribe o elige tu respuesta y pulsa Comprobar. Usa la pista si te atascas; la solución completa aparece después de responder.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una expresión algebraica?

Una combinación de variables (letras) y números con +, −, × y ÷, sin signo igual, como 3x + 2.

¿Qué son los términos semejantes y no semejantes?

Los términos semejantes tienen las mismas letras con las mismas potencias (3x, −5x). Los no semejantes son distintos (3x, 3y o x, x²). Solo los semejantes se pueden sumar.

¿Cuál es la diferencia entre una expresión y una ecuación?

Una expresión no tiene signo igual (3x + 2). Una ecuación dice que dos expresiones son iguales (3x + 2 = 14) y se puede resolver.

Dónde se estudia

Canada (Ontario)Grade 11A. Characteristics of Functions
NetherlandsVWO 2 (onderbouw)Numbers and quantities
NetherlandsHAVO 4 (bovenbouw, 2e fase)Algebra and counting
NetherlandsHAVO 4 (bovenbouw, 2e fase)Relationships (part 1)
NetherlandsVWO 4 (bovenbouw, 2e fase)Algebra and counting
NetherlandsVWO 4 (bovenbouw, 2e fase)Algebra and counting
PolandSzkoła podstawowa, klasa VIIBuilding algebraic expressions
RomaniaClasa a VIII-aAlgebraic calculation in ℝ
Spain2º ESOAlgebraic sense
Spain3º ESOAlgebraic sense
Spain4º ESOAlgebraic sense
Spain4º ESOAlgebraic sense
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 9Relationships between quantities and reasoning with equations
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 9Relationships between quantities
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Polynomial, rational and radical relationships
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Polynomial, rational and radical relationships
Japan中学2年Numbers and expressions
FranceQuatrièmeNumbers and calculations
Russia7 классAlgebraic expressions
Russia7 классAlgebraic expressions

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