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Polinomios: ceros y coeficientes

Un polinomio como ax² + bx + c tiene un grado (la potencia más alta). Un cero es un valor de x que lo hace igual a 0. En la gráfica, los ceros son las coordenadas x de los puntos donde la curva y = p(x) corta el eje x. Un polinomio de grado n tiene como máximo n ceros. Para ax² + bx + c con ceros α, β: α + β = −b/a y αβ = c/a. Un polinomio de segundo grado con ceros dados es k[x² − (α+β)x + αβ].

🎬 Historia paso a paso

  1. y = 2x − 4 es un polinomio lineal. Su gráfica es una recta. Corta el eje x en un solo punto, x = 2. Por eso 2 es su cero.
  2. y = x² − 2x − 3 es un polinomio cuadrático. Su gráfica tiene forma de U y se llama parábola. Corta el eje x en dos puntos, −1 y 3. Esos son sus dos ceros.
  3. Mira cómo sube c. La U se eleva. Primero solo toca el eje: un cero (contado dos veces). Después queda por encima: ningún cero real.
  4. y = x³ − 4x es un polinomio cúbico. Corta el eje x tres veces: −2, 0 y 2. Un polinomio de grado n tiene como máximo n ceros.
  5. Volvemos a x² − 2x − 3. Ceros −1 y 3. Suma = 2 = −b/a. Producto = −3 = c/a. ¡Los coeficientes ya conocen los ceros!
  6. Juego libre: mueve a, b y c. Observa cómo se mueven las bolas rojas de los ceros y comprueba la suma y el producto cada vez.

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

🤔 Dudas comunes, resueltas

¿Por qué los ceros están en el eje x y no en el eje y?

Un cero hace que p(x) = 0, es decir, y = 0. Todos los puntos con y = 0 están sobre el eje x.

¿Todo polinomio de segundo grado tiene dos ceros?

No. Mira el paso 3: al subir c, la U toca el eje (1 cero) y luego se separa de él (0 ceros reales).

¿Por qué como máximo n ceros para grado n?

Un polinomio de grado n solo puede curvarse un número limitado de veces, así que corta el eje como mucho n veces. El cúbico del paso 4 lo corta 3 veces.

¿Por qué hay un signo menos en α + β = −b/a?

Al desarrollar a(x − α)(x − β) sale −a(α+β)x. El menos viene de los paréntesis "x − α". El paso 5 lo comprueba: suma 2 mientras b = −2.

¿Qué hace a en la gráfica?

Si a es positivo, la U se abre hacia arriba; si es negativo, se da la vuelta hacia abajo; cuanto mayor es |a|, más estrecha es. Pruébalo en el juego libre.

¿Qué es un polinomio?

Un polinomio en x es una suma de términos como 3x², −5x, 7, donde las potencias de x son números enteros (0, 1, 2, …). La potencia más alta es el grado.

x + 1/x y √x + 2 no son polinomios (tienen potencias −1 y ½).

Cero de un polinomio

Un número k es un cero de p(x) si p(k) = 0. Para p(x) = x² − 2x − 3: p(3) = 9 − 6 − 3 = 0, así que 3 es un cero. Para un polinomio lineal ax + b, el cero es −b/a.

Significado geométrico de los ceros

Dibuja y = p(x). Los ceros son las coordenadas x de los puntos donde la gráfica corta el eje x, porque ahí y = 0.

Regla: un polinomio de grado n tiene como máximo n ceros. Para contar los ceros en una gráfica, cuenta los puntos sobre el eje x.

Relación entre los ceros y los coeficientes

Si α y β son los ceros de ax² + bx + c, entonces ax² + bx + c = a(x − α)(x − β) = a[x² − (α+β)x + αβ]. Comparando los términos:

α + β = −b/a   y   αβ = c/a

Comprobación con x² − 2x − 3 = (x + 1)(x − 3): ceros −1 y 3. Suma 2 = −(−2)/1 ✓. Producto −3 = −3/1 ✓.

(Extra: para un cúbico ax³ + bx² + cx + d, α+β+γ = −b/a, αβ+βγ+γα = c/a, αβγ = −d/a.)

Hallar un polinomio de segundo grado a partir de sus ceros

Si se conocen la suma S y el producto P de los ceros, un polinomio de segundo grado es k[x² − Sx + P], con k cualquier número distinto de cero. Ejemplo: S = 4, P = 1 da x² − 4x + 1.

Pruébalo: una práctica

Primero predice y luego comprueba en el juego libre 3D: pon a = 1, b = −5, c = 6. ¿Dónde estarán las bolas rojas? (Pista: ¿qué dos números suman 5 y se multiplican para dar 6?) Después sube c poco a poco y anota el valor en el que las dos bolas se juntan. En casa, lanza una pelota con suavidad y dibuja su trayectoria: los dos puntos del suelo son como los ceros.

Rincón del examen

Los polinomios son parte del Álgebra. Preguntas típicas: contar los ceros a partir de una gráfica dada, hallar los ceros de un polinomio de segundo grado y comprobar la relación con los coeficientes, hallar un polinomio de segundo grado con suma y producto dados, y calcular valores como α² + β² o 1/α + 1/β usando las relaciones.

Fórmulas y definiciones clave

Ejemplos resueltos

1. ¿Cuántos ceros muestra la gráfica si una parábola toca el eje x en un solo punto?

Un cero (los dos ceros son iguales). El número de ceros = número de puntos donde la gráfica corta el eje x.

2. Halla los ceros de x² + 7x + 10 y comprueba la relación.

x² + 7x + 10 = (x + 2)(x + 5). Ceros −2 y −5. Suma −7 = −b/a = −7/1 ✓. Producto 10 = c/a = 10 ✓.

3. Halla los ceros de 6x² − 3 − 7x y comprueba.

6x² − 7x − 3 = 6x² − 9x + 2x − 3 = 3x(2x − 3) + 1(2x − 3) = (3x + 1)(2x − 3). Ceros −1/3 y 3/2. Suma 7/6 = −(−7)/6 ✓. Producto −1/2 = −3/6 ✓.

4. Halla los ceros de 4u² + 8u.

4u(u + 2) = 0, así que u = 0 o u = −2. Suma −2 = −8/4 ✓. Producto 0 = 0/4 ✓.

5. Halla un polinomio de segundo grado cuyos ceros tengan suma −1/4 y producto 1/4.

k[x² + (1/4)x + 1/4]. Con k = 4: 4x² + x + 1.

6. Si α y β son los ceros de x² − 5x + 6, halla α² + β² y 1/α + 1/β.

α + β = 5, αβ = 6. α² + β² = 25 − 12 = 13. 1/α + 1/β = (α+β)/αβ = 5/6.

7. Si un cero de x² − 6x + k es el doble del otro, halla k.

Ceros α y 2α. Suma 3α = 6 ⇒ α = 2. Producto 2α² = 8 = k. Entonces k = 8.

Errores comunes

Test de práctica

1. Los ceros de p(x) están donde y = p(x) corta:
2. ¿Cuántos ceros puede tener como máximo un polinomio de segundo grado?
3. La suma de los ceros de 2x² − 8x + 5 es:
4. El producto de los ceros de x² + 3x − 10 es:
5. Un polinomio de segundo grado con ceros 2 y 3 es:

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

¿Cuál es el significado geométrico de los ceros de un polinomio?

Son las coordenadas x de los puntos donde la gráfica y = p(x) corta el eje x.

¿Qué relación hay entre los ceros y los coeficientes de un polinomio de segundo grado?

Para ax² + bx + c: suma de los ceros = −b/a, producto = c/a.

¿Puede un polinomio de segundo grado no tener ningún cero?

Sí, ningún cero real, si su parábola no corta el eje x, como x² + 1.

Dónde se estudia

ItalySecondaria di secondo grado – classe 1ªArithmetic and algebra
ItalySecondaria di secondo grado – classe 1ªArithmetic and algebra
ItalySecondaria di secondo grado – classe 1ªArithmetic and algebra
ItalySecondaria di secondo grado – classe 2ªArithmetic and algebra
ItalySecondaria di secondo grado – classe 2ªArithmetic and algebra
ItalySecondaria di secondo grado – classe 2ªArithmetic and algebra
ItalySecondaria di secondo grado – classe 3ªArithmetic and algebra
ItalySecondaria di secondo grado – classe 3ªArithmetic and algebra
ItalySecondaria di secondo grado – classe 3ªRelations and functions
ItalySecondaria di secondo grado – classe 4ªArithmetic and algebra
ItalySecondaria di secondo grado – classe 4ªArithmetic and algebra
ItalySecondaria di secondo grado – classe 4ªRelations and functions
PolandLiceum ogólnokształcące, klasa IAlgebraic expressions
RomaniaClasa a IX-aAlgebra: Polynomials with real coefficients
CBSE (India)Class 10Algebra
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USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 10Extending the number system
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Polynomial, rational and radical relationships
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Polynomial, rational and radical relationships
South Korea고등학교 1학년Polynomials
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Germany (Bavaria)Jahrgangsstufe 10Polynomial functions
Russia10 классEquations and inequalities

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