Si (x ^ 2 + b) es un factor de x ^ 3 – 3x ^ 2 + bx – 15, ¿cuál es el valor de b?

¿Conoces el procedimiento llamado “división sintética”? Es muy parecido a la “división larga” manual, que espero que sepas. Esta es la forma más simple en que podemos dividir su primera expresión exactamente en su segunda, para obtener el factor restante, que es esto:

(x ^ 3 – 3x ^ 2 + bx – 15) / (x ^ 2 + b) = (x – 3).

[Una larga digresión:
También hay otras formas de hacer la división, como esta: al comparar los términos principales de divisor y dividendo, vemos que uno es exactamente x veces el otro, por lo que el cociente debe tener la forma x + a, donde a es algo constante . Entonces, si multiplica el cociente (x + a) y el divisor (x ^ 2 + b), el resultado (x ^ 3 + ax ^ 2 + bx + ab) debería ser igual al dividendo original (x ^ 3 – 3x ^ 2 + bx – 15). Eso significa (al restar términos similares de ambas expresiones) que ax ^ 2 + ab = – 3x ^ 2 – 15. Pero cada lado tiene un factor común: a la izquierda, a; y a la derecha, -3. Entonces a (x ^ 2 + b) = -3 (x ^ 2 + b). Dado que la expresión (x ^ 2 + b) siempre es positiva si x y b son números reales, podemos dividir ambos lados por ella, mostrando que a = -3. Es decir, el cociente es (x-3).]

Si ahora multiplicas ambos lados por (x ^ 2 + b), obtienes:

(x ^ 3 – 3x ^ 2 + bx – 15) = (x ^ 2 + b) * (x – 3)

y el lado derecho, cuando se multiplican y los términos similares (aquellos con el mismo poder de x) se juntan, se convierten en:

(x ^ 2 + b) * (x – 3) = x ^ 3 – 3x ^ 2 + bx – 3b.

Al comparar estas dos expresiones para el producto, vemos que – 3b = -15, de modo que (al dividir ambos lados por -3):

b = 5.

Gracias por el A2A!

Podemos reescribir el cúbico como:

[matemáticas] x (x ^ 2 + b) -3 (x ^ 2 + 5) [/ matemáticas]

Para factorizar [matemática] x ^ 2 + b [/ matemática] o [matemática] x ^ 2 + 5 [/ matemática], tienen que ser iguales, entonces:

[matemáticas] x ^ 2 + b = x ^ 2 + 5 [/ matemáticas]

[matemáticas] b = 5 [/ matemáticas]

[matemáticas] x ^ 3-3x ^ 2 + 5x-15 = (x ^ 2 + 5) (x-3) [/ matemáticas]

Entonces, si uno es un factor del otro, eso significa que hay algo que podemos multiplicar por [matemáticas] x ^ 2 + b [/ matemáticas] para obtener [matemáticas] x ^ 3–3x ^ 2 + bx-15 [ /matemáticas].

Obviamente ese “algo” tiene que contener una x, ya que la ecuación factorizada tiene una x al cubo, y el factor solo tiene una x al cuadrado. Además, la ecuación factorizada tiene una [matemática] -3x ^ 2 [/ matemática], entonces ¿quizás también necesitemos una -3? Entonces, ¿por qué no probar [matemáticas] x-3 [/ matemáticas].

[matemáticas] (x ^ 2 + b) (x-3) = x ^ 3–3x ^ 2 + bx-3b [/ matemáticas]. Compare eso con [matemáticas] x ^ 3–3x ^ 2 + bx-15 [/ matemáticas] y podemos ver que la única diferencia es donde hay un 15 en el original, hay un 3b en el otro. Ergo 3b = 15, entonces b = 5.

Luego puede conectar b = 5 en las ecuaciones originales para confirmar que funciona.

Este método funcionará en cualquier polinomio que le hayan dado, ya que x ^ 2 + b es un factor de x ^ 3 – 3x ^ 2 + bx – 15, esto significa que x ^ 3 – 3x ^ 2 + bx – 15 es completamente divisible por x ^ 2 + b,

Use el método de división larga y encuentre el resto, resulta ser 3b – 15 pero según la pregunta, el resto debe ser 0 porque x ^ 2 + b es un factor de x ^ 3 – 3x ^ 2 + bx – 15,

Por lo tanto, 3b – 15 = 0 o b = 5

[matemáticas] (x ^ 2 + b) (x + a) = x ^ 3-3x ^ 2 + bx-15 [/ matemáticas]

[matemáticas] x ^ 3 + hacha ^ 2 + bx + ba = x ^ 3-3x ^ 2 + bx-15 [/ matemáticas]

[matemáticas] a = -3 [/ matemáticas]

[matemáticas] ab = -15 [/ matemáticas]

[matemáticas] b = 5 [/ matemáticas]

Ingrese el valor de [math] x ^ 2 = -b [/ math] [math] [/ math]. Deje [math] x [/ math] solo. Obtienes [matemáticas] 3b = 15 [/ matemáticas]; [matemáticas] b = 5 [/ matemáticas]

x (x ^ 2 + b) -3 (x ^ 2 + 5) = x ^ 3–3x ^ 2 + bx-15

ya que x ^ 2 + b es un factor.

x ^ 3–3x ^ 2 + bx-15 = (x ^ 2 + b) * (polinomio con grado 1)

por evaluación simple b = 5

para este tipo de preguntas divida el polinomio por factor, el resto debe ser 0;

Reemplace [matemática] x ^ 2 [/ matemática] con [matemática] -b [/ matemática]. Entonces tenemos [math] -bx + 3b + bx-15 = 0 [/ math] y así [math] b = 5. [/ Math]

(x² + 5) (x-3) = x³-3x² + 5x-15

∴b = 5