EATRYL
Secundaria · Preparatoria

Ecuaciones racionales: factores, huecos e identidades

Resuelve conservando las exclusiones del denominador original.

Antes de empezar: Factorización, fracciones algebraicas y ecuaciones lineales.

Al terminar: Resuelve conservando las exclusiones del denominador original.

El dominio se fija antes de simplificar

Una expresión racional es un cociente de polinomios. Sus denominadores deben ser distintos de cero. Factoriza cada denominador y registra todas las exclusiones antes de cancelar. Dos fórmulas simplificadas pueden dar los mismos valores donde ambas están definidas y, aun así, tener dominios distintos.

Cancelar factores, no sumandos

x2−a2x−a=x+a,x≠a

La diferencia de cuadrados es (x−a)(x+a). La cancelación divide numerador y denominador por x−a, operación permitida solo si x≠a. La gráfica es la recta y=x+a con un punto ausente en (a,2a). No puedes cancelar x dentro de una suma como x+1x.

Eliminar denominadores con condiciones

Multiplica ambos miembros completos por un denominador común. Dentro del dominio ese factor es no nulo, así que la transformación es reversible. No basta multiplicar un término: distribuye sobre toda la suma. Al resolver, contrasta cada candidato con las exclusiones originales. En una ecuación no importa el signo del multiplicador; en una inecuación sí, como se estudió en el taller anterior.

Una, ninguna o infinitas soluciones

Tras simplificar puede aparecer una ecuación con soluciones puntuales, una contradicción o una identidad. Una identidad produce todos los valores del dominio original, no necesariamente todos los reales. Una ecuación cuyo único candidato es un punto excluido no tiene solución. La ausencia de denominadores en el último paso no autoriza a borrar el dominio.

Aplicación: tiempo y velocidad

Para recorrer 120 km a velocidad constante v,t=120v requiere v>0 en el modelo físico. Si t=2 horas,120v=2 da v=60 km/h. El dominio algebraico excluye v=0; el contexto exige además positividad. Escribe unidades y comprueba el resultado en la relación inicial.

Ejemplos resueltos

El candidato es un hueco

x2−9x−3=6

  1. Dominio x≠3.
  2. Factoriza y cancela:x+3=6 dentro del dominio.
  3. El único candidato es x=3, excluido.
  4. S=∅. La recta simplificada cruza y=6 precisamente en el hueco.

Identidad restringida

x2−4x−2=x+2

  1. Dominio x≠2.
  2. Factoriza x2−4=(x−2)(x+2).
  3. Se obtiene x+2=x+2 para todo x del dominio.
  4. S=ℝ∖{2}; sustituir 2 en la original provocaría división entre cero.

Error frecuente: Recuperar un valor prohibido después de cancelar el factor que causaba la exclusión.

Predice · Mueve · Justifica

Una recta con un hueco

La gráfica menta representa x2−a2x−a, con x≠a. La recta violeta es y=b. Si cruza en el hueco, no hay solución.

-14-12-10-8-6-4-202468101214-8-6-4-22468101214Menta: miembro izquierdo · Violeta: miembro derecho · Blanco: solución

La gráfica menta representa x2−a2x−a, con x≠a. La recta violeta es y=b. Si cruza en el hueco, no hay solución.

Práctica a tu ritmo

Ponlo a prueba: práctica progresiva

15 ejercicios en cinco niveles. Resuelve uno, explica tu procedimiento y avanza cuando puedas hacerlo sin consultar la solución.

La duración indicada en la cabecera corresponde a la explicación; puedes repartir esta práctica entre varias sesiones.

Nivel 1 · Reconocer

Ejercicio 1

Resuelve 2x−1=1.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: {3}

  1. Dominio x≠1.
  2. Multiplica por x−1 dentro del dominio:2=x−1.
  3. x=3; el denominador vale 2, así que el cociente original es 1.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 2

Resuelve 3x−1=1.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: {4}

  1. Dominio x≠1.
  2. Multiplica por x−1 dentro del dominio:3=x−1.
  3. x=4; el denominador vale 3, así que el cociente original es 1.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 3

Resuelve 4x−1=1.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: {5}

  1. Dominio x≠1.
  2. Multiplica por x−1 dentro del dominio:4=x−1.
  3. x=5; el denominador vale 4, así que el cociente original es 1.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 2 · Aplicar el procedimiento

Ejercicio 4

Resuelve x2−4x−2=0.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: {-2}

  1. Dominio x≠2.
  2. Factoriza (x−2)(x+2); cancelar da x+2=0 conservando el dominio.
  3. x=−2 es válido;x=2 nunca fue admisible.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 5

Resuelve x2−9x−3=0.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: {-3}

  1. Dominio x≠3.
  2. Factoriza (x−3)(x+3); cancelar da x+3=0 conservando el dominio.
  3. x=−3 es válido;x=3 nunca fue admisible.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 6

Resuelve x2−16x−4=0.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: {-4}

  1. Dominio x≠4.
  2. Factoriza (x−4)(x+4); cancelar da x+4=0 conservando el dominio.
  3. x=−4 es válido;x=4 nunca fue admisible.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 3 · Conectar operaciones

Ejercicio 7

Resuelve x2−4x−2=4.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: ∅

  1. Dominio x≠2.
  2. La expresión vale x+2 en ese dominio.
  3. x+2=4 da x=2, pero está excluido. No hay solución.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 8

Resuelve x2−9x−3=6.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: ∅

  1. Dominio x≠3.
  2. La expresión vale x+3 en ese dominio.
  3. x+3=6 da x=3, pero está excluido. No hay solución.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 9

Resuelve x2−16x−4=8.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: ∅

  1. Dominio x≠4.
  2. La expresión vale x+4 en ese dominio.
  3. x+4=8 da x=4, pero está excluido. No hay solución.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 4 · Resolver una situación

Ejercicio 10

Resuelve 1x−2+1x+2=0.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: {0}

  1. Dominio x≠2 y x≠−2.
  2. El denominador común es (x−2)(x+2), no nulo en el dominio.
  3. El numerador es (x+2)+(x−2)=2x.x=0 cumple:−12+12=0.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 11

Resuelve 1x−3+1x+3=0.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: {0}

  1. Dominio x≠3 y x≠−3.
  2. El denominador común es (x−3)(x+3), no nulo en el dominio.
  3. El numerador es (x+3)+(x−3)=2x.x=0 cumple:−13+13=0.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 12

Resuelve 1x−4+1x+4=0.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: {0}

  1. Dominio x≠4 y x≠−4.
  2. El denominador común es (x−4)(x+4), no nulo en el dominio.
  3. El numerador es (x+4)+(x−4)=2x.x=0 cumple:−14+14=0.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 5 · Argumentar y afrontar un reto

Ejercicio 13

Resuelve x2−4x−2=x+2.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: ℝ ∖ {2}

  1. Dominio x≠2.
  2. Al factorizar y cancelar se obtiene la identidad x+2=x+2.
  3. Todos los números del dominio son soluciones, pero el hueco x=2 permanece.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 14

Resuelve x2−9x−3=x+3.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: ℝ ∖ {3}

  1. Dominio x≠3.
  2. Al factorizar y cancelar se obtiene la identidad x+3=x+3.
  3. Todos los números del dominio son soluciones, pero el hueco x=3 permanece.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 15

Resuelve x2−16x−4=x+4.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Declara el dominio y comprueba qué operaciones son reversibles.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: ℝ ∖ {4}

  1. Dominio x≠4.
  2. Al factorizar y cancelar se obtiene la identidad x+4=x+4.
  3. Todos los números del dominio son soluciones, pero el hueco x=4 permanece.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Explica y transfiere

¿En qué se distingue una identidad válida en su dominio de una igualdad válida para todos los números reales?

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