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Polinomios, productos notables y factorización ejercicios resueltos ESO y Bachillerato
Marlu Educativa · 3.º ESO → 1.º de Bachillerato
Polinomios, productos notables y factorización: ejercicios resueltos para ESO y Bachillerato
Una guía progresiva para operar con seguridad, reconocer la estructura de un polinomio y elegir entre factor común, identidades, división, Ruffini y los teoremas del resto y del factor.
Cuaderno de trabajo. 30 ejercicios resueltos · 12 propuestas · 3.º ESO, 4.º ESO y 1.º de Bachillerato · método, errores, práctica y comprobaciones clave.
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Los polinomios dejan de parecer una colección de trucos cuando se sigue un orden. Primero se identifican términos y grados; después se opera; por último se decide si conviene desarrollar, dividir o factorizar.
Este recurso se centra en esa decisión y en la escritura completa del procedimiento. Al final se incluyen algunas aplicaciones breves en fracciones algebraicas, ecuaciones, inecuaciones y límites, donde la factorización vuelve a ser una herramienta esencial.
Diagnóstico inicial
Resuelve estas cuatro cuestiones sin consultar la teoría. No buscan poner una nota, sino localizar el primer paso que todavía no es seguro.
A. Operaciones
Reduce .
B. Identidad
Desarrolla .
C. Factorización
Factoriza .
D. Resto
Calcula el resto de entre .
Ver corrección y ruta recomendada
A. . Si falla, empieza por el bloque 1.
B. . Si falta el término central, trabaja el bloque 2.
C. . Si te detienes en , repasa el orden completo del bloque 3.
D. . Si no sabes por qué, ve al bloque 4.
Qué encontrarás en este recurso
Base de 3.º ESO
Monomios, suma, resta, producto, división entre monomio e identidades notables.
Consolidación de 4.º ESO
Factor común, agrupación, trinomios, diferencia de cuadrados, división y primeras raíces.
Profundización de 1.º Bachillerato
Ruffini, resto y factor, multiplicidad, parámetros y conexiones inmediatas con funciones.
El hilo conductor. Aquí se aprende a reconocer, operar y factorizar polinomios. Los ejemplos finales muestran cómo reaparecen estas técnicas en otros problemas.
Cómo elegir el método sin probar al azar
| Lo que ves | Primer intento razonable | Comprobación |
|---|---|---|
| Todos los términos comparten algo | Factor común | Distribuir el factor |
| Tres términos con dos cuadrados | Trinomio cuadrado perfecto | Desarrollar el binomio |
| Dos cuadrados restándose | Diferencia de cuadrados | Suma por diferencia |
| Divisor | Ruffini o teorema del resto | Último número = |
| Polinomio de grado alto | Raíces candidatas y Ruffini | Grado y multiplicidades |
1. Monomios y operaciones con polinomios
Antes de factorizar hay que dominar signos, términos semejantes, exponentes y distribución. Un error pequeño aquí se arrastra hasta el final.
Vocabulario mínimo. En , el grado es , el coeficiente principal es y el término independiente es . Dos términos son semejantes solo si tienen la misma parte literal con los mismos exponentes.
Reducir monomios semejantes
Ejemplo modeloReduce la expresión:
Resolución
Agrupamos los términos semejantes.
Resultado.
Operaciones con monomios
Simplifica:
Resolución
Multiplicamos coeficientes y sumamos exponentes de la misma base.
Resultado.
Suma y resta de polinomios
Dados y , calcula .
Resolución
Restar significa cambiar el signo de todos sus términos.
Resultado.
Multiplicación de polinomios
Multiplica:
Resolución
Resultado.
División de polinomio entre monomio
Divide:
Resolución
Dividimos cada término entre .
Resultado.
2. Productos notables: desarrollar y reconocer
La misma identidad se usa en dos sentidos: para desarrollar una expresión y para reconocer después una factorización.
Cuadrado de una suma
Ejemplo modeloDesarrolla:
Resolución
Resultado.
Cuadrado de una diferencia
Desarrolla:
Resolución
Resultado.
Suma por diferencia
Desarrolla:
Resolución
Resultado.
Producto notable mezclado
Simplifica:
Resolución
Resultado.
3. Factorización: un orden que evita bloqueos
- Sacar factor común.
- Reconocer identidades notables.
- Agrupar si aparecen bloques repetidos.
- Buscar raíces y usar Ruffini si el grado lo exige.
- Repetir hasta que ningún factor pueda descomponerse más en el conjunto numérico de trabajo.
Sacar factor común y continuar
Ejemplo modeloFactoriza completamente .
Resolución
El máximo factor común de los tres términos es .
Aún no hemos terminado. El trinomio se descompone buscando dos binomios cuyo producto sea .
Resultado. .
Comprobación. Al desarrollar los factores se recupera el polinomio inicial.
Factor común y producto notable
Factoriza completamente:
Resolución
Resultado.
Factorización por agrupación
Factoriza:
Resolución
Resultado.
Factorización de un trinomio
Factoriza .
Resolución
Buscamos dos números cuya suma sea y cuyo producto sea . Son y .
Resultado. .
Comprobación. .
Diferencia de cuadrados
Factoriza:
Resolución
Resultado.
4. División, Ruffini, teorema del resto y raíces
Ruffini no sustituye a la división general: se aplica directamente cuando el divisor es . Si el divisor tiene grado mayor o no presenta esa forma, se usa la división de polinomios.
Antes de empezar. Ordena el polinomio y escribe un cero por cada grado que falte. Esa columna vacía forma parte del cálculo.
Ruffini escrito paso a paso
Ejemplo modeloDivide entre .
Resolución
El divisor es , así que en Ruffini colocamos . Escribimos todos los coeficientes del polinomio, en orden: .
Bajamos el primer coeficiente. Después repetimos siempre la misma pareja de pasos: multiplicar por y sumar en la columna siguiente.
Los tres primeros números de la última fila son los coeficientes del cociente; el último es el resto.
Resultado. Cociente y resto . Por tanto, .
Raíces enteras, Ruffini y comprobación
Factoriza y determina sus raíces.
Resolución
Como el coeficiente principal es , las posibles raíces enteras están entre los divisores del término independiente:
Probamos primero :
Luego es factor. Aplicando Ruffini obtenemos el cociente . Ahora factorizamos ese trinomio buscando dos números que sumen y multipliquen :
La suma de las multiplicidades es , que coincide con el grado del polinomio.
Resultado. Las raíces son , y , todas simples.
Teorema del resto
Calcula el resto de dividir entre .
Resolución
Por el teorema del resto, el resto es .
Resultado. El resto es .
Teorema del factor y factorización
Determina si es factor de y, si lo es, factoriza completamente.
Resolución
Si el posible factor es , debemos calcular .
Como el resto es cero, es factor. Ruffini con da el cociente .
Resultado. Sí es factor y la factorización completa es .
División completa con un término ausente
Tipo examenDivide entre .
Resolución
Escribimos el polinomio como . El término no aparece, pero su coeficiente cero debe conservar su columna.
Dividimos los términos principales:
Multiplicamos el divisor por , restamos y bajamos el término siguiente.
Repetimos una vez más:
El resto tiene grado , menor que el grado del divisor, así que la división ha terminado.
Resultado. Cociente y resto .
Comprobación. .
Factorización con una raíz doble
Tipo examenFactoriza e indica la multiplicidad de sus raíces.
Resolución
Los divisores de dan las primeras raíces candidatas. Probamos :
Ruffini con produce . Volvemos a probar :
Por tanto, aparece al menos dos veces. La segunda división deja .
Resultado. es raíz doble; y son raíces simples.
División general con divisor lineal no mónico
Tipo examenDivide entre .
Resolución
Ruffini no se aplica directamente porque el divisor no está escrito como . Hacemos la división general.
Multiplicamos y restamos. Queda .
Multiplicamos y el resto es cero.
Resultado. Cociente y resto . Por tanto, .
Multiplicidad y cambio de signo
Tipo examenEstudia las raíces y el signo de .
Resolución
Las raíces son , con multiplicidad , y , con multiplicidad .
Una raíz de multiplicidad par no cambia el signo del polinomio al atravesarla; una raíz de multiplicidad impar sí lo cambia. Probamos : . Por tanto:
| Intervalo | |||
|---|---|---|---|
| Signo de | - | + | + |
Resultado. El signo cambia en , pero no cambia en la raíz doble .
5. Aplicaciones de la factorización
Estos modelos muestran para qué se factoriza: simplificar con restricciones, resolver una ecuación ya factorizable, estudiar signos, interpretar una expresión geométrica, hallar parámetros y preparar dominios o límites.
Fracción algebraica como aplicación
Ejemplo modeloSimplifica sin perder las restricciones.
Resolución
Las restricciones salen del denominador original, antes de cancelar nada.
Ahora factorizamos el numerador y cancelamos únicamente el factor común .
Resultado. , con y .
Aquí interesa la factorización. Las operaciones completas con fracciones algebraicas se trabajan en su recurso específico.
Ecuación polinómica como aplicación
Resuelve .
Resolución
Primero convertimos el polinomio en un producto. Como , Ruffini con deja .
Un producto vale cero cuando al menos uno de sus factores vale cero.
Resultado. , y .
El objetivo aquí es ver para qué sirve factorizar. El estudio sistemático de ecuaciones conserva su propio cuaderno.
Signo de un polinomio como aplicación
Resuelve .
Resolución
Los ceros y dividen la recta real en tres intervalos. Estudiamos el signo de cada factor.
| Intervalo | Producto | ||
|---|---|---|---|
| - | - | + | |
| + | - | - | |
| + | + | + |
La desigualdad es estricta, así que no incluimos los ceros.
Resultado. .
Interpretar un área factorizada
El área de un rectángulo es y uno de sus lados mide . Calcula el otro lado e indica cuándo las longitudes tienen sentido.
Resolución
Factorizamos el área buscando dos números que sumen y multipliquen .
Como el área es el producto de los lados, si uno mide , el otro mide .
En un problema geométrico ambas longitudes deben ser positivas. La condición más restrictiva es , es decir, .
Resultado. El otro lado mide , con para interpretar ambas expresiones como longitudes positivas.
Parámetro mediante resto y factor
Tipo examenHalla y para que sea divisible entre y deje resto al dividir entre .
Resolución
La divisibilidad entre exige .
El resto al dividir entre es .
Resolvemos el sistema. De resulta . Sustituimos:
Resultado. y .
Comprobación. y .
Dominio como aplicación de la factorización
Determina el dominio de .
Resolución
Una función racional no está definida donde su denominador vale cero.
Resultado. .
Simplificación que prepara un límite
Simplifica e indica dónde es válida la igualdad.
Resolución
Reconocemos una diferencia de cuadrados.
La expresión simplificada coincide con la original en todos los puntos donde la original existe. En , la fracción inicial sigue sin estar definida.
Resultado. , con .
Parámetro y raíz de un polinomio
Tipo examenCalcula para que sea raíz de . Después comprueba el resultado.
Resolución
Si es raíz, entonces .
Con , el polinomio es . Comprobamos:
Resultado. .
Práctica final con soluciones paso a paso
Intenta cada ejercicio sin abrir la solución. Después compara no solo el resultado, sino también el orden del procedimiento.
1. Reducir términos semejantes
Reduce .
Ver solución desarrollada
Agrupamos por grado:
Resultado: .
2. Multiplicar polinomios
Multiplica .
Ver solución desarrollada
3. Cuadrado de una suma
Desarrolla .
Ver solución desarrollada
4. Cuadrado de una diferencia
Desarrolla .
Ver solución desarrollada
5. Diferencia de cuadrados
Factoriza .
Ver solución desarrollada
6. Trinomio cuadrado perfecto
Factoriza .
Ver solución desarrollada
Los extremos son y , y el término central es .
7. Factor común
Factoriza .
Ver solución desarrollada
El máximo factor común es .
8. Ruffini
Divide entre .
Ver solución desarrollada
Usamos con los coeficientes . La última fila es .
Resultado: cociente y resto .
9. Teorema del resto
Calcula el resto de dividir entre .
Ver solución desarrollada
Resto: .
10. Simplificar con restricciones
Simplifica .
Ver solución desarrollada
Las restricciones proceden del denominador original: .
11. Dominio
Determina el dominio de .
Ver solución desarrollada
Dominio: .
12. Parámetro
Calcula para que sea raíz de .
Ver solución desarrollada
Comprobación: .
Errores frecuentes y cómo detectarlos
| Error | Qué revisar |
|---|---|
| Sumar términos de distinto grado | Solo son semejantes si tienen la misma parte literal y exponentes. |
| Perder signos al restar | Cambiar el signo de todos los términos del segundo polinomio. |
| Olvidar el doble producto | En , el término central es . |
| Empezar Ruffini sin ordenar | Completar todos los grados ausentes con cero. |
| Usar Ruffini con cualquier divisor | Directamente solo corresponde a divisores . |
| Cancelar términos de una suma | Solo se cancelan factores completos. |
| Perder restricciones | Anotarlas desde el denominador original. |
| Detener la factorización antes de tiempo | Revisar cada factor y sumar multiplicidades. |
Para seguir practicando
Después de dominar la factorización, estos tres recursos permiten continuar de forma ordenada según el curso y el contenido que se quiera reforzar.
Revisión final
Antes de cerrar un ejercicio, comprueba que el polinomio está ordenado, que no falta ninguna columna, que la factorización es completa y que el desarrollo o la identidad devuelve el punto de partida.
Una idea para llevarse. Factorizar no es adivinar. Es reconocer una estructura, elegir un método y comprobar el producto final.
Cuando el error está en la base y no en el ejercicio actual
A veces el alumno llega a una ecuación, una función o un límite y el bloqueo real está en un signo, una identidad o una factorización anterior. En esos casos conviene localizar el primer paso que deja de ser seguro y reconstruirlo con práctica guiada. En las clases particulares online de Marlu Educativa se puede revisar esa base mientras se resuelve el ejercicio actual.
Si encaja mejor una franja temprana, la opción prioritaria son las clases online por la mañana. Cuando ya tengas claro que quieres consultar disponibilidad y horario, puedes dejar los datos en la prematrícula de Marlu Educativa.
Preguntas frecuentes
¿Cuándo se puede usar Ruffini?
Se usa directamente para dividir entre . Si el divisor no tiene esa forma, corresponde la división general de polinomios.
¿En qué orden conviene intentar factorizar?
Primero factor común; después identidades notables y agrupación; por último, raíces y Ruffini cuando el grado lo requiera.
¿Por qué hay que escribir coeficientes cero?
Porque cada grado ocupa su propia columna. Omitir un término ausente desplaza el cálculo y cambia el resultado.
¿Qué se trabaja en este recurso?
Monomios, operaciones con polinomios, productos notables, factorización, división, Ruffini, teoremas del resto y del factor, raíces y multiplicidad, con algunas aplicaciones breves.
Recurso elaborado por José María · Marlu Educativa.