I
MATU • Algebra
MATU_ECU_004
Admisión pre facultativo II-2018 (UMSA)
Enunciado
Calcular el valor de $h$ para que las dos raíces sean números recíprocos y de signos opuestos en la siguiente ecuación:
$$ hx^2 + 2hx + h = x^2 + 3x + 5 $$
$$ hx^2 + 2hx + h = x^2 + 3x + 5 $$
Solución Paso a Paso
1. Forma estándar de la ecuación
Primero, igualamos la ecuación a cero para identificar los coeficientes $a, b, c$:
$$ hx^2 - x^2 + 2hx - 3x + h - 5 = 0 $$
Factorizamos la variable $x$:
$$ (h-1)x^2 + (2h-3)x + (h-5) = 0 $$
2. Análisis conceptual de las raíces
El problema exige dos condiciones para las raíces $x_1$ y $x_2$:
Representación en la recta numérica (Ejemplo conceptual):
$$ \begin{array}{ccccccc} \text{Raíz } x_1 & & 0 & & \text{Raíz } x_2 \\ \hline -2 & \leftarrow & | & \rightarrow & 1/2 \\ \end{array} $$
$$ \text{Matemáticamente: } x_1 \cdot x_2 = -1 $$
3. Resolución por propiedades de raíces
Sabemos que el producto de raíces es $x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a}$. Sustituimos:
$$ \frac{h - 5}{h - 1} = -1 $$
Multiplicamos ambos miembros por $(h-1)$:
$$ h - 5 = -1(h - 1) $$
$$ h - 5 = -h + 1 $$
Agrupamos términos semejantes:
$$ h + h = 1 + 5 $$
$$ 2h = 6 $$
Conclusión:
$$ \boxed{h = 3} $$
Primero, igualamos la ecuación a cero para identificar los coeficientes $a, b, c$:
$$ hx^2 - x^2 + 2hx - 3x + h - 5 = 0 $$
Factorizamos la variable $x$:
$$ (h-1)x^2 + (2h-3)x + (h-5) = 0 $$
2. Análisis conceptual de las raíces
El problema exige dos condiciones para las raíces $x_1$ y $x_2$:
- Recíprocas: Su magnitud es inversa ($|x_1| = 1/|x_2|$).
- Signos opuestos: Una es positiva y la otra negativa.
Representación en la recta numérica (Ejemplo conceptual):
$$ \begin{array}{ccccccc} \text{Raíz } x_1 & & 0 & & \text{Raíz } x_2 \\ \hline -2 & \leftarrow & | & \rightarrow & 1/2 \\ \end{array} $$
$$ \text{Matemáticamente: } x_1 \cdot x_2 = -1 $$
3. Resolución por propiedades de raíces
Sabemos que el producto de raíces es $x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a}$. Sustituimos:
$$ \frac{h - 5}{h - 1} = -1 $$
Multiplicamos ambos miembros por $(h-1)$:
$$ h - 5 = -1(h - 1) $$
$$ h - 5 = -h + 1 $$
Agrupamos términos semejantes:
$$ h + h = 1 + 5 $$
$$ 2h = 6 $$
Conclusión:
$$ \boxed{h = 3} $$