Ii
MATU • Algebra
MATU_FACT_059
Examen de admisión
Enunciado
Indique la cantidad de factores primos que tiene el polinomio $P$.
$$P_{(x)} = (x + 2)^2(x + 1)(x + 3) - 5x(x + 4) - 27$$
A) 5 B) 4 C) 3 D) 2 E) 1
$$P_{(x)} = (x + 2)^2(x + 1)(x + 3) - 5x(x + 4) - 27$$
A) 5 B) 4 C) 3 D) 2 E) 1
Solución Paso a Paso
1. Datos del problema:
2. Desarrollo paso a paso:
$$(x + 1)(x + 3) = x^2 + 4x + 3$$
$$(x + 2)^2 = x^2 + 4x + 4$$
$$-5x(x + 4) = -5(x^2 + 4x)$$
$$P_{(x)} = (x^2 + 4x + 4)(x^2 + 4x + 3) - 5(x^2 + 4x) - 27$$
$$P_{(u)} = (u + 4)(u + 3) - 5u - 27$$
$$P_{(u)} = u^2 + 7u + 12 - 5u - 27$$
$$P_{(u)} = u^2 + 2u - 15$$
$$P_{(u)} = (u + 5)(u - 3)$$
$$P_{(x)} = (x^2 + 4x + 5)(x^2 + 4x - 3)$$
3. Resultado final:
El polinomio tiene 2 factores primos.
- Polinomio: $P_{(x)} = (x + 2)^2(x + 1)(x + 3) - 5x(x + 4) - 27$
- Objetivo: Contar el número de factores primos sobre $\mathbb{Z}$.
2. Desarrollo paso a paso:
- Primero, agrupamos los términos de forma estratégica para facilitar un cambio de variable. Multiplicamos los factores $(x + 1)$ y $(x + 3)$:
$$(x + 1)(x + 3) = x^2 + 4x + 3$$
- Expandimos el término cuadrático $(x + 2)^2$:
$$(x + 2)^2 = x^2 + 4x + 4$$
- Multiplicamos el término $-5x(x + 4)$:
$$-5x(x + 4) = -5(x^2 + 4x)$$
- Reemplazamos en el polinomio original:
$$P_{(x)} = (x^2 + 4x + 4)(x^2 + 4x + 3) - 5(x^2 + 4x) - 27$$
- Realizamos un cambio de variable: Sea $u = x^2 + 4x$.
$$P_{(u)} = (u + 4)(u + 3) - 5u - 27$$
$$P_{(u)} = u^2 + 7u + 12 - 5u - 27$$
$$P_{(u)} = u^2 + 2u - 15$$
- Factorizamos la expresión cuadrática en $u$ mediante aspa simple:
$$P_{(u)} = (u + 5)(u - 3)$$
- Volvemos a la variable original $x$:
$$P_{(x)} = (x^2 + 4x + 5)(x^2 + 4x - 3)$$
- Analizamos si los factores cuadráticos son reducibles sobre $\mathbb{Z}$:
- Para $x^2 + 4x + 5$: El discriminante es $\Delta = 4^2 - 4(1)(5) = 16 - 20 = -4$. Es primo.
- Para $x^2 + 4x - 3$: El discriminante es $\Delta = 4^2 - 4(1)(-3) = 16 + 12 = 28$. Al no ser un cuadrado perfecto, es primo sobre $\mathbb{Z}$.
3. Resultado final:
El polinomio tiene 2 factores primos.