Ii MATU • Algebra

MATU_RACI_040

Solving Problems in Algebra and Trigonometry Litvinenko Mordkovich

1892 / 2637

Enunciado

Racionalizar la siguiente expresión:
$$ \frac{1}{\sqrt[3]{4} + \sqrt[3]{6} + \sqrt[3]{9}} $$

Solución Paso a Paso

1. Identificación del caso de racionalización:
Observamos que el denominador tiene la forma $a^2 + ab + b^2$, donde:
$$ a = \sqrt[3]{2} \implies a^2 = \sqrt[3]{2^2} = \sqrt[3]{4} $$
$$ b = \sqrt[3]{3} \implies b^2 = \sqrt[3]{3^2} = \sqrt[3]{9} $$
$$ ab = \sqrt[3]{2} \cdot \sqrt[3]{3} = \sqrt[3]{6} $$

2. Aplicación de productos notables:
Recordamos la identidad de diferencia de cubos:
$$ (b - a)(b^2 + ba + a^2) = b^3 - a^3 $$

Para eliminar las raíces cúbicas, multiplicamos el numerador y el denominador por $(b - a)$, es decir, $(\sqrt[3]{3} - \sqrt[3]{2})$:
$$ \frac{1}{\sqrt[3]{9} + \sqrt[3]{6} + \sqrt[3]{4}} \cdot \frac{\sqrt[3]{3} - \sqrt[3]{2}}{\sqrt[3]{3} - \sqrt[3]{2}} $$

3. Desarrollo del denominador:
$$ \text{Denominador} = (\sqrt[3]{3})^3 - (\sqrt[3]{2})^3 = 3 - 2 = 1 $$

4. Resultado final:
$$ \frac{\sqrt[3]{3} - \sqrt[3]{2}}{1} = \sqrt[3]{3} - \sqrt[3]{2} $$

$$ \boxed{\sqrt[3]{3} - \sqrt[3]{2}} $$

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