Expressions algebraiques.
Monomis
 

Expressions algebraiques

Una "expressió algebraica" és aquella en la qual s'utilitzen lletres, números i signes d'operacions.

Exemple 1.- Expressar el valor del perímetre i de l'àrea d'un terreny rectangular.

 

Si suposem que mesura"x" metres de llarg i "y" metres d'ample, obtenim:

Perímetre: 2x + 2y

Àrea: xy

Totes dues són expressions algebraiques (s'ha de recordar que el signe de la multiplicació acostuma a no posar-se).

Altres expressions algebraiques podrien ser:

Suma de quadrats: a2 + b2
Triple d'un número menys doble de l'altre: 3x - 2y
Suma de diverses potències d'un número: a4 + a3 + a2 + a
Valor numèric d'una expressió algebraica

Si en una expressió algebraica es substitueixen les lletres per números i es realitza l'operació indicada s'obté un número com a resultat que és el "valor numèric" de l'expressió algebraica per als valores de les lletres donades.

En l' Exemple 1, si el llarg del terreny fossin 50 m ( x = 50) i l'ample 30 m (y = 30), el valor numèric del:

Perímetre = 2 · 50 + 2 · 30 = 100 + 60 = 160 m

i el de l':

Àrea = 50 · 30 = 1500 m2

Naturalment s'ha d'observar que el valor numèric d'una expressió algebraica no és únic sinó que depèn del valor que donem a les lletres que intervenen en ella.

Exercici1.- Calcular el valor numèric de l'expressió algebraica a2 - 2ax + 4 en els casos:

a) a = 2 ; x = 3

b) a = -2 ; x = 1

Observeu en l'escena adjunta l'expressió i el seu valor numéric en el cas a).

Canviar els valors de a i x per a obtenir el valor numèric en el cas b) i qualsevol altre cas que es desitgi.

 

 

REALITZA ELS EXERCICIS DEL DOSSIER MONOMIS 1

 

 
Monomis

Si s'observen les següents expressions algebraiques es veurà que en elles apareixen diferents operacions:

Exemple 2.-

1) 3ax

2) -2xy2

3) 8ab3x

4) 3ax - 2y

5) x2 + 2x - 4

En les tres primeres expressions no apareixen sumes entre termes, mentre que en la 4) i la 5) sí.

En els tres primers casos es tracta de monomis mentre que en els altres dos no.

Podem dir per tant que:

Un "monomi" és una expressió algebraica en la qual les úniques operacions que apareixen entre les lletres són el producte i la potència d'exponent natural.

S'anomena "coeficient" d'un monomio al número que apareix multiplicant a les lletres. Normalment, es col·loca al principi. Si és un 1, no s'escriu i el coeficient mai és 0 ja que l'expressió completa seria 0. En els tres exemples de monomis anteriors els coeficients són 3 ; -2 ; y 8 respectivament.

S'anomena "grau" d'un monomi a la suma dels exponents de les lletres. D'aquesta manera els tres monomis anteriors seran: 1) de grau 2, 2) de grau 3 , 3) de grau 5 (com és sabut, quan l'exponent és 1 no s'escriu).

En l'escena es pot observar el coeficient i el grau d'un monomi. En la part superior es poden canviar els exponents de les lletres i veuràs com canvia el grau (hem anomenat als exponents de a, b i x expa, expb, expx respectivament deixant l'exponent de y fix i igual a 1) i en la part inferior de l'escena el coeficient del monomi (coef).
" En totes les escenes del tema anem a suposar que els coeficients dels monomis no poden ser menoroes que -9 per afavorir la presentació de l'escena"
"En la major part dels casos els monomis que s'utilizaran seran més simples ja que sols estaran formats per: una lletra (normalment la x) l'exponent corresponent (que serà el grau del monomi) i un coeficient".

Per exemple: -2x2 ; 3x ; -5x3 ; x5 són quatre monomis de graus 2, 1, 3 i 5 respectivament.

"Els coeficients d'un monomi poden no ser enters ( per exemple 0,6 ; 1/2 ; -5/6 etc.) encara que normalment seran enters i així ho anem a suposar en aquest tema".

Monomis semblants

Són monomis semblants aquells en els quals apareixen les mateixes lletres amb els mateixos exponents.

Exemple 3.- Són monomis semblants: 2ax4y3 ; -3ax4y3 ; ax4y3 ; 5ax4y3

Mentre que per exemple no són semblants als anteriors: axy3 ; 3a2x4y3 ; 2bx4

Per tant "Dos monomis semblants sols es poden diferenciar en el coeficient"

En l'escena de l'apartat anterior, si no es modifiquen els valors de la part superior de la mateixa, modificant el de la part inferior s'obtenen monomis semblants. Observa que els monomis semblants tenen el mateix grau.

 

REALITZA ELS EXERCICIS DEL DOSSIER MONOMIS 2

 

Operacions amb monomis

SUMA I RESTA

Observa les següents operacions:

Exemple 4.- 1) 5ax4y3 - 2ax4y3 = 3ax4y3

2) 4ax4y3 + x2y

En el primer cas la resta de monomis es pot realitzar mentre que en el segon cas la suma no.

En el primer cas es tracta de monomis semblants i en el segon no. Per tant:

Per sumar o restar dos monomis han de ser semblants. La suma o resta de dos monomis és un altre monomi semblant als anteriors que té per coeficient la suma o diferència, segons el cas, dels coeficients.

Quan els monomis no són semblants la suma queda indicada i el resultat és un polinomi com veurem més endavant de la unitat.

Exercici 2.- Calcula la suma dels monomis que s'indiquen:

a) 2ax4 - 3ax4 + 5ax4

b) 2x3 - x + x3 + 3x3 +2x

- El primer cas a) és el que es pot observar en l'escena.

Es poden canviar els coeficients (c1, c2, c3 respectivament) i observar altres resultats.

- En el cas b) observeu que no tots els monomis són semblants entre si. S'han de sumar els que ho siguin.

(Solució: 6x3 +x )

PRODUCTE DE MONOMIS

Per multiplicar monomis s'ha de recordar el producte de potències que, com sabem es pot realitzar si tenen la mateixa base. Per exemple 5x2 · 3x4 = 15x6 ja que:

"Per multiplicar potències de la mateixa base es deixa la mateixa base i se sumen els exponents"

Per tot això, per a multiplicar monomis, es multipliquen els coeficients de cadascun i les potències que tinguin la mateixa base de cadascun (sumant els exponents), deixant les de diferent base com estiguin.

Exemple 5 .- Calcular el producte dels següents monomis: 4ax4y3 · x2y · 3ab2y3 . Es procedeix:

a) Es multipliquen els coeficients: 4, 1 i 3 respectivament. Resultat: 12

b) Es multipliquen totes les potències de base a. Resultat: a2

c) Es multipliquen totes les potències de base b. Resultat: b2

c) Es multipliquen totes les potències de base x. Resultat: x6

d) Es multipliquen totes les potències de base y. Resultat: y7

Resultat final: 4ax4y3 · x2y · 3ab2y3 = 12a2b2x6y7

Exercici 3.- Calcula el producte dels monomis següents:

6a5x2y · (2a3x)

En l'escena es pot canviar el valor dels coeficients en la part inferior (sempre amb un valor mínim de -9) i el dels exponents en la part superior de l'escena (sempre amb un valor mínim d'1 ja que sinó no serien monomis).

Exercici 4.- Planteja un altre producte de monomis semblants als tres anteriors. Canvia els valors dels coeficients i els exponents i calcula-la.

 

DIVISIÓ DE MONOMIS

Per a dividir monomis, es divideixen els coeficients de cadascun i les potències que tinguin la mateixa base de cadascun (restant els exponents), deixant les de diferent base com estiguin.

Dos monomis no sempre es poden dividir. Observeu els següents exemples:

Exemple 6.- a) 4ax4y3 : 2x2y--------------------------------b) 6x4y : ax3

En el primer cas a) es poden dividir els coeficients entre si i les lletres del dividend entre les del divisor, malgrat que en el divisor no estigui la "a". S'obtindria com a resultat 2ax2y2

En el segon cas b), en no existir la "a" en el dividend, no és possible la divisió.

És possible que s'entengui millor si expressem la divisió com una fracció i la "simplifiquem", restant els exponents de les potències de la mateixa base:

En el segon cas b) òbviament no podem fer el mateix en no poder simplificar la "a" del denominador.

"Tampoc poden dividir-se els monomis quan en el divisor apareix una lletra amb una potència major que en el dividend. El resultat no seria un monomi doncs quedaria, en restar els exponents, un exponent negatiu (recordeu que els exponents de les lletres han de ser positius)".

Exemple 7.- Si plantegem la divisió 2ax2 : (-3a3x), el resultat seria - 2/3 a-2 x . El coeficient -2/3 és perfectament vàlid encara que solem utilitzar coeficients enters, però no així a-2 ja que l'exponent no és positiu.

Exercici 5.- a) Calcula la següent divisió de polinomis: 6a5x2 y : 2a3x

El resultat és el que es pot veure en l'escena següent; aquest resultat és un monomi?

(En lloc dels dos punts ( : ) s'ha emprat el símbol / per a la divisió per necesitats del programa.)

b) Calcula ara: 6a5x2 y : 3a6x (És ara el resultat un monomi? Per què?)

Escriu diversos exemples amb les mateixes lletres calculant els resultats i comprovant-los en l'escena anterior.

 

REALITZA ELS EXERCICIS DEL DOSSIER MONOMIS 3

 

      Atrás   adelante  
           
  Leoncio Santos Cuervo
 
© Ministerio de Educación, Política Social y Deporte. Any 2001