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Secundaria

Factorización de polinomios

Desarrollar 3(x + 2) da 3x + 6. Factorizar recorre el camino contrario: reconocer que 3x + 6 puede escribirse como ese producto. No buscamos un valor de x; buscamos otra escritura de la misma expresión. Empezaremos con la distributiva y comprobaremos cada resultado multiplicando de nuevo.

1. Factorizar cambia una suma por un producto equivalente

En 5x + 10, ambos términos tienen un factor cinco: 5x = 5 · x y 10 = 5 · 2.

Podemos agruparlo como 5(x + 2). La multiplicación de cinco por todo el paréntesis devuelve exactamente la suma original.

No hemos quitado una parte ni cambiado el valor de la expresión. Hemos reorganizado sus factores. Es distinto de resolver 5x + 10 = 0: esa ecuación añadiría una condición. Factorizar por sí solo no obliga a que la expresión valga cero.

Leer una distributiva al revés

Factoriza 4x + 12.

  1. Separamos un factor común

    4x = 4 · x y 12 = 4 · 3.
  2. Agrupamos

    4(x + 3).

  3. Reconstruimos

    4 · x + 4 · 3 = 4x + 12.
Resultado

4x + 12 = 4(x + 3).

Lo comprobamos

Para x = 2, las dos formas dan veinte. La distributiva explica la igualdad general.

Un factor que también contiene una letra

Factoriza xy + xz.

  1. Miramos todos los términos

    x multiplica tanto a y como a z.

  2. Lo escribimos una vez fuera

    x(y + z).

Resultado

xy + xz = x(y + z).

Lo comprobamos

Al multiplicar x por los dos términos del paréntesis vuelven xy y xz.

2. El factor común máximo usa el divisor numérico y las potencias compartidas

Para 12x³ + 18x², los coeficientes 12 y 18 tienen máximo común divisor seis. Ambas partes literales contienen al menos x²; no podemos extraer x³ de un término que solo tiene x² sin introducir fracciones. Elegimos 6x².

Dividimos cada término por ese factor para conocer lo que queda: 12x³ = 6x² · 2x y 18x² = 6x² · 3. Resultado: 6x²(2x + 3). Si un término coincide exactamente con el factor extraído, dentro queda uno, no cero. Podemos escoger también un factor negativo si ayuda a escribir el paréntesis.

TérminoFactor comúnLo que queda
12x³6x²2x
18x²6x²3

Un uno que no debe desaparecer

Factoriza 8x² + 4x.

  1. Elegimos el factor común

    Cuatro es divisor de ambos coeficientes y una x aparece en ambos: 4x.

  2. Identificamos los complementos

    8x² = 4x · 2x; 4x = 4x · 1.
  3. Agrupamos

    4x(2x + 1).

Resultado

8x² + 4x = 4x(2x + 1).

Lo comprobamos

4x · 1 devuelve el segundo término; si pusiéramos cero, lo perderíamos.

Elegir un factor negativo

Factoriza −3x² + 6x usando −3x como factor.

  1. Escribimos ambos productos

    −3x² = (−3x) · x y 6x = (−3x) · (−2).
  2. Agrupamos los complementos

    −3x(x − 2).

Resultado

−3x² + 6x = −3x(x − 2).

Lo comprobamos

El segundo producto es positivo porque multiplica dos negativos.

3. Dos cuadrados con una resta se convierten en factores conjugados

Sabemos que (a − b)(a + b) = a² − b².

Al leer la identidad al revés, x² − 25 se convierte en (x − 5)(x + 5). Reconocemos primero las bases de los cuadrados: x y cinco.

La resta entre cuadrados es esencial. x² + 25 no se factoriza en factores lineales reales mediante esta identidad: la suma no tiene los cruces que se cancelan como en la resta. Tampoco reemplazamos una diferencia por el cuadrado de una diferencia; son estructuras distintas.

Coeficiente que también es un cuadrado

Factoriza 4x² − 49.

  1. Identificamos las bases

    4x² = (2x)² y 49 = 7².
  2. Escribimos diferencia por suma

    (2x − 7)(2x + 7).

Resultado

4x² − 49 = (2x − 7)(2x + 7).

Lo comprobamos

Los cruces −14x y +14x se anulan al multiplicar.

Extraer primero para ver la identidad

Factoriza 3x² − 12.

  1. Sacamos el factor común tres

    3(x² − 4).

  2. Reconocemos 4 = 2²

    x² − 4 = (x − 2)(x + 2).
  3. Conservamos el factor extraído

    3(x − 2)(x + 2).

Resultado

3x² − 12 = 3(x − 2)(x + 2).

Lo comprobamos

El tres no desaparece cuando seguimos factorizando el paréntesis.

4. Un trinomio cuadrado perfecto debe cumplir también el término central

En x² + 10x + 25, los extremos son x² y 5². El doble producto de sus bases es 2 · x · 5 = 10x, justo el centro. Por eso podemos escribir (x + 5)².

Si el centro fuera −10x, correspondería a (x − 5)². Si fuera 9x, no podríamos usar ese cuadrado: los extremos por sí solos no bastan. Revisar las tres partes evita fabricar una identidad falsa.

Un primer bloque distinto de x

Factoriza 9x² + 12x + 4.

  1. Leemos las bases de los cuadrados

    3x y 2.

  2. Comprobamos el cruce

    2 · 3x · 2 = 12x.
  3. Escribimos el cuadrado

    (3x + 2)².

Resultado

9x² + 12x + 4 = (3x + 2)².

Lo comprobamos

El coeficiente nueve viene de cuadrar todo 3x.

Un centro que no encaja

¿x² − 5x + 9 es igual a (x − 3)²?

  1. Calculamos el centro necesario

    −2 · x · 3 = −6x.
  2. Comparamos

    El centro dado es −5x, no −6x.

Resultado

No; no es ese cuadrado perfecto.

Lo comprobamos

Desarrollar (x − 3)² da x² − 6x + 9, una expresión diferente.

5. En x² + bx + c buscamos dos números por su suma y su producto

Al desarrollar (x + m)(x + n), obtenemos x² + (m + n)x + mn. Para recuperar esos factores desde x² + bx + c necesitamos m + n = b y mn = c. Las dos condiciones deben cumplirse a la vez.

Cada fila se multiplica por cada columna
x4x−3x²−3x4x−12x² − 3x + 4x − 12 = x² + x − 12
Tabla de productos para (x + 4) por (x − 3). Las cuatro casillas son x², −3x, 4x, −12. Cada término del primer factor se multiplica por cada término del segundo. x² − 3x + 4x − 12 = x² + x − 12. La tabla organiza productos algebraicos, no representa longitudes.

Para x² + x − 12 buscamos producto −12 y suma uno.

Cuatro y menos tres cumplen: 4 · (−3) = −12 y 4 + (−3) = 1.

Por eso queda (x + 4)(x − 3). La tabla permite reconstruir los cuatro productos y ver el término central.

Si buscamos factores enteros, podemos probar las parejas de divisores del término independiente y sus signos. Producto positivo exige signos iguales; producto negativo, signos opuestos. Después elegimos por la suma. No existe siempre una pareja entera adecuada.

Dos signos negativos

Factoriza x² − 7x + 12 con factores enteros.

  1. Buscamos el producto

    3 · 4 = 12.
  2. Ajustamos la suma

    −3 + (−4) = −7 y (−3)(−4) = 12.
  3. Escribimos los factores

    (x − 3)(x − 4).

Resultado

x² − 7x + 12 = (x − 3)(x − 4).

Lo comprobamos

Los cruces −3x y −4x suman −7x.

Producto negativo, suma positiva

Factoriza x² + 3x − 10.

  1. Probamos divisores de diez

    Cinco y dos.

  2. Elegimos signos por las dos condiciones

    5 · (−2) = −10 y 5 + (−2) = 3.
  3. Escribimos

    (x + 5)(x − 2).

Resultado

x² + 3x − 10 = (x + 5)(x − 2).

Lo comprobamos

La suma decide cuál de los dos signos es negativo, después de conocer el producto.

6. Si el primer coeficiente no es uno, podemos partir el término central

Queremos factorizar 2x² + 7x + 3. Buscamos dos números con producto 2 · 3 = 6 y suma siete: seis y uno. Reescribimos 7x como 6x + x. Así la expresión queda 2x² + 6x + x + 3.

Agrupamos: 2x(x + 3) + 1(x + 3). Ahora el factor común es el bloque completo x + 3: queda (2x + 1)(x + 3). Partir el término central no modifica la suma; permite construir dos grupos con un paréntesis igual.

Otro coeficiente principal

Factoriza 3x² + 10x + 3.

  1. Buscamos producto y suma

    Producto 3 · 3 = 9 y suma diez: nueve y uno.
  2. Partimos y agrupamos

    3x² + 9x + x + 3 = 3x(x + 3) + 1(x + 3).
  3. Extraemos el bloque común

    (3x + 1)(x + 3).

Resultado

3x² + 10x + 3 = (3x + 1)(x + 3).

Lo comprobamos

Multiplicar los factores devuelve 3x² + 9x + x + 3.

Agrupación con signos distintos

Factoriza 2x² − x − 3.

  1. Buscamos producto menos seis y suma menos uno

    Dos y menos tres.

  2. Separamos el centro

    2x² + 2x − 3x − 3.

  3. Agrupamos y factorizamos

    2x(x + 1) − 3(x + 1) = (2x − 3)(x + 1).
Resultado

2x² − x − 3 = (2x − 3)(x + 1).

Lo comprobamos

Al extraer −3 del segundo grupo, ambos términos del paréntesis quedan positivos.

7. Los factores ayudan a encontrar raíces cuando sí hay una ecuación

Una raíz de un polinomio es un valor que lo hace cero. Si tenemos la ecuación (x − 2)(x + 4) = 0, el producto es cero cuando al menos uno de sus factores es cero. Por tanto, x − 2 = 0 o x + 4 = 0: las raíces son dos y menos cuatro.

Esta regla necesita que el producto esté igualado a cero.

El conjunto de números admitido cambia qué factores podemos escribir. x² − 2 no tiene factores lineales con coeficientes enteros, pero en los reales sí: (x − √2)(x + √2). En los reales, x² + 1 nunca vale cero, así que no tiene factores lineales reales.

No encontrar una pareja entera no significa que cualquier factorización sea imposible.

Del producto nulo a las dos posibilidades

Resuelve (x + 1)(x − 5) = 0.

  1. Igualamos el primer factor a cero

    x + 1 = 0 da x = −1.
  2. Igualamos el segundo

    x − 5 = 0 da x = 5.
  3. Reunimos las alternativas

    Basta que uno de los dos factores se anule.

Resultado

Las soluciones son x = −1 y x = 5.

Lo comprobamos

No exigimos que ambos factores se anulen a la vez.

Una raíz real que no es entera

Factoriza x² − 3 en factores lineales reales.

  1. Leemos tres como un cuadrado

    3 = (√3)².
  2. Usamos diferencia de cuadrados

    (x − √3)(x + √3).

Resultado

x² − 3 = (x − √3)(x + √3).

Lo comprobamos

Las bases √3 y −√3 son reales aunque no sean números enteros.

8. Buscamos estructura y comprobamos el producto completo

Primero ordenamos y reducimos semejantes. Después miramos si todos los términos tienen factor común. Al extraerlo puede aparecer una diferencia de cuadrados o un trinomio conocido. Si usamos agrupación, los grupos deben producir el mismo factor, con signos compatibles.

La comprobación final consiste en desarrollar todos los factores y recuperar cada término original. No basta comprobar solo el de mayor grado o solo la constante. Si además probamos un número, sirve para detectar errores, pero la distributiva justifica la igualdad general.

Combinar dos pasos

Factoriza 2x² + 8x + 8.

  1. Extraemos el factor común dos

    2(x² + 4x + 4).

  2. Reconocemos el cuadrado perfecto

    x² + 4x + 4 = (x + 2)².
  3. Conservamos el factor exterior

    2(x + 2)².

Resultado

2x² + 8x + 8 = 2(x + 2)².

Lo comprobamos

Desarrollar da 2(x² + 4x + 4), no solo el cuadrado del paréntesis.

Un factor incorrecto puede acertar los extremos

Alguien propone x² + 6x + 8 = (x + 1)(x + 8). Revísalo.

  1. Desarrollamos su propuesta

    x² + 9x + 8.

  2. Comparamos el centro

    Nueve no es seis; los extremos no bastan.

  3. Buscamos producto ocho y suma seis

    Dos y cuatro: (x + 2)(x + 4).

Resultado

La factorización correcta es (x + 2)(x + 4).

Lo comprobamos

2 + 4 = 6 y 2 · 4 = 8 comprueban las dos condiciones.

Ahora lo resolvemos de principio a fin.

EJEMPLO RESUELTO 1

Factor común

Factoriza 6x²−9x.

  1. Buscamos un factor presente en ambos términos

    Los coeficientes seis y nueve comparten tres; ambas partes literales contienen x.

  2. Elegimos 3x

    6x² = 3x · 2x y −9x = 3x · (−3).
  3. Agrupamos los complementos

    3x(2x − 3).

  4. Comprobamos

    3x · 2x − 3x · 3 = 6x² − 9x.
Resultado

3x(2x−3).

Lo comprobamos

Distribuir produce 6x²−9x.

EJEMPLO RESUELTO 2

Un trinomio

Factoriza x²+5x+6.

  1. Identificamos la estructura

    El coeficiente de x² es uno: buscamos (x + m)(x + n).

  2. Traducimos las dos condiciones

    m + n = 5 y mn = 6.
  3. Probamos una pareja

    Dos y tres suman cinco y multiplican seis.

  4. Escribimos los factores

    (x + 2)(x + 3).

  5. Reconstruimos

    x² + 3x + 2x + 6 = x² + 5x + 6.
Resultado

(x+2)(x+3).

Lo comprobamos

El producto da x²+3x+2x+6.

Los símbolos que hemos usado

P(x)
Polinomio que se quiere expresar como producto.
F(x)G(x)
Factores cuyo producto reconstruye P(x).
Factor común
Expresión que aparece multiplicando en todos los términos de una suma.
MCD
Mayor divisor común positivo de los coeficientes enteros.
r
Raíz: valor que cumple P(r)=0.
(x−r)
Factor lineal que se anula en x=r.
Irreducible
No admite factorización en factores de menor grado con coeficientes del conjunto declarado.

Ahora te toca a ti.

Tienes cinco ejercicios. Inténtalos; las pistas te ayudan si te atascas.

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