Admisión UNAL · Matemáticas IV

Factorizar es desarrollar al revés

La factorización casi nunca es la pregunta: es el paso intermedio de otras cinco. Simplificar una fracción algebraica, hallar el dominio de una función racional, resolver una ecuación de grado 3, leer el vértice de una parábola, racionalizar un denominador — en todas ellas el trabajo real es reconocer una forma y romperla en factores.

Seis paneles: los cuatro productos notables leídos en los dos sentidos, el catálogo completo de casos con su señal de reconocimiento, el orden en que se prueban, la división sintética, los atajos de cálculo mental y los cinco errores que el examen convierte en distractores. Cada caso se comprueba evaluando, que es la costumbre que evita el error de signo.

1

Los productos notables, leídos en los dos sentidos

Factorizar es desarrollar al revés. Quien reconoce los cuatro productos notables no memoriza «casos de factorización»: los ve. Y como el examen pregunta tanto el desarrollo como la factorización, la misma igualdad sirve para las dos direcciones.

(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
Un trinomio cuadrado perfecto se lee como el cuadrado de un binomio.
a = 3
b = 4
La comprobación, con estos números
(3 + 4)² = 3² + 2·3·4 + 4² = 9 + 24 + 16

Las dos formas dan 49. Si al desarrollar te sale otra cosa, el fallo está en un signo o en un coeficiente — y comprobar con un número pequeño lo encuentra en cinco segundos.

El término central, 2ab, es el que se olvida. (a + b)² NO es a² + b²: prueba con a = 3 y b = 4 y verás 49 contra 25.
La trampa que se repite en todos los niveles
La potencia no se reparte sobre una suma. (a + b)² ≠ a² + b², √(a + b) ≠ √a + √b, y 1/(a + b) ≠ 1/a + 1/b. Las tres son el mismo error, y en las tres basta un contraejemplo con números de una cifra para descartarlo.
2

El catálogo completo, con su señal de reconocimiento

No hay que memorizar ocho procedimientos: hay que reconocer ocho formas. Cada caso tiene una señal que lo delata a simple vista, y ésa es la columna que de verdad importa.

Diferencia de cuadrados2 términos
a² − b² = (a + b)(a − b)
9x² − 25 = (3x + 5)(3x − 5)
cómo se ve Los dos términos son cuadrados perfectos y van restando. Ojo: la SUMA de cuadrados, x² + 25, no se factoriza en los números reales — y aparece como distractor.
Comprobar en x = 3
Las dos expresiones, evaluadas
9x² − 25 → 56 · (3x + 5)(3x − 5) → 56

Coinciden, como tienen que coincidir para cualquier x: factorizar no cambia la expresión, sólo la escribe como producto.

Un producto de factores vale cero si y sólo si alguno de los factores vale cero. Por eso factorizar es el camino a las raíces: de (x + 3)(x + 4) se leen x = −3 y x = −4 sin fórmula cuadrática. Ésa es la razón por la que el examen insiste tanto en este tema.
3

El decisor: cuenta los términos y factoriza hasta el fondo

Bajo presión no hay tiempo de probar los ocho casos. El número de términos reduce la lista a dos o tres, y hay una regla que casi nadie aplica: factorizar no termina en el primer paso. El examen pone la factorización incompleta como distractor principal.

Elige una expresión
1

Cuenta los términos: 2

Con dos términos las opciones son factor común, diferencia de cuadrados o cubos. Pero antes de clasificar, siempre se busca factor común.
2

Factor común: 3x

3x³ − 12x = 3x(x² − 4)
3

Lo que queda es diferencia de cuadrados

x² − 4 = (x + 2)(x − 2)
3x³ − 12x = 3x(x + 2)(x − 2)
Comprobación en x = 3: la original vale 45 y la factorizada, 45. El valor de prueba se elige de forma que NO sea raíz: si lo fuera, las dos formas darían cero y la comprobación no probaría nada.
La lista corta, por número de términos
Términosqué probar, en este orden
los que seanfactor común — siempre lo primero
2diferencia de cuadrados · suma o diferencia de cubos
3cuadrado perfecto · trinomio x² + bx + c · trinomio ax² + bx + c
4agrupación · cubo perfecto de binomio
grado ≥ 3división sintética, buscando raíces entre los divisores del término independiente
La trampa principal del tema
Parar demasiado pronto. Entre las opciones suele estar la factorización a medias — 3x(x² − 4) en vez de 3x(x + 2)(x − 2)— y es técnicamente cierta, pero no es «completamente factorizada», que es lo que pide el enunciado. Antes de marcar, mira si algún factor todavía se puede romper.
4

División sintética: cuando el grado pasa de 2

Un polinomio de grado 3 no encaja en ningún caso del catálogo. Se factoriza al revés: se busca una raíz, y esa raíz regala un factor. Las candidatas no son infinitas — son los divisores del término independiente.

P(x) = x3 − 6x2 + 11x − 6
Se prueba un divisor (x − r) y la última casilla de la tabla dice si divide exacto.
Dividir entre (x − r)
r = 1x³x²xindep.
coeficientes1-611-6
se baja y se multiplica por r—1-56
suma1-560
El teorema del residuo, a la vista
residuo = 0 · P(1) = 1³ − 6·1² + 11·1 − 6 = 0

Son el mismo número, y vale cero: 1 es raíz, así que (x − 1) divide exacto y el cociente es x² − 5x + 6.

x3 − 6x2 + 11x − 6 = (x − 1)(x − 2)(x − 3)
Las tres raíces son 1, 2 y 3, y todas son divisores del término independiente −6. Ésa es la lista de candidatas que hay que probar: ±1, ±2, ±3, ±6.
El teorema del residuo dice que P(r) es el residuo de dividir P(x) entre (x − r), y el del factor añade el caso útil: si P(r) = 0, entonces (x − r) es factor. Para descartar una candidata basta evaluar; no hace falta dividir.
Las dos trampas de signo
Para el factor (x − 3) se usa r = +3, y para (x + 3) se usa r = −3. Y hay que escribir todos los coeficientes, incluidos los ceros: en x³ − 8 la fila es 1, 0, 0, −8, no 1, −8.
5

Los cuatro trucos que ahorran tiempo

Todos son el mismo caso de factorización aplicado fuera de su sitio habitual. Sin calculadora valen minutos, y los minutos en este examen son la mitad del problema.

Cualquier producto de dos números simétricos respecto de uno redondo es una diferencia de cuadrados.
1
51 × 49 = (50 + 1)(50 − 1) = 50² − 1² = 2.500 − 1 = 2.499
2
98² = (100 − 2)² = 10.000 − 400 + 4 = 9.604
Sin calculadora, reconocer la estructura convierte una multiplicación larga en dos restas.
Pruébalo con otro número: n = 50
La misma estructura, con n = 50
51 × 49 = 50² − 1 = 2.500 − 1 = 2.499
6

Los cinco errores que el examen construye como distractores

Ninguno es un despiste: cada uno tiene una opción esperándolo. Reconocer el error de memoria vale tanto como saber factorizar, porque permite descartar sin resolver.

(x + 3)/3 = x
no se simplifica
lo que el distractor ofrecelo correcto
El 3 divide a toda la suma, no a cada sumando. Sólo se cancela lo que multiplica arriba y abajo, y aquí el numerador no tiene factor común.
La defensa es siempre la misma y cuesta cinco segundos: dale un valor a x y evalúa las dos expresiones. Si no coinciden, la factorización está mal. Un contraejemplo con x = 1 o x = 2 descarta cuatro de los cinco errores de esta lista.
Tres frases. Factor común primero, siempre: sacarlo hace que los demás casos encajen y no sacarlo hace que ninguno lo haga. Factoriza hasta el fondo: la opción a medias está en la lista a propósito. Y comprueba evaluando: darle un valor a x y comparar las dos expresiones descarta casi todos los errores de signo antes de marcar.
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Sources & bibliography

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  1. 01

    DIPA — Demostración Interactiva de la Prueba de Admisión

    Universidad Nacional de Colombia · Dirección Nacional de Admisiones

    Herramienta oficial y repetible para practicar con preguntas de los cinco componentes; entrega un puntaje por componente y un puntaje estandarizado al terminar. La propia página advierte que sirve para familiarizarse con el tipo de pregunta y que no hace parte del proceso de admisión. Es la referencia contra la que conviene contrastar la dificultad de cualquier banco generado, incluido este.

  2. 02

    Prueba de admisión — estructura y componentes

    Universidad Nacional de Colombia · Dirección Nacional de Admisiones

    120 preguntas de opción múltiple en 3 horas y 30 minutos, repartidas en cinco componentes: análisis textual 25, matemáticas 25, ciencias naturales 25, ciencias sociales 25 y análisis de la imagen 20. De ahí sale el ritmo promedio de 1 min 45 s por pregunta que usa el cronómetro de los bancos.

  3. 03

    Cuadernillo de pruebas estandarizadas, Programa PreUniversitario

    Origen de los formatos que imitan los bancos: bloques de contexto compartido, doble afirmación con tabla de verdad, completar con tupla ordenada, opción compuesta de rasgos y enunciado en negativo. Es material preuniversitario modelado sobre el examen, no un examen oficial de la Universidad Nacional.

  4. 04

    Al-kitāb al-mukhtaṣar fī ḥisāb al-ŷabr wa-l-muqābala (Compendio de cálculo por reintegración y comparación)

    Muḥammad ibn Mūsā al-Jwārizmī · c. 820

    El tratado del que viene la palabra «álgebra» y donde las ecuaciones cuadráticas se resuelven completando el cuadrado, por vía geométrica. Es el antecedente del truco 4 del panel 5.

  5. 05

    La Géométrie

    René Descartes · 1637

    El resultado que hoy se enseña como teorema del factor: que un polinomio con raíz a es divisible entre (x − a). Es el fundamento del panel 4; se cita como la autoridad del enunciado, no como fuente de los polinomios concretos que usa la página.

Open questions

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  • La lista de ocho «casos de factorización» y el orden en que se prueban.Es la organización habitual de los textos escolares colombianos —el catálogo numerado de casos—, no una especificación de la Universidad. El contenido matemático es estándar y no está en duda; lo que no está respaldado es que ése sea el recorte con el que el examen lo pregunta.
  • Que todas las igualdades de factorización de la página sean correctas.Se comprobaron evaluando las dos formas —la desarrollada y la factorizada— en varios valores de x, y los cinco «errores» del panel 6 se comprobaron al revés, verificando que efectivamente NO coinciden. Es verificación por cálculo, reproducible en el propio navegador con los deslizadores; no es una cita.
  • La regla de formato: que las respuestas se dejen en términos de π, con radicales sin resolver y fracciones sin decimalizar.Es una convención de pruebas sin calculadora recogida de material preuniversitario, no una norma citada de la convocatoria. Es coherente con todo el material observado y con que la calculadora esté prohibida, pero sigue sin estar confirmada por la Universidad. Estos bancos la aplican a rajatabla, así que si resultara falsa entrenarían un descarte que no existe.
  • Que la prueba se aplique en dos partes de 60 preguntas cada una, con 2 horas para la primera (análisis textual y matemáticas, más parte de ciencias) y 1 hora 30 minutos para la segunda (ciencias, sociales y análisis de imagen).Aparece de forma consistente en material preuniversitario, pero NO en las páginas de la Dirección Nacional de Admisiones, que solo declaran 120 preguntas y 3 h 30 min en total. Si fuera cierta, el ritmo real sería de 2 min por pregunta en la primera parte y de 1 min 30 s en la segunda, no de 1 min 45 s en todas. Por eso el cronómetro de los bancos ofrece los tres ritmos etiquetados por su procedencia en vez de imponer el promedio.
  • Las 26 preguntas del banco y sus respuestas.Están escritas para este material, no tomadas de exámenes publicados. La aritmética está verificada numéricamente; el estilo y la dificultad son una aproximación al examen real, no una muestra de él.