Expresiones Algebraicas
1. Simplifica el siguiente cociente de potencias y expresiones:
$$\frac{(8x^{3} y^{-2})^{\frac{2}{3}}}{(2x^{-1} y)^{2}}$$
Paso 1: Aplica la potencia a cada término dentro del paréntesis en el numerador:
$$ (8x^{3} y^{-2})^{\frac{2}{3}} = 8^{\frac{2}{3}} (x^{3})^{\frac{2}{3}} (y^{-2})^{\frac{2}{3}} $$
Paso 2: Calcula cada potencia:
$$ 8^{\frac{2}{3}} = (2^3)^{\frac{2}{3}} = 2^{3 \times \frac{2}{3}} = 2^{2} = 4 $$
$$ (x^{3})^{\frac{2}{3}} = x^{3 \times \frac{2}{3}} = x^{2} $$
$$ (y^{-2})^{\frac{2}{3}} = y^{-2 \times \frac{2}{3}} = y^{-\frac{4}{3}} $$
Así el numerador es:
$$ 4 x^{2} y^{-\frac{4}{3}} $$
Paso 3: Simplifica el denominador:
$$ (2x^{-1} y)^{2} = 2^{2} (x^{-1})^{2} y^{2} = 4 x^{-2} y^{2} $$
Paso 4: Escribe el cociente completo:
$$ \frac{4 x^{2} y^{-\frac{4}{3}}}{4 x^{-2} y^{2}} $$
Paso 5: Simplifica el coeficiente (4 entre 4):
$$ \frac{4}{4} = 1 $$
Paso 6: Aplica las propiedades de potencias al dividir las variables con la misma base restando exponentes:
$$ x^{2} / x^{-2} = x^{2 - (-2)} = x^{4} $$
$$ y^{-\frac{4}{3}} / y^{2} = y^{-\frac{4}{3} - 2} = y^{-\frac{4}{3} - \frac{6}{3}} = y^{-\frac{10}{3}} $$
Paso 7: El resultado final es:
$$ x^{4} y^{-\frac{10}{3}} = \frac{x^{4}}{y^{\frac{10}{3}}} $$
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2. Simplifica la expresión racional:
$$ \frac{x^{2} - 16}{x^{2} - 4x + 4} $$
Paso 1: Factoriza el numerador y denominador:
Numerador: $$ x^{2} - 16 = (x - 4)(x + 4) $$
Denominador: $$ x^{2} - 4x + 4 = (x - 2)^2 $$
Paso 2: Reescribe la fracción:
$$ \frac{(x - 4)(x + 4)}{(x - 2)^2} $$
No hay factores comunes para simplificar.
Resultado final:
$$ \frac{(x - 4)(x + 4)}{(x - 2)^2} $$