8. Multiplicación de polinomios

Multiplicar polinomios consiste en aplicar la propiedad distributiva para que cada término de un polinomio multiplique a los términos del otro.

8.1 Introducción

La multiplicación de polinomios permite transformar productos de expresiones en sumas de términos. Esta operación es importante para desarrollar fórmulas, simplificar cálculos y entender funciones cuadráticas y cúbicas.

En programación, multiplicar polinomios aparece al modelar áreas, trayectorias, crecimiento, curvas y expresiones que dependen de varias condiciones.

8.2 Recordatorio: propiedad distributiva

La propiedad distributiva indica que un factor multiplica a todos los términos dentro de un paréntesis.

a(b + c) = ab + ac
a(b - c) = ab - ac

Esta propiedad es la base de toda multiplicación de polinomios.

8.3 Multiplicar un monomio por un polinomio

Un monomio es un polinomio de un solo término. Para multiplicarlo por un polinomio, se multiplica por cada término.

3x(2x + 5)
= 3x · 2x + 3x · 5
= 6x² + 15x
const x = 4;

const original = 3 * x * (2 * x + 5);
const desarrollado = 6 * x ** 2 + 15 * x;

console.log(original);
console.log(desarrollado);

8.4 Multiplicar dos binomios

Un binomio tiene dos términos. Para multiplicar dos binomios, cada término del primero multiplica a cada término del segundo.

(x + 2)(x + 3)
= x · x + x · 3 + 2 · x + 2 · 3
= x² + 3x + 2x + 6
= x² + 5x + 6

8.5 Dos binomios en JavaScript

Podemos evaluar la forma factorizada y la forma desarrollada para comprobar que producen el mismo valor.

const x = 5;

const factorizado = (x + 2) * (x + 3);
const desarrollado = x ** 2 + 5 * x + 6;

console.log(factorizado);
console.log(desarrollado);

8.6 Multiplicar binomios con signos negativos

Los signos deben cuidarse en cada multiplicación. Un signo negativo puede cambiar varios términos del resultado.

(x - 4)(x + 2)
= x² + 2x - 4x - 8
= x² - 2x - 8
const x = 6;

const factorizado = (x - 4) * (x + 2);
const desarrollado = x ** 2 - 2 * x - 8;

console.log(factorizado);
console.log(desarrollado);

8.7 Multiplicar un binomio por un trinomio

El mismo principio se aplica cuando una expresión tiene más términos.

(x + 2)(x² + 3x + 1)
= x(x² + 3x + 1) + 2(x² + 3x + 1)
= x³ + 3x² + x + 2x² + 6x + 2
= x³ + 5x² + 7x + 2

8.8 Verificación con JavaScript

const x = 3;

const factorizado = (x + 2) * (x ** 2 + 3 * x + 1);
const desarrollado = x ** 3 + 5 * x ** 2 + 7 * x + 2;

console.log(factorizado);
console.log(desarrollado);

La forma factorizada y la forma desarrollada son equivalentes si dan el mismo resultado para cualquier valor de x.

8.9 Multiplicar potencias de la misma variable

Cuando se multiplican potencias con la misma base, se suman los exponentes.

x² · x³ = x⁵

Por ejemplo:

4x² · 3x³ = 12x⁵
const x = 2;

const original = 4 * x ** 2 * 3 * x ** 3;
const simplificado = 12 * x ** 5;

console.log(original);
console.log(simplificado);

8.10 Multiplicación y modelos de área

La multiplicación de binomios puede interpretarse como un área. Si un rectángulo tiene ancho x + 2 y alto x + 3, su área es:

área = (x + 2)(x + 3)
área = x² + 5x + 6

Esta interpretación ayuda a entender por qué aparecen todos los productos entre términos.

8.11 Forma factorizada y forma desarrollada

Un mismo polinomio puede escribirse de distintas formas.

Forma Ejemplo Utilidad
Factorizada (x + 2)(x + 3) Muestra los factores que componen la expresión
Desarrollada x² + 5x + 6 Permite ver términos, coeficientes y grado

Ambas formas son equivalentes, pero cada una puede ser más útil según el problema.

8.12 Aplicación en programación

En código, la forma elegida puede afectar la claridad. A veces conviene mantener una expresión factorizada porque representa mejor el problema original.

const anchoExtra = 2;
const altoExtra = 3;
const x = 10;

const area = (x + anchoExtra) * (x + altoExtra);

console.log(area);

Esta versión muestra que el área depende de dos dimensiones modificadas.

8.13 Errores comunes

  • Multiplicar solo los primeros términos y olvidar los demás.
  • No combinar términos semejantes después de desarrollar.
  • Equivocarse con signos negativos.
  • Sumar exponentes cuando las bases son distintas.
  • Usar ^ en JavaScript para potencias en lugar de **.
Incorrecto: (x + 2)(x + 3) = x² + 6
Correcto: (x + 2)(x + 3) = x² + 5x + 6

8.14 Qué debes recordar de este tema

  • Multiplicar polinomios exige aplicar la propiedad distributiva.
  • Cada término de un polinomio debe multiplicar a cada término del otro.
  • Después de multiplicar, se combinan términos semejantes.
  • Los signos negativos deben aplicarse con cuidado.
  • Al multiplicar potencias con la misma base, se suman los exponentes.
  • Una expresión puede estar en forma factorizada o desarrollada.

8.15 Conclusión

La multiplicación de polinomios amplía la propiedad distributiva y permite desarrollar expresiones más complejas. Esta operación será clave para comprender productos notables y factorización.

En el próximo tema veremos división de polinomios, donde estudiaremos cómo dividir expresiones y simplificar resultados.