Ya sabes cómo factorizar diferencias de cuadrados (x2−y2) y sumas o diferencias de cubos (x3±y3). ¿Qué pasa si el exponente es 5, 7 o cualquier otro número impar? Hoy aprenderás que estas expresiones siguen un patrón muy elegante que te permitirá factorizarlas fácilmente, sin importar qué tan grande sea el exponente.
🎯 ¿Qué vas a aprender?
A identificar cuándo aplicar este caso (potencias iguales impares).
A construir el segundo factor "bajando y subiendo" exponentes.
A manejar correctamente los signos en sumas y diferencias.
A aplicar la fórmula general para cualquier potencia impar n.
🔍 El Patrón: De lo conocido a lo nuevo
Recuerda cómo factorizamos una diferencia de cubos (n=3):
x3−y3=(x−y)(x2+xy+y2)
Observa el segundo paréntesis (el factor largo):
Empieza con x2 (uno menos que el original).
La x baja: x2→x1→desaparece.
La y sube: no estaˊ→y1→y2.
Todos los signos son positivos.
¡Para potencias mayores (n=5,7,…) funciona exactamente igual!
⚡ Caso 1: Diferencia de Potencias Impares (an−bn)
Cuando tienes una resta, el patrón de signos es el más fácil: todos son positivos.
La Fórmula
an−bn=(a−b)(an−1+an−2b+⋯+bn−1)
Cómo construirla paso a paso:
Primer factor (la raíz): Es la resta de las bases (a−b).
Segundo factor (el polinomio):
El primer término empieza con exponente n−1.
Vas bajando el exponente de a y subiendo el de b.
Todos los signos son positivos (+).
Ejemplo 1: Diferencia de quintas
Factoriza la expresión:
x5−32
Razonamiento:
Verificamos que sean potencias quintas:
x5−25
Escribimos el primer factor con la resta de las bases:
(x−2)
Construimos el segundo factor. Como era x5, empezamos con x4.
x baja: x4→x3→x2→x→1
2 sube: 1→2→22→23→24
Escribámoslo término a término:
x4+x3(2)+x2(22)+x(23)+24
Simplificamos las potencias de los números:
x4+2x3+4x2+8x+16
Resultado:
(x−2)(x4+2x3+4x2+8x+16)
⚡ Caso 2: Suma de Potencias Impares (an+bn)
Cuando tienes una suma, el patrón es casi idéntico, pero los signos del segundo factor se alternan.
La Fórmula
an+bn=(a+b)(an−1−an−2b+⋯+bn−1)
Regla de signos para la SUMA:
Empiezas con positivo (+).
Luego negativo (-).
Luego positivo (+).
Y así sucesivamente... (+ , - , + , - , ...)
Ejemplo 2: Suma de quintas
Factoriza la expresión:
m5+243
Razonamiento:
Identificamos las potencias. Sabemos que 35=243:
m5+35
Primer factor (suma de bases):
(m+3)
Segundo factor (alternando signos):
Empieza con m4.
Signos: +−+−+
Construyamos:
m4−m3(3)+m2(32)−m(33)+34
Simplificamos:
m4−3m3+9m2−27m+81
Resultado:
(m+3)(m4−3m3+9m2−27m+81)
⚙️ Ejemplos Resueltos Complejos
Ejemplo 3: Con coeficientes en ambos términos
Factoriza:
32x5+1
Datos:
532x5=2x
51=1
Razonamiento:
Primer factor:
(2x+1)
Segundo factor (alternando signos).
Cuidado: el primer término (2x) debe elevarse completo entre paréntesis.
(2x)4−(2x)3(1)+(2x)2(12)−(2x)(13)+14
Desarrollamos las potencias:
(2x)4=16x4
(2x)3=8x3
(2x)2=4x2
16x4−8x3+4x2−2x+1
Resultado:
(2x+1)(16x4−8x3+4x2−2x+1)
Ejemplo 4: Séptima potencia (n=7)
Factoriza:
x7−y7
Razonamiento:
Primer factor (es resta, así que resta de bases):
(x−y)
Segundo factor (es resta, así que todos positivos).
Empezamos con exponente 6 (7−1).
x6+x5y+x4y2+x3y3+x2y4+xy5+y6
Resultado:
(x−y)(x6+x5y+x4y2+x3y3+x2y4+xy5+y6)
📝 Ejercicios de Práctica
Ejercicio 1
Factoriza: x5−1
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Datos: Diferencia de quintas (1=15).
Razonamiento:
El primer factor es (x−1). El segundo tiene todos los signos positivos, empezando en x4.
(x−1)(x4+x3(1)+x2(1)2+x(1)3+14)
Resultado:
(x−1)(x4+x3+x2+x+1)
Ejercicio 2
Factoriza: a5+1
Ver solución
Datos: Suma de quintas. Signos alternados.
Razonamiento:
(a+1)(a4−a3+a2−a+1)
Resultado:
(a+1)(a4−a3+a2−a+1)
Ejercicio 3
Factoriza: x7+1
Ver solución
Datos: Suma de séptimas (n=7). Signos alternados.
Razonamiento:
Empezamos con x6.
(x+1)(x6−x5+x4−x3+x2−x+1)
Resultado:
(x+1)(x6−x5+x4−x3+x2−x+1)
Ejercicio 4
Factoriza: 32−b5
Ver solución
Datos:32=25.
Razonamiento:
Primer factor (2−b). Segundo factor con todos positivos.
(2−b)(24+23b+22b2+2b3+b4)
Simplificamos las potencias de 2:
Resultado:
(2−b)(16+8b+4b2+2b3+b4)
Ejercicio 5
Factoriza: x5+32y5
Ver solución
Datos:32y5=(2y)5.
Razonamiento:
Primer factor (x+2y). Segundo factor alterna signos.
x4−x3(2y)+x2(2y)2−x(2y)3+(2y)4
Resultado:
(x+2y)(x4−2x3y+4x2y2−8xy3+16y4)
Ejercicio 6
Factoriza: 243x5−1
Ver solución
Datos:243x5=(3x)5.
Razonamiento:
Primer factor (3x−1). Segundo factor todo positivo.
(3x)4+(3x)3+(3x)2+(3x)+1
Resultado:
(3x−1)(81x4+27x3+9x2+3x+1)
Ejercicio 7
Factoriza: m7−n7
Ver solución
Datos: Diferencia de séptimas.
Razonamiento:
Primer factor (m−n). Segundo factor positivo, bajando de m6 a m0.
Resultado:
(m−n)(m6+m5n+m4n2+m3n3+m2n4+mn5+n6)
Ejercicio 8
Factoriza: a5b5+32
Ver solución
Datos:(ab)5+25.
Razonamiento:
(ab+2)((ab)4−(ab)3(2)+(ab)2(4)−(ab)(8)+16)
Resultado:
(ab+2)(a4b4−2a3b3+4a2b2−8ab+16)
Ejercicio 9
Factoriza: x10+1 (Nota: x10=(x2)5)
Ver solución
Datos: Podemos verlo como una suma de quintas de x2.
Razonamiento: (x2)5+15. Bases son x2 y 1.
Primer factor: (x2+1).
Segundo factor (alternando):
(x2)4−(x2)3+(x2)2−x2+1
Resultado:
(x2+1)(x8−x6+x4−x2+1)
Ejercicio 10
Factoriza: 2a5+64
Ver solución
Datos: Primero hay un Factor Común 2.
Razonamiento:
Saca el factor común:
2(a5+32)
Factoriza la suma de quintas dentro:
2(a+2)(a4−2a3+4a2−8a+16)
Resultado:
2(a+2)(a4−2a3+4a2−8a+16)
🔑 Resumen
Para factorizar an±bn con n impar:
Caso
Fórmula básica
Signos 2do Factor
Resta (-)
(a−b)(…)
Todos +(+,+,+,…)
Suma (+)
(a+b)(…)
Alternados(+,−,+,−,…)
Truco final: El segundo factor siempre tiene exactamente n términos. Si factorizas potencia 5, el paréntesis largo tendrá 5 términos.