1. **Planteamiento del problema:** Se tiene la división
$$\frac{x^n + x^{n-1} + \cdots + x^2 + x + n^2}{x-1}$$
con residuo 56. Se pide hallar la suma de coeficientes del cociente disminuida en el grado del dividendo.
2. **Recordemos el teorema del residuo:** El residuo de la división de un polinomio $f(x)$ entre $(x - a)$ es $f(a)$.
3. Aplicamos el teorema con $a=1$:
$$f(1) = 1^n + 1^{n-1} + \cdots + 1^2 + 1 + n^2 = n + n^2 = 56$$
4. De la ecuación $n + n^2 = 56$, despejamos:
$$n^2 + n - 56 = 0$$
5. Resolvemos la ecuación cuadrática:
$$n = \frac{-1 \pm \sqrt{1 + 224}}{2} = \frac{-1 \pm 15}{2}$$
6. Soluciones:
- $n = \frac{-1 + 15}{2} = 7$
- $n = \frac{-1 - 15}{2} = -8$ (descartamos porque $n$ es grado y debe ser positivo)
7. Por lo tanto, $n=7$.
8. El dividendo es:
$$x^7 + x^6 + x^5 + x^4 + x^3 + x^2 + x + 49$$
9. La división es entre $(x-1)$, el cociente será un polinomio de grado $6$.
10. La suma de coeficientes de un polinomio $P(x)$ es $P(1)$.
11. Sea $Q(x)$ el cociente, y $R=56$ el residuo, entonces:
$$x^7 + x^6 + \cdots + x + 49 = (x-1)Q(x) + 56$$
12. Evaluamos en $x=1$:
$$1^7 + 1^6 + \cdots + 1 + 49 = 7 + 49 = 56$$
13. La suma de coeficientes del dividendo es $56$.
14. La suma de coeficientes del cociente es $Q(1)$.
15. Evaluamos la expresión en $x=1$:
$$f(1) = (1-1)Q(1) + 56 = 56$$
16. Para hallar $Q(1)$, derivamos la relación:
$$f(x) = (x-1)Q(x) + 56$$
17. Derivando ambos lados:
$$f'(x) = Q(x) + (x-1)Q'(x)$$
18. Evaluamos en $x=1$:
$$f'(1) = Q(1) + 0 = Q(1)$$
19. Calculamos $f'(x)$:
$$f(x) = x^7 + x^6 + x^5 + x^4 + x^3 + x^2 + x + 49$$
$$f'(x) = 7x^6 + 6x^5 + 5x^4 + 4x^3 + 3x^2 + 2x + 1$$
20. Evaluamos en $x=1$:
$$f'(1) = 7 + 6 + 5 + 4 + 3 + 2 + 1 = 28$$
21. Por lo tanto, la suma de coeficientes del cociente es $28$.
22. Finalmente, se pide la suma de coeficientes del cociente disminuida en el grado del dividendo, es decir:
$$28 - 7 = 21$$
**Respuesta:** A) 21
Residuo Division E69103
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