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7 feb 2014 Cette somme de polynômes est associative ((P+Q)+R = P+(Q+R)) ... Soit P ? K[X] et x ? K. On dit que x est une racine du polynôme P si ...
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POLYNÔMES
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Polynômes
24 gen 2022 La formule de degré de la somme n'est pas une égalité dans le cas ... Proposition (Somme et produit des racines d'un polynôme scindé).
Polynômes
Trouver les racines dans C du polynôme X4 + 12X ? 5 sachant qu'il possède deux racines dont la somme est 2. Exercice 65 [ 02177 ] [Correction]. Donner une
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On dit que a est une racine de A si l'application polynomiale A : K ! K x 7 ! A(x) s'annule en a : A(a)=0 Proposition 3 5 Soient A un polynôme de
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ax2 ?aSx +aP où S est la somme et P le produit des deux racines on a alors : S = ? b a et P = c a Utilisation : L'équation x2 ?5x +6 a deux racines
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partie 3 Racine d'un polynôme factorisation Tout polynôme de degré n admet n racines complexes Tout polynôme est donc une somme finie de monômes
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Relations entre coefficients et racines dun polynôme de K[X] scindé
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Les degrés de la somme et du produit de deux polynômes s'expriment en fonction Définition 3 20 Un scalaire r ? K est dit racine ou zéro d'un polynôme P
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Si ? = 0 : une racine réelle double x0 = -b 2a Si ? < 0 : deux racines complexes 1 / 5 Isabelle Gil - Racines d'un polynôme
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notion de polynôme irréductible puisqu'on s'intéresse aux racines exemple: calculer une somme de tangente équations dont les racines forment un
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racines des polynômes dérivés ? Utiliser les coefficients d'un polynôme scindé pour calculer la somme ou le produit de ses racines
Comment calculer la somme des racines ?
Si le trinôme ax2+bx+c admet deux racines distinctes ou confondues, alors leur somme S et leur produit P vérifient : S=a?b et P=ac.Comment déterminer la somme des racines d'un polynôme de degré 3 ?
Recherche de racine(s) et signe d'un polynôme : Un polynôme du second degré P(x) = ax² + bx + c admet au plus deux racines. Le nombre exact de ses racines est déterminé par le signe d'un expression notée ? qu'on appelle le discriminant. ? = b² - 4ac.Comment calculer les racines d'un polynôme ?
– Un polynôme de la forme P = a0 avec a0 ? K est appelé un polynôme constant. Si a0 = 0, son degré est 0.
En¯n on passera aux relations coe±cients racines et aux sommes de Newton en donnant des applications par
de Steiner... commencera par Q(c'est facile, il y a un nombre ¯ni de test µa faire), puis surRavec les lemmes de Rolle,R), de Laguerre (surC)
pas de formule par radicaux; polyn^ome d'interpolation de Lagrange: partage de secret; polyn^omes orthogonaux avec les points de Gauss; n valeurs propres distinctes est un ouvert connexe de M n(C)), calcul de l'intersection de deux coniques 2). code BCH holder, telle que P par exemple par dichotomie (Ciarlet p.123).Le lemme de Descartes.
Diverses majorations du module des racines d'un polyn^ome. 1²Points de Gauss.
Ellipse de Steiner.
Gauss-Lucas avec application.
Transcendance de¼.
Sommes de Newton
Polyn^ome de Tchebychev: en particulier on montre que sup x2[¡1;1]jP(x)j ¸1 2 n¡1oµu 2 n¡1.Questions
x2Q.SoitP(X) =anXn+¢¢¢+a1X+a0un polyn^ome µa coe±cient dansZ. Montrez que sia=best une racine
rationnelle de Palorsbjanetaja0puis que pour toutm2Z, (bm¡a)jP(m).Soient®;¯;°;±les racines complexes deX4¡2X3+aX2+bX¡1; trouveza;bpour que l'on ait®+¯=°+±
et®¯=¡°±et donnez les racines. a;b;c, forment un triangle isocµele rectangle enA, estc2+b2¡ un triangle rectangle isocµele est 27q2¡50p3= 0. racine multiple de 8< x2+y2+z2= 2
x3+y3+z3= 2
x4+y4+z4= 2
Soienta1;¢¢¢;andes nombres strictement positifs; montrez que (a1¢¢¢an)1=n·a1+¢¢¢+an
n les polyn^omes µa coe±cients SoitP(X) =adXd+¢¢¢+a02C[X] avecad6= 0. Montrez que si®est une racine deP, on a j®j ·M:= sup0·i jadj)1 d¡i SoientPetQdeux polyn^omes non constants deC[X] tels que l'ensemble des racines deP(resp. P¡1) soit
2 t Montrez que les racines sont continues en le polyn^omes. Montrez que l'ensemble des matrices complexe µa valeurs propres distinctes, est un ouvert connexe de
l'ensemble des matrices. Calculer le discriminant du polyn^omeP(X) =X3+pX+q (i) (ii) En calculant la suite de SturmS(P;P0).
R[X][Y], i.e. comme des polyn^omes enYµa coe±cients dansR[X]. Trouver P= 0 etQ= 0.
SoientAetBdeux polyn^omes deK[X] oµuKest un corps. Fabriquez un polyn^ome dont les racines sont les sommes d'une racine de A(X) =B(Y¡X) = 0). Construisez un polyn^ome µa coe±cients entiers qui possµedep 2 + 3p 7 pour racine.
Exercice 1.
montrez quex2Q. (deg± (n+ 1)=2 et donc soit v Q(x)>(degQ)=2 soitvR(x)>(degR)=2 et par hypothµese Exercice 2.
Palorsbjanetaja0puis que pour toutm2Z,
(bm¡a)jP(m). a nan(resp. a 0bn): on conclut en disant queaetbsont pris premiers entre eux.
P(X) de sorte qu'il existeQ(X) µa coe±cients entiers tel queP(X) = (bX¡a)Q(X) et donc (bm¡a) diviseP(m). Exercice 3.
Soient®;¯;°;±les racines complexes deX4¡2X3+aX2+bX¡1; trouveza;bpour que l'on ait ®+¯=°+±et
®¯=¡°±et donnez les racines.
Preuve :On a donc
®+¯+°+±= 2 = 2(®+¯),®¯°±= 1 =¡(®¯)2de sorte que®;¯(resp.°;±) sont
les racines de X 2¡X+i(resp.X2¡X¡i). En outre on a (¯+®)(°+±) + (®¯+°+±) =¡a= 1 et
®¯(°+±) +°±(®+¯) =b= 0.
Exercice 4.
a;b;c, forment un triangle isocµele rectangle enA, estc2+b2¡ triangle rectangle isocµele est 27q2¡50p3= 0.
Preuve :Une CNS pour queABCsoit rectangle isocµele enAestb¡a=§i(c¡a), soit (b¡a)2+ (c¡a)2= 0, dans la CNS a;b;cet de les remplacer parpetq; on aa2+b2+c2= (a+b+c)2¡2p=¡2pde sorte que la CNS soita=3q 3a2= 2pdevient 27q2¡50p3= 0.
3 x 2+y2+z2= 2
x 3+y3+z3= 2
x 4+y4+z4= 2
Preuve :Les relations de Newton donnent 2 =¾21¡2¾2=¾31¡3¾2¾1+ 3¾3=¾41¡4¾2¾21+ 4¾3¾1+ 2¾22soit
1(¾31=6¡2¾1+8=3) = 0. Les
2=¡1;1;7 et¾3= 2;0;¡6. Les
triplets (x;y;z) sont alors les racines des polyn^omes X 3¡X¡2,X3¡2X2+X,X3+ 4X2+ 7X+ 6.
Exercice 6.
Soienta1;¢¢¢;andes nombres strictement positifs; montrez que(a1¢¢¢an)1=n·a1+¢¢¢+an
n tous les polyn^omes µa coe±cients lna1+¢¢¢+lnan n ·lna1+¢¢¢+an
n . On P(X) =Xn¡¾1Xn¡1+¢¢¢+(¡1)n¾n, soit (¾2n)1=n·¾21¡2¾2 n ·3=n,
soit n·3. Une inspection cas par cas donneX§1,X2§X¡1,X3+X2¡X¡1 etX3¡X2¡X+ 1. Exercice 7.
n, on notejjPjj=janj+¢¢¢+ja0j;jj jjest une norme surCn[X]. (i) Pourz2C, une racine deP, montrez quejzj ·jjPjj
janj. (ii) que pour tout² >0, il existek0tel que pour toutk¸k0, il y a au moins pracines dePkdans la boule de centrezet de rayon². a nzn=¡(an¡1zn¡1+¢¢¢+a0) janjjzjn·(Pn¡1 i=0jaij)jzjn¡1· jjPjj jzjn¡1et donc jzj ·jjPjj janj. jjPkj a Mtel 0 et de rayon
zet de rayon², est de cardinalp. On raisonne par l'absurde et supposons que pour toutk02N, il existek¸k0tel que le cardinal I kest peut extraire une sous-suite (PÃ(k))k2Ntelle que p·i·njz¡xÃ(k);ij ¸² La suite
((xÃ(k);1;¢¢¢;xÃ(k);n))k2Nprend ses valeurs dans le compactKn. Quitte µa en extraire une sous-suite, on
peut supposer que pour tout 1·i·n,xÃ(k);iconverge versyi. En particulier pour tout
p·i·n,jyi¡zj ¸². OrPÃ(k)(X) =aÃ(k);nQn
i=1(X¡xÃ(k);i) converge vers P(X) =anQn
i=1(X¡yi) ce qui fournit la contradiction. Exercice 8.
Montrez que l'ensemble des matrices complexe µa valeurs propres distinctes, est un ouvert connexe de
l'ensemble des matrices. A (Si en n det(P1z+ chemin qui relie P 2dansGLn(C).
n 4 Exercice 9.SoitP2Z[X],P=a0+a1X+¢¢¢+adXd, avecad6= 0,®iles racines deP. On pose: sepP= inf® i6=®jj®i¡®jj: En posant
C=jadj+ sup1·i·d¡1jaij, montrez que pour
d¸3: sepP¸(2C)¡d(d¡1) 2 +1: Preuve :(a) Supposons d'abord que les racines dePsont simples. On peut supposer, quitte µa changer les indices,
que sepP=j®1¡®2j. Soit D(P)2Zle discriminant deP. On a donc 1· jD(P)jpuisque les racines sont simples par hypothµese et 1· jadj2d¡2Y
i
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P¡1) soit
2 t Montrez que les racines sont continues en le polyn^omes.Montrez que l'ensemble des matrices complexe µa valeurs propres distinctes, est un ouvert connexe de
l'ensemble des matrices. Calculer le discriminant du polyn^omeP(X) =X3+pX+q (i) (ii)En calculant la suite de SturmS(P;P0).
R[X][Y], i.e. comme des polyn^omes enYµa coe±cients dansR[X]. TrouverP= 0 etQ= 0.
SoientAetBdeux polyn^omes deK[X] oµuKest un corps. Fabriquez un polyn^ome dont les racines sont les sommes d'une racine de A(X) =B(Y¡X) = 0). Construisez un polyn^ome µa coe±cients entiers qui possµedep 2 + 3p7 pour racine.
Exercice 1.
montrez quex2Q. (deg±Exercice 2.
Palorsbjanetaja0puis que pour toutm2Z,
(bm¡a)jP(m). a nan(resp. a0bn): on conclut en disant queaetbsont pris premiers entre eux.
P(X) de sorte qu'il existeQ(X) µa coe±cients entiers tel queP(X) = (bX¡a)Q(X) et donc (bm¡a) diviseP(m).Exercice 3.
Soient®;¯;°;±les racines complexes deX4¡2X3+aX2+bX¡1; trouveza;bpour que l'on ait®+¯=°+±et
®¯=¡°±et donnez les racines.
Preuve :On a donc
®+¯+°+±= 2 = 2(®+¯),®¯°±= 1 =¡(®¯)2de sorte que®;¯(resp.°;±) sont
les racines de X2¡X+i(resp.X2¡X¡i). En outre on a (¯+®)(°+±) + (®¯+°+±) =¡a= 1 et
®¯(°+±) +°±(®+¯) =b= 0.
Exercice 4.
a;b;c, forment un triangle isocµele rectangle enA, estc2+b2¡ triangle rectangle isocµele est27q2¡50p3= 0.
Preuve :Une CNS pour queABCsoit rectangle isocµele enAestb¡a=§i(c¡a), soit (b¡a)2+ (c¡a)2= 0, dans la CNS a;b;cet de les remplacer parpetq; on aa2+b2+c2= (a+b+c)2¡2p=¡2pde sorte que la CNS soita=3q3a2= 2pdevient 27q2¡50p3= 0.
3 x2+y2+z2= 2
x3+y3+z3= 2
x4+y4+z4= 2
Preuve :Les relations de Newton donnent 2 =¾21¡2¾2=¾31¡3¾2¾1+ 3¾3=¾41¡4¾2¾21+ 4¾3¾1+ 2¾22soit
1(¾31=6¡2¾1+8=3) = 0. Les
2=¡1;1;7 et¾3= 2;0;¡6. Les
triplets (x;y;z) sont alors les racines des polyn^omes X3¡X¡2,X3¡2X2+X,X3+ 4X2+ 7X+ 6.
Exercice 6.
Soienta1;¢¢¢;andes nombres strictement positifs; montrez que(a1¢¢¢an)1=n·a1+¢¢¢+an
n tous les polyn^omes µa coe±cients lna1+¢¢¢+lnan n·lna1+¢¢¢+an
n . On P(X) =Xn¡¾1Xn¡1+¢¢¢+(¡1)n¾n, soit (¾2n)1=n·¾21¡2¾2 n·3=n,
soit n·3. Une inspection cas par cas donneX§1,X2§X¡1,X3+X2¡X¡1 etX3¡X2¡X+ 1.Exercice 7.
n, on notejjPjj=janj+¢¢¢+ja0j;jj jjest une norme surCn[X]. (i)Pourz2C, une racine deP, montrez quejzj ·jjPjj
janj. (ii) que pour tout² >0, il existek0tel que pour toutk¸k0, il y a au moins pracines dePkdans la boule de centrezet de rayon². a nzn=¡(an¡1zn¡1+¢¢¢+a0) janjjzjn·(Pn¡1 i=0jaij)jzjn¡1· jjPjj jzjn¡1et donc jzj ·jjPjj janj. jjPkj a Mtel0 et de rayon
zet de rayon², est de cardinalp. On raisonne par l'absurde et supposons que pour toutk02N, il existek¸k0tel que le cardinal I kest peut extraire une sous-suite (PÃ(k))k2Ntelle que p·i·njz¡xÃ(k);ij ¸²La suite
((xÃ(k);1;¢¢¢;xÃ(k);n))k2Nprend ses valeurs dans le compactKn. Quitte µa en extraire une sous-suite, on
peut supposer que pour tout1·i·n,xÃ(k);iconverge versyi. En particulier pour tout
p·i·n,jyi¡zj ¸².OrPÃ(k)(X) =aÃ(k);nQn
i=1(X¡xÃ(k);i) converge versP(X) =anQn
i=1(X¡yi) ce qui fournit la contradiction.Exercice 8.
Montrez que l'ensemble des matrices complexe µa valeurs propres distinctes, est un ouvert connexe de
l'ensemble des matrices. A (Si en n det(P1z+ chemin qui relie P2dansGLn(C).
n 4 Exercice 9.SoitP2Z[X],P=a0+a1X+¢¢¢+adXd, avecad6= 0,®iles racines deP. On pose: sepP= inf® i6=®jj®i¡®jj:En posant
C=jadj+ sup1·i·d¡1jaij, montrez que pour
d¸3: sepP¸(2C)¡d(d¡1) 2 +1:Preuve :(a) Supposons d'abord que les racines dePsont simples. On peut supposer, quitte µa changer les indices,
que sepP=j®1¡®2j. Soit D(P)2Zle discriminant deP. On a donc 1· jD(P)jpuisque les racines sont simples par hypothµese et1· jadj2d¡2Y
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