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Agr´egation interneUFR MATH´EMATIQUES

Exercice

1)D´eterminant de VandermondeSoit (a1,...,an)?Cn. Calculer

V n= D´et((((1a1a21... an-111a2a22... an-12.........

1ana2n... an-1n))))

C n= D´et?1 ai+bj? (ai-aj)(bi-bj)?

´El´ements de solution

1)SoitP(x) =n-1?

k=0λ kxk+xn-1. Alors, en utilisant les propri´et´es des d´eterminants, on a

D´et

(1a1a21... an-1

11a2a22... an-12.........

1ana2n... an-1n))))

= D´et((((1a1a21... P(a1)

1a2a22... P(a2)

1ana2n... P(an)))))

PrenonsP(x) =n-1?

k=0(x-ai). En d´eveloppant par rapport `a la derni`ere colonne, on end´eduit que D n=P(an)Dn-1=? et une r´ecurrence peremt alors de conclure que

D´et

(1a1a21... an-1

11a2a22... an-12.........

1ana2n... an-1n))))

2)On d´efinit une fractionRpar

R(x) =(x-a1)...(x-an-1)

(x+b1)...(x+bn)=n? k=1λ kx+bk avecλk=(bk+a1)...(bk+an) (bk-b1)...(bk-bk-1)(bk-bk+1)...(bk-bn).

On a donc, en utilisant les propri´et´es des d´eterminants (on remplace la derni`ere colonne par la somme desλifois

lai`eme colonne) C n=1

λnD´et(((1

a1+b1...1a1+bn-1R(a1) 1 an+b1...1an+bn-1R(an))))

λnR(an)Cn-1.

On peut alors conclure par r´ecurrence.

Remarquer queCn(ai,bi) =Vn(ai)Vn(bi)

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