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exercice sur les polynomes


maths supexercice sur les polynomes

#msg1893860 Posté le 27-05-08 à 16:05
Posté par Profilcarl7 carl7

Salut tout le monde.


J'ai du mal avec l'exercice suivant:

Trouver tout les polynomes P de C[X] verifiant:

P(U) inclus dans U avec U={z dans C tels que |z|=1}

Merci
re : exercice sur les polynomes#msg1893866 Posté le 27-05-08 à 16:12
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Bonjour

D'abord c'est clair que c'est vrai pour P(X)=a[/sub]Xn si |a[sub]n|=1 Comme ça au pif, je dirais que ce sont les seuls. En fait, on veut que |P(e^{it})|=1, alors regarde si ça mène à quelque chose...
re : exercice sur les polynomes#msg1893867 Posté le 27-05-08 à 16:12
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Erreur: P(X)=a_nX^n avec |an|=1
re : exercice sur les polynomes#msg1893959 Posté le 27-05-08 à 17:44
Posté par Profilcarl7 carl7

bonjour camélia.

oui effectivement c'est les seuls, mais je n'arrive toujours pas à le démontrer
re : exercice sur les polynomes#msg1893962 Posté le 27-05-08 à 17:46
Posté par Profiljeanseb jeanseb

Bonsoir

Ne serait-ce pas plutôt |an|1 ?
re : exercice sur les polynomes#msg1893965 Posté le 27-05-08 à 17:47
Posté par Profiljeanseb jeanseb

j'ai dit une bêtise...
re : exercice sur les polynomes#msg1894007 Posté le 27-05-08 à 18:02
Posté par Profilcarl7 carl7

alors... une idée?
re : exercice sur les polynomes#msg1894015 Posté le 27-05-08 à 18:05
Posté par ProfilPece Pece

Procède par analyse/synthèse, ça devrait venir.

Analyse : Soit P\in\mathbb{C}_n[X] tel que \forall z\in \mathscr{U},\ P(z)\in \mathscr{U}.
Soit z\in \mathscr{U}. Comme l'a dit Camélia : il existe \theta\in\mathbb{R} tel que z=e^{i\theta}.
En écrivant P=\Bigsum_{\tiny 0\leq k\leq n}\alpha_kX^k, on obtient...

A toi la suite et n'oublies pas la synthèse
re : exercice sur les polynomes#msg1894035 Posté le 27-05-08 à 18:09
Posté par Profilcarl7 carl7

salut pece.


j'ai exprimé  P(exp(it)) , je suis meme arrivé à avoir un systeme de vandermonde, mais je n'arrive pas a montrer la nullité des coefs de P a part le coef dominant.
j'ai aussi essayer de calculé P*(conjugué de P) mais je n'obtiens rien.
Tu ne pourrais pas detailler plus ta démarche?
re : exercice sur les polynomes#msg1894304 Posté le 27-05-08 à 19:46
Posté par Profilcarl7 carl7

alors! aucune idée....??
re : exercice sur les polynomes#msg1894820 Posté le 27-05-08 à 23:15
Posté par ProfilPece Pece

Moi j'avais juste lancé l'idée de l'analyse/synthèse sans trop d'idée derrière la tête.

En revanche, à y réfléchir un petit peu tout à l'heure, j'écrirai plutôt P sous sa forme factorisée :
P=\lambda \Bigprod_{\tiny 1\leq k\leq n}(X-\omega_k)

Avec \lambda le coefficient dominant et les \omega_k les racines dans \mathbb{C} de P.
Donc \forall z\in\mathscr{U}, \exists t\in\mathbb{R},\ \lambda \Bigprod_{\tiny 1\leq k\leq n}(z-\omega_k)=e^{it} \\

Et ensuite j'essairais de prouvé que tous les \omega_k sont nuls (par l'absurde ?), mais je n'ai pas d'idée immédiate là...
re : exercice sur les polynomes#msg1894872 Posté le 28-05-08 à 03:20
Posté par Profilotto otto

Bonjour,
soit f(z) un polynôme de degré n vérifiant l'hypothèse.

Soit B le produit de Blashke formé sur les 0 de f:

B(z)=c.z^k \product_i^n \frac{z-z_i}{1-z\overline{z_i}}

Considérons g(z)=f(z)/B(z) et appliquons le principe du maximum.

Le résultat en découle.
re : exercice sur les polynomes#msg1894873 Posté le 28-05-08 à 03:21
Posté par Profilotto otto

grrr !!

B(z)=c.z^k\prod_{i=1}^k \frac{z-z_i}{1-z\overline{z_i}}

avec |c|=1.
re : exercice sur les polynomes#msg1894874 Posté le 28-05-08 à 03:22
Posté par Profilotto otto

Encore une erreur, l'indice sur le produit n'est pas le même que la puissance z^k devant le produit...
Décidemment ...
re : exercice sur les polynomes#msg1896339 Posté le 28-05-08 à 23:48
Posté par Profilperroquet perroquet

Bonjour à tous.

Voici une solution demandant moins de connaissances que celle de otto.

On prend donc un polynôme P tel que  P(U) est inclus dans U.
On peut l'écrire sous la forme 3$ P=X^p \sum_{k=0}^na_kX^k, avec a_0 et a_n non nuls. Supposons n non nul.

On sait que    P(e^{it})\overline{P(e^{it})}=1

Or, on peut écrire:  3$ P(e^{it})\overline{P(e^{it})}=\sum_{k=-n}^nc_ke^{ikt}  avec, en particulier,  c_n=a_n\overline{a_0}
Or, la famille  (e^{ikt})_{k\in{\mathbb N}} est une famille libre. Donc, en particulier c_n=0

Il y a contradiction. Et donc   P=a_0X^k
re : exercice sur les polynomes#msg1896341 Posté le 29-05-08 à 00:07
Posté par Profilotto otto

Moi j'aime bien la solution avec les produits de Blashke. Déformation d'analyse complexe
Mais j'avoue que c'est peut être pas la première chose à laquelle on pense si on ne connait pas ça.

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