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Niveau Maths sup
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Détermination de polynôme

Posté par
Skops
21-05-08 à 18:39

Bonjour,

Déterminer tous les polynômes de IR[X] vérifiant

P(X)=XP'(X)

Quelle est (si il y a) la technique générale pour résoudre ce genre d'exo ?

Merci

Skops

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:42

Salut Skops

Tu peux soit poser P(X)=\Bigsum_{k=0}^na_kX^k et écrire en détail l'équation obtenue puis identifier les coefficients de proche en proche, soit résoudre l'équation différentielle y=xy' et ne garder que les solutions polynômiales.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:43

Désolé, j'ai mis en gras a lieu de mettre en Latex!

P(X)=\Bigsum_{k=0}^na_kX^k

Posté par
gui_tou
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:43

Salut Skopinou

En écrivant 3$\rm P(X)=\Bigsum_{k=0}^na_kX^k=a_0+a_1X+...+a_nX^n, il vient 3$\rm P'(X)=\Bigsum_{k=1}^{n}k.a_kX^{k-1}=a_1+2.a2_X+..+n.a_nX^{n-1}

et 3$\rm XP'(X)=\Bigsum_{k=1}^{n}k.a_kX^{k}=a_1+2.a2_X+..+n.a_nX^{n-1}

Puis voir ce qui se passe !

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:45

Solutions: l'ensemble des polynômes de la forme 4$\rm P(X)=\alpha.X,\;\alpha\in\bb R.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:46

Héhé, j'ai tiré plus vite que Lucky Luke, pour une fois!

Posté par
gui_tou
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:46

Arg, le tigre a bondi plus vite

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:46

Lol, on peut dire tourner comme ça aussi!

Posté par
gui_tou
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:48

Mon post est truffé de fautes en plus des a_2 qui se transforment en a2, un X^(n-1) au lieu d'un X^n ... ^^

Posté par
Skops
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:48

Ok merci

Ce sont les techniques générales ?

Skops

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:49

Lol on devait être aussi fébriles l'un que l'autre à l'idée que l'autre allait peut-être poster plus vite que l'un!!!

D'où mes balises [b ][ /b] et tes petites coquilles!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:50

Skops-> Pas de quoi en ce qui me concerne, et oui à ta dernière question!

Posté par
gui_tou
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:53

Skopinou > oui ici on ne peut pas se servir du degré de P, et vu le manque d'info il est bon de développer.

Greg >

Citation :
Lol on devait être aussi fébriles l'un que l'autre à l'idée que l'autre allait peut-être poster plus vite que l'un!!!




Les solutions de y' = xy sont de la forme 3$x\to \|x,C\in{\bb R}\\C.e^{\fr{x^2}{2, comment tu trouves P(X)=alpha X ??

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:55




Sauf que là, c'est y=xy', pas y'=xy!

Citation :
comment tu trouves P(X)=alpha X ?


->Avec les coefficients du polynôme!

Posté par
gui_tou
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:57

ah effectivement ...

Nan mais je me demandais comment tu tombais pile-poil sur alphaX avec des soluces de l'équa diff en exp(x²/2)

Posté par
Skops
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:58

C'est quoi la technique avec le degré ?

Skops

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:59

Chuck Norris est l'un de mes amis (ou plutôt Chuck Norris fait semblant que Tigweg n'est pas Chuck Norris quand il répond sur l'île en laissant quelques fautes, à dessein!)

Posté par
gui_tou
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 18:59

Un peu comme ici Polynômes (2)

Posté par
gui_tou
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:03

Citation :
Il n'y a pas de théorie de l'évolution. Juste une liste d'espèces que Chuck Norris autorise à survivre.

Un jour, au restaurant, Chuck Norris a commandé un steak. Et le steak a obéi.


Posté par
Skops
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:04

Ok

Au fait, j'ai posé la question à mon prof : "Quand on a P(X+1), il faut comprendre quoi ? P*(X+1) ou une composition"

Devine ce qu'il m'a répondu

Skops

Posté par
watik
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:04

bonjour

P(X)=XP'(X) donc P(0)=0 donc si P(X)=anX^n+...+a1X+ao alors ao=0

le terme de plus grande puissance anX^n se derivé en nanX^(n-1)
donc le terme de plus grande puissance de XP'(X) est nanX^n
comme P(X)=XP'5X) donc nanX^n=an donc n=1
donc
P(X)=aX

Posté par
gui_tou
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:05

Une composition nan ? ... ça sent le truc de Chuck Norris ..

Posté par
Skops
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:05

Il m'a répondu "Il faut comprendre ce qui est bon"

Ouais...

Skops

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:06



Je ne sais pas, ça a un rapport avec Chuck Norris?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:07

Elle veut dire quoi cette réponse Skops?

Et où est la blague lol?

Posté par
Skops
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:07

Moi ?
Non aucun ^^

Skops

Posté par
gui_tou
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:08

En fait c'est la composition 3$\rm P\cir Q avec 3$\rm Q(X)=X+1. C'est çakébon, non ?

Posté par
fusionfroide
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:09

Pour moi c'est une évaluation du polynôme P en X+1

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:09

Pas forcément, mais s'il s'agit d'une multiplication, il vaut mieux passer le facteur (X+1) avant P pour éviter les confusions!

Posté par
Skops
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:10

Oui après, il a bien voulu me dire

Skops

Posté par
gui_tou
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:11

Et il a dit quoi ton prof ?

Greg, comment ça pas forcément ?

Posté par
Skops
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:12

Pareil que Tigweb

Mais dans les exos, fait avec le prof, il arrivait que P(X+1) signifie P*(X+1)

Skops

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:13

Eh bien la notation P(X+1) est ambigue, il faut le reconnaître!

Elle désigne en général ce que vous avez écrit, mais il est vrai que cette écriture pourrait tout aussi bien désigner le produit du polynôme P par le polynôme (X+1) non?

Il est clair cependant qu'on notera plutôt (X+1).P ou P(X).(X+1).

Posté par
Skops
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:17

Le prof nous avait donné un exo des ptites mines où ceci était clairement précisé

Skops

Posté par
gui_tou
re : Détermination de polynôme 21-05-08 à 19:18

Cf le sujet de cette année, où Phi(P) = (X-a)(X-b)P' - n(X-(a+b)/2)P

Posté par
jeanseb
re : Détermination de polynôme 22-05-08 à 09:53

Bonjour

J'ai une démonstration rigolote et pas calculatoire de l'exercice initial:

X P'(X) = P(X) peut s'écrire X P'(X) - 1.P(X)= 0

Sur IR*, c'est équivalent à [X P'(X) - 1.P(X)]/ X² = 0, soit [P(X) / X]'= 0

c-a-d P(X) / X = Cste  ou P(X) = Cste. X (k1.X et k2.X sur chacun des 2 intervalles)

Il n'y a plus qu'à recoller les deux morceaux par dérivabilité du polynôme, ce qui donne k1 = k2 = k et donc P(X) = k. X

On vérifie que la solution trouvée convient bien.

Posté par
mikayaou
re : Détermination de polynôme 22-05-08 à 10:03

salut jeanseb

si je poursuis ton raisonnement, tu dis ( P(X)/X )' = 0

or P(X) = X.P'(X) donne P(X)/X = P'(X) et donc la relation devient P"(X) = 0 et P(X) = Cste1.X + Cste2

me trompé-je ? ou est-ce compatible avec ton développement ( si Cste2=0 ) ?

Posté par
jeanseb
re : Détermination de polynôme 23-05-08 à 15:31

Bonjour

Bien sûr c'est compatible, mais tu perds (dans ta phase analyse) une information (la constante nulle) que tu récupères dans la phase synthèse (la constante non nulle ne convient pas pour l'égalité de départ). Tu ne poursuis donc pas mon raisonnement, mais tu prends un chemin de traverse (un peu plus long...).

Ce que je trouve intéressant dans cette démarche c'est qu'elle est valable pour une fonction dérivable quelconque, pas seulement pour un polynôme.Ca fait aussi penser à la résolution de certaines équations différentielles par une méthode que j'ai vu faire par Nightmare et Elhor.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Détermination de polynôme 23-05-08 à 16:14

Bonjour,

jolie ton astuce, mais il me semble qu'on ne gagne pas grand chose par rapport à la résolution "habituelle" de l'équation xy'=y, dans laquelle on serait aussi amené à séparer les cas x > 0 et x < 0, puis à recoller les morceaux.

Posté par
mikayaou
re : Détermination de polynôme 23-05-08 à 17:36

merci pour tes explications jeanseb

salutatous



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