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Polynome et multiplicité............

Posté par
Jean20
02-12-09 à 23:41

Bonjour à tous et merci d'avance pour votre aide.

Soit A= aX^5 - (3a+1)X^4 + (a+3)X^3 - X² + 4aX - 4

J'ai déjà montré que A était divisible par X² + X + 1

Question : Quel est l'ordre de multiplicité de la racine 2 de A ?

Mon prof me dit 3...
Mais je ne vois pas comment on peut faire...

Encore merci d'avance pour votre aide.

Posté par
LeHibou
re : Polynome et multiplicité............ 03-12-09 à 00:02

Bonjour,

Tu as un test facile : si a est une racine de multiplicité k d'un polynôme A(x), alors A(x) et ses dérivées jusqu'à l'ordre k-1 s'annulent en a, mais pas la dérivée d'ordre k.
C'est facile à démontrer en écrivant A(x) sous la forme (x-a)kB(x), B(k) 0 et en dérivant A(x) k fois.  

Posté par
LeHibou
re : Polynome et multiplicité............ 03-12-09 à 00:05

L'autre méthode, et probablement la bonne ici, est de factoriser A sous la forme (X² + X + 1)B(X), où B(X) est un polynôme d'ordre 3 que tu détermines par identification.
Si ton prof a raison alors B(X) sera de la forme K(X-2)3

Posté par
Cyprien_
re : Polynome et multiplicité............ 03-12-09 à 00:07

Tu as deux possibilités à première vue :

- Soit tu factorises ton polynôme, déjà par X²+X+1 :

A = (X^2 + X + 1)(aX^3 - 4aX^2 - X^2 + 4aX + 4X - 4)

2 n'est pas racine de X^2 + X + 1, donc on regarde si 2 est racine de B = aX^3 - (4a+1)X^2 + 4(a+1)X - 4.
Effectivement, moyennant quelques transformations, on constate qu'on peut facilement factoriser B :

B = (X-2)^2(aX-1)

Donc finalement,
    si a = 1/2, la multiplicité de 2 dans A est 3
    si a 1/2, la multiplicité de 2 dans A est 2.

- Soit tu calcules les dérivées successives de A appliquées en 2 :

A(2) = 0
 \\ A'(2) = 0
 \\ A''(2) = 28a-14
 \\ A^{(3)}(2) = 102a-30

On retrouve (heureusement !) exactement les mêmes conclusions.

Posté par
Jean20
re : Polynome et multiplicité............ 03-12-09 à 00:24

Merci je comprend beaucoup mieux !

Si je dois faire la décomposition en polynome irréductibles de A dans R[X],
j'obtiens :

(X²+X+1)(X-2)²(aX-1) ?
C'est ça? ou est-ce que c'est encore réductible (je ne crois pas mais bon...)


Encore merci d'avance pour votre aide.

Posté par
Cyprien_
re : Polynome et multiplicité............ 03-12-09 à 00:27

Tu as une décomposition de ce polynôme sous forme d'un produit de polynômes de degré 1, ou de degré 2 mais sans racine réelle, donc oui, tu as bien une décomposition en polynômes irréductibles dans \mathbb{R}[X].

Posté par
Jean20
re : Polynome et multiplicité............ 03-12-09 à 00:41

Merci!



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