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Niveau Maths sup
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Polynômes (2)

Posté par
gui_tou
07-01-08 à 22:12

Bonsoir (ou re-bonsoir)

Auriez-vous une piste :

Citation :
Déterminer tous les polynômes de \large\rm\mathbb{C}[X] tels que : \fbox{\Large\rm P\(X^2\) = \(X^2+1\).P(X)


Merci

Posté par klevia (invité)re 07-01-08 à 22:14

Salut,
Quel est le degré de P(X²) ?
quel est le degré de (X²+1)P(X) ?

Posté par
disdrometre
re : Polynômes (2) 07-01-08 à 22:20

salut guillaume

quelques idées.

si degP= n alors degP(X²) = 2n

donc 2n = n+2 => n=2  => deg P=2

P(i²)=P(-1)=0  

donc P(X)=(X+1)R(X)

D.

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 07-01-08 à 22:24

Bonsoir

Si j'appelle n le degré exact de P, alors

\Large \rm deg P(X^2) = 2n\\deg (X^2+1).P(X) = n+2

Déjà, les polynômes solutions sont de degrés 2, puisque 2 est la seule solution de 2n=n+2.

Je suppose donc P(X)=aX²+bX+c

Et ensuite ?

Je pensais prendre des valeurs simples : genre X=1 donne P(1)=2.P(1) donc P(1)=0.
Donc 1 est racine de P.

Je me trompe de direction ?

Merci klevia :

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 07-01-08 à 22:26

Salut disdrometre

Youpi, on a eu la même idée !

J'ai donc P(X)=a(X+1)(X-1) soit P(X)=a(X-1)² avec a réel.

C'est terminé ?

Posté par klevia (invité)re 07-01-08 à 22:31


j'ai pas du tout trouvé ça !!!
en posant P(X)=aX²+ bX+ c
j'obtient :
aX^4+bX²+c=(X²+1)(aX²+bX+c)
soit
aX^4+bX²+c=aX^4+bX^3+(a+c)X²+bX+c
soit en identifiant:
b=0 et a+c=0 d'où a=-c

ainsi pour moi, P(X)=aX²-a avec a appartenant à C

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 07-01-08 à 22:34

J'ai donc P(X)=a(X+1)(X-1) soit P(X)=a(X-1)² avec a réel.

Je me suis planté dans l'identité remarquable :

P(X)=a(X+1)(X-1)=a(X²-1)=aX²-a avec a complexe

Posté par
otto
re : Polynômes (2) 07-01-08 à 22:35

Bonjour,
il n'y a aucune raison pour que a soit réel.

Ensuite -1 semble être racine également:

On pose x=i et on trouve
p(-1)=0p(i)

Donc ton polynôme est de la forme
a(x^2-1) avec a complexe

On vérifie (synthèse):
p(x^2)=a(x^4-1)=a(x^2+1)(x^2-1)=(x^2+1)p(x)

et donc ça fonctionne.

Ainsi les polynômes qui satisfont ton équation sont les polynômes de la forme

p(x)=a(x^2-1)
avec a complexe.

a+

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 07-01-08 à 22:36

Bonjour otto,

Oui je me suis trompé en écrivant. "a réel" était un réflexe..

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 07-01-08 à 22:55

Okédac ! Merci à tous

Bonne soirée

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 20:05

Bonjour

Même exo, je demande vérification

Citation :
Déterminer tous les polynômes de \large\rm\mathbb{C}[X] tels que : \fbox{\Large\rm%20P\(X^2\)%20=%20\(X^3+1\).P(X)


\fbox{\large\rm deg P=3

En prenant \large\rm X=1, on a \large\rm P(1)=2P(1) d'où \large\rm P(1)=0 et 1 est racine de P.

On s'intéresse maintenant à l'équation \fbox{\large\rm (e) :X^3+1=0

(e) admet 3 solutions complexes : \large \rm X_1=-1\,;\,X_2=-j\,;\,X_3=1+j avec \large \rm \fbox{j=e^{i\fra{2\pi}{3}}=-\fra{1}{2}+i\fra{\sqrt{3}}{2}

De plus, \large \rm (X_1)^2=1\,;\,(X_2)^2=j^2\,;\,(X_3)^2=j    donne :    \large \rm (X_1)^2,(X_2)^2,(X_3)^2 distincts deux à deux.

Synthèse : faite

Conclusion :
Les polynômes solutions sont \large \rm \red\fbox{\forall x\in\mathbb{C}, P(X)=a(X-1)(X+j)(X-1-j)\\a\in\mathbb{C}

Merci :

Posté par klevia (invité)re 08-01-08 à 20:23

Salut,
je trouve comme toi mais plus simplement:
P(X)=a(X^3-1) avec a complexe !!!

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 20:49

Salut Klevia

Merci de te repencher dessus
Mais en développant, ce n'est pas la même chose ...

Posté par klevia (invité)re 08-01-08 à 20:57

je ne comprends pas pourquoi tu t'intéresses à X^3+1=0 ?
Ce ne serait pas x^3=1 ??

Posté par
otto
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 20:58

Parce que si x est une racine de x^3+1=0 alors ses racines carrées sont racines de p.

Posté par
otto
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 20:58

Pardon son carré et non les racines carrées.

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 20:59

Salut Otto

Ses racines au carré sont racines de P, non ?

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 20:59

Ok

Merci ! Et donc, qui a raison ?

Posté par
otto
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 21:00

Oui, j'ai rectifié, j'ai parlé trop vite.

Posté par
otto
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 21:00

Je ne sais pas, développe et tu verras si ta condition nécessaire est aussi suffisante.

Posté par klevia (invité)re 08-01-08 à 21:02

Moi, j'ai refait l'exo avec la même tactique qu'hier en posant
P(X)=aX^3+bX²+cX+d
en developpant (x^3+1)p(X)=P(x²) et en identifiant ... cela se fait en 3 minutes montre en main !!

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 21:26

Par identification, effectivement P(x)=a(X^3-1) a complexe.

Mais je ne vois pas en quoi j'ai faux, malgré le fait de ne pas avoir pris les bonnes valeurs. J'atteris en effet sur \large%20\rm%20\red\fbox{\forall%20x\in\mathbb{C},%20P(X)=a(X-1)(X-j)(X-j^2)\\a\in\mathbb{C}

Posté par klevia (invité)re 08-01-08 à 21:29

Ben c'est pas faux, 1,j et j² sont les racines cubique de l'unité dans C et donc
X^3-1=(X-1)(X-j)(X-j²) ...

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 21:31

Grr saleté de Maple ...

Bon et bien encore merci klevia et otto !

Posté par klevia (invité)re 08-01-08 à 21:33

bonne soirée

Posté par
otto
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 21:35

1+j=-j^2
ton problème vient de là.

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 21:36

Non c'est que dans la forme factorisée j'ai pris directement X2 et X3, alors qu'il fallait prendre X2² et X3².

Posté par
gui_tou
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 21:58

Pensez-vous qu'on peut généraliser :

Tous les polynômes de \large\rm\mathbb{C}[X] tels que \Large\rm%20P\(X^2\)%20=%20\(X^n+1\).P(X) sont de la forme : \blue \Large\rm%20\|P(X) = aX^n -a\\a\in\mathbb{C} ?

Selon moi, rien ne l'empêcherait...

Posté par klevia (invité)re 08-01-08 à 22:02

Je suis d'accord

Posté par
H_aldnoer
re : Polynômes (2) 08-01-08 à 22:37

P(Xm)=(Xn+1)P(X) tant qu'à faire ...



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