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Niveau Maths sup
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Polynômes et développement

Posté par
Zofia
12-02-09 à 09:35

Bonjour !
Je n'arrive pas à commencer mon dm de maths (oui c'est un peu pitoyable ^^), un petit coup de pouce serait le bienvenue !

Dans ce problème, n est un entier naturel non nul,
on étudie les couples de polynômes (Fn,Gn) tels que :
(1-X)nFn + XnGn = 1  (R)       avec deg(Fn)n-1 et deg(Gn)n-1

On sait que la solution est unique...

On nous propose au début de développer ((1-X)+X)2n-1 pour en déduire l'existence d'un couple (Fn,Gn) solution du problème, sans écrire ces polynômes dans la base canonique de [X].

La consigne est assez simple, mais j'ai du mal à développer le polynôme : j'ai essayé d'appliquer deux fois le binôme de Newton

A=((1-X)+X)^{2n+1} On utilise le binôme une fois :

A=\sum_{k=0}^n (1-X)^{2n-2k}X^{2k-1}

Si on note B=(1-X)^{2n-2k} on peut utiliser le binôme une deuxième fois :

B=\sum_{j=0}^{n-k} (-X)^{2j}1^{2n-2k-2j}

On remplaçant dans A on obtient A = \sum_{k=0}^{n} ( \sum_{j=0}^{n-k} X^{2j+2k-1})


J'ai deux incertitudes : ai-je bien appliqué le binôme de Newton parce les indices sont un peu particuliers, et maintenant que faire avec deux sommes ?

Voilà, je ne sais pas si cela vous inspire !
Merci d'avance pour vos réponses!

Posté par
raymond Correcteur
re : Polynômes et développement 12-02-09 à 09:56

Bonjour

3$\textrm[(1-X) + X]^{2n-1} = \Bigsum_{k=0}^{2n-1}{2n-1\choose k}(1-X)^{k}.X^{2n-k-1}\\
 \\ 
 \\ = \Bigsum_{k=0}^{n-1}{2n-1\choose k}(1-X)^{k}.X^{2n-k-1} + \Bigsum_{k=n}^{2n-1}{2n-1\choose k}(1-X)^{k}.X^{2n-k-1}\\
 \\ 
 \\ = X^n\Big[\Bigsum_{k=0}^{n-1}{2n-1\choose k}(1-X)^{k}.X^{n-k-1}\Big] + (1-X)^n\Big[\Bigsum_{k=}^{2n-1}{2n-1\choose k}(1-X)^{k-n}.X^{2n-k-1}\Big]

Cela met bien en évidence les deux polynômes cherchés.

Posté par
lafol Moderateur
re : Polynômes et développement 12-02-09 à 09:57

Bonjour
d'abord, ta somme va de 0 à 2n+1 puisque l'exposant est 2n+1
ensuite, l'exposant de (1-X) est 2n+1-k, celui de X est k
enfin ne recommence pas, mais coupe ta somme en deux : une partie dans laquelle (1-X)^n est en facteur, l'autre dans laquelle X^n est en facteur ....

Posté par
lafol Moderateur
re : Polynômes et développement 12-02-09 à 09:58

et j'ai oublié de te signaler qu'il te manquait les nombres de combinaisons (les coeffs binômiaux, si bien nommés)

Posté par
lafol Moderateur
re : Polynômes et développement 12-02-09 à 09:59

bonjour Raymond

Posté par
raymond Correcteur
re : Polynômes et développement 12-02-09 à 10:21

Bonjour lafol.

Posté par
Zofia
re : Polynômes et développement 12-02-09 à 14:22

oh oui les coefficients binomiaux ! j'avais complètement oublié (les vacances...)
merci beaucoup pour vos conseils : en effet pour l'exposant je ne savais pas si il fallait mettre k (de 0 à 2n-1) ou 2k-1 (de 0 à n) mais c'est vrai que cette deuxième proposition ne donne pas ce qu'il faut...

en tous les cas merci beaucoup !

Posté par
raymond Correcteur
re : Polynômes et développement 12-02-09 à 16:11

Bonne soirée. RR.



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