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Niveau Maths sup
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Trouver tous les polynômes tels que...

Posté par
ChazyChaz
27-01-09 à 18:25

Bonjour à tous.
Un petit exercice pour trouver tous les polynômes vérifiant une relation me résiste, voici l'énoncé.

Trouver tous les polynômes \large \in \mathbb{K}[X] tels que \large P(X+1) - P(X) = X.

Je sais que le degré d'un tel polynôme est 2 (le professeur nous a indiqué ce degré, nous devons le retrouver par le calcul), et que les polynômes s'écrivent de la façon suivante

\blue \fbox{\large P(X) = \frac{1}{2}X^2 - \frac{1}{2}X + C} avec C une constante réelle .

Ainsi, j'ai essayé de regarder le truc classique du degré, qui serait donc n + 1 -n = 1, et donc a priori n'importe quel degré convient.
J'ai donc essayé de passé par le binôme de Newton, et aucune piste .

Si vous pouviez m'aider, ce serait gentil, merci d'avance à tous

Posté par
veleda
re : Trouver tous les polynômes tels que... 27-01-09 à 18:46

bonsoir,
P(X)=\bigsum_{k=0}^na_k.X^k
P(X+1)-P(X)=\bigsum_{k=0}^n.a_k[(X+1)^k-X^k]=X

Posté par
Nightmare
re : Trouver tous les polynômes tels que... 27-01-09 à 18:46

Bonsoir

Pourquoi n+1-n ?

Posté par
veleda
re : Trouver tous les polynômes tels que... 27-01-09 à 18:50

tu cherches le terme de plus degré à gauche en cherchant pour k donné le degré de [(X+1)^k-X^k]

Posté par
raymond Correcteur
re : Trouver tous les polynômes tels que... 27-01-09 à 18:55

Bonsoir.

2$\textrm P(X) = a_nX^n + ... + a_1X + a_0

2$\textrm P(X+1)-P(X) = a_n[(X+1)^n-X^n] + ... + a_2[(X+1)^2-X^2]+ a_1[(X+1)-X]\\
 \\ 
 \\ = a_nR_{n-1}(X) + ... + a_2R_1(X) + a_0R_0(X)

Avec : 2$\textrm R_p(X) = (X+1)^{p+1}-X^{p+1} polynôme de degré p.

La famille 2$\textrm (R_p)_{0\le p\le n-1} étant graduée par les degrés est libre.

Comme X appartient à vec(P0,P1) on aura :

X = a1.P0(X) + a2.P1(X) = a1 + a2(2X+1)

Tous les autres ai nuls.

Je te laisse trouver a1 et a2.

Posté par
ChazyChaz
re : Trouver tous les polynômes tels que... 27-01-09 à 19:02

Bonsoir Raymond.
Je n'ai pas encore abordé la notion de "vec", si vous pouviez m'expliquer par une autre méthode votre raisonnement

Nightmare, en effet, je me suis trompé, il faut lire "n-n"

Posté par
ChazyChaz
re : Trouver tous les polynômes tels que... 27-01-09 à 20:00

Veleda j'ai bien essayé votre méthode, mais impossible de trouver que le degré vaut 2 Je dois mal manipuler le binôme , si vous pouviez détailler les étapes de calcul, je vous en serait reconnaissant.

Posté par
veleda
re : Trouver tous les polynômes tels que... 27-01-09 à 20:08

(X+1)^k-X^k est de degré k-1,
tu trouves que le degré du polynome de gauche est celui de (X+1)^n-X^n c'est donc n-1,comme à droite le degré est 1 on a n-1=1=>n=2

Posté par
gbsatti
re : Trouver tous les polynômes tels que... 27-01-09 à 20:24

salut,
les polynomes concernés sont de la forme p(x)=aX²+bX+c
la contrainte imposée force les coefficients a,b et c à vérifier :
a+b=0
2a=1
c
d'où a=1/2 b=-1/2 et les polynomes cherchés sont de la forme p(x)=1/2X²-1/2X+c
a+

Posté par
ChazyChaz
re : Trouver tous les polynômes tels que... 27-01-09 à 20:26

Encore une réponse rapide et précise qui me débloque, merci infiniment

Posté par
ChazyChaz
re : Trouver tous les polynômes tels que... 27-01-09 à 20:29

Sur le même exemple, je dois trouver les polynômes vérifiant la même relation, sauf que à la place du X à gauche, on met X².
Ce qui ne parait plus difficle, maintenant que le raisonnement est donné; merci veleda et gbsatti =)

Posté par
gbsatti
re : Trouver tous les polynômes tels que... 27-01-09 à 20:34

On raisonne comme précedemment. Les polynomes Q(X) sont de la forme Q(X)=aX^3+bX²+cX+d. Les coefficient a,b,c et d doivent satisfaire au système:
3a=1
3a+2b=0
a+b+c=0
d étant un reel quelconque.
d'où a=1/3, b=-1/2 et c=1/6 et
Q(X)=1/3X^3-1/2X²+1/6X +d



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