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Niveau Reprise d'études
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Décomposer fraction rationnelles en éléments simples

Posté par
chiichii43
25-04-18 à 21:14

Bonsoir

Je dois décomposer en éléments simples la fraction rationnelle ci dessous

1/((x+2)(x+1)²)

On sait que:
(x+1)²= x²+2x+1

1/((x+2)(x+1)²)
=(A/(x+2)) +((Mx+P)(x²+2x+1))
=(A(x²+2x+1))+(Mx+P(x+2))
=Ax²+2Ax+A+Mx²+2Mx+Px+2P

Alors:
x²(A+M)=0
x(2A+2M+P)=0
A+2P=1

A+M+2A+2M+P+A+2P=1
4A+3M+3P=1
????

Posté par
mathafou Moderateur
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 25-04-18 à 21:26

Bonjour,

l'erreur est à la base de laisser des x dans des coefficients

Alors:
A+M=0 A+M (sans x²) est le coefficient de x²
2A+2M+P=0
A+2P=1

système de trois équations à 3 inconnues A, M, P

je ne vois vraiment pas ce que tu veux faire avec ton "A+M+2A+2M+P+A+2P=1"
vu que ce calcul n'aboutira à aucune simplification du système
un système doit rester un système, en permanence et jusqu'au bout du calcul où il s'écrira au final comme étant le système (toujours)

A = valeur
M = valeur
P = valeur

avec entre le début et la fin une chaine d'équivalences entre systèmes

Posté par
chiichii43
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 25-04-18 à 21:43

A ok

je crois savoir:

A+M=0 (1)
2A+2M+P=0 (2)
A+2P=1 (3)

M=-A
donc on remplace M dans (2)

2A+2(-A)+P=0
P=0

Alors on remplace P dans (3)
A+2(0)=1
A=1

M=-A=-1

Posté par
mathafou Moderateur
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 25-04-18 à 21:51

c'est ça.
et au final

\dfrac{1}{(x+2)(x+1)^2} =  \dfrac{1}{x+2}  - \dfrac{x}{(x+1)^2}

Posté par
chiichii43
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 25-04-18 à 21:55

oK trop cool merci beaucoup!

Posté par
mathafou Moderateur
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 12:00

et pourquoi ces décompositions en éléments simples tu les postes tantôt en Lycée et tantôt en Supérieur ???
surtout que là bas on t'a indiqué la "méthode rapide" !!
pfff

Posté par
lake
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 12:26

Bonjour,

La décomposition en éléments simples de \dfrac{1}{(x+2)(x+1)^2} est de la forme:

   \dfrac{a}{x+2}+\dfrac{b}{x+1}+\dfrac{c}{(x+1)^2}

Posté par
mathafou Moderateur
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 12:42

Bonjour lake
tu as parfaitement raison !!!

ça me semblais bizarre aussi, je me suis laissé entrainer par les calculs de chiichii43 me contentant d'y corriger les erreurs de calculs.
tout à refaire ...

(et s'il avait posté en supérieur comme son premier post il y aurait trouvé directement des spécialistes habitués à ces opérations !! vu qu'il ne me semble pas que les décompositions en éléments simples soient définies au niveau Lycée)

Posté par
chiichii43
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 21:24

Bonsoir désolé, je prends note de vos remarques

si je reprends le calcul:

\frac{a}{x+2}+\frac{b}{x+1}+\frac{c}{(x+1)²}

a(x+1)(x+1)²+b(x+2)(x+1)²+c(x+2)(x+1)
a(x+1)(x²+2x+1)+b(x+2)(x²+2x+1)+c(x+2)(x+1)

3ax3+bx3=0
3ax²+6bx²+cx²=0
3ax+5bx+3cx=0
a+2b+2c=1

x3(a+b)=0
x²(3a+6b+c)=0
x(a+5b+3c)=0
a+2b+2c=1

je fais quoi avec tout ça?

Posté par
alb12
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 21:46

salut,
"je fais quoi avec tout ça?"
Oserais-je une suggestion ? Apprendre à reduire au meme denominateur.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 22:08

tu n'as vraiment toujours rien compris !!!

combien de fois on te l'a répété ? au moins quatre dans les discussions que j'ai vues sur ce sujet !!
à croire que ça ne sert vraiment à rien du tout qu'on te réponde.

les coefficients c'est sans aucun x ni x² ni x3 ni xn

3a+b =0 aucun x là dedans
3a +b est le coefficient de x3
dans le monôme en x : (3a +b)x3

si tu veux mettre des "x" tu dois écrire :

3ax3+bx3=0x3 quel que soit x
et comme ça doit être vrai quel que soit x
cela veut dire que 3a + b = 0 point.

(mais de toute façon ton développement était faux !! c'est pas 3a + b mais a+b, je ne sais pas d'où tu sorts ton "3")

et de toute façon, il n'y a pas lieu d'y avoir des x3 là dedans et il n'y a pas lieu d'y avoir 4 équations avec seulement 3 inconnues a,b,c !!

le dénominateur commun n'est pas (x+2)(x+1)(x+1)² !!
c'est uniquement (x+2)(x+1)²

\dfrac{a}{x+2}+\dfrac{b}{x+1}+\dfrac{c}{(x+1)^2} = \dfrac{a(x+1)^2}{(x+2)(x+1)^2}+\dfrac{b(x+2)(x+1)}{(x+2)(x+1)^2}+\dfrac{c(x+2)}{(x+2)(x+1)^2}

etc

et tu te retrouves à la fin avec un système de trois équations en les trois inconnues a,b,c
(sans aucun x dedans : coefficients)

coefficient de x2 = 0
coefficient de x = 0
terme constant = 1

Posté par
chiichii43
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 22:42

Merci pour votre aide, désolé pour le reste, je débute et je suis blond....

Pour reprendre:

\dfrac{a}{x+2}+\dfrac{b}{x+1}+\dfrac{c}{(x+1)^2} = \dfrac{a(x+1)^2}{(x+2)(x+1)^2}+\dfrac{b(x+2)(x+1)}{(x+2)(x+1)^2}+\dfrac{c(x+2)}{(x+2)(x+1)^2}

a+b=0 (1)
2a+2b+c=0 (2)
a+2c=1 (3)

Gâce a (1) j'en déduit que:
a=-b

je remplace a dans (2)
2(-b)+2b+c=0
alors
c=0

je remplace c dans (3)
a+2(0)=1
alors
a=1

j'en déduit que:
a=-b=1
alors
b=-1

Posté par
mathafou Moderateur
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 22:50

a+b=0 (1) OK le coefficient de x2 est bien a+b
2a+2b+c=0 (2) faux quand on développe (x+2)(x+1) quel est le coefficient de x ?
a+2c=1 (3) faux le terme constant de (x+2)(x+1) est ??

d'ailleurs au final c = 0 aurait dû te mettre la puce à l'oreille que ton calcule était faux quelque part
(vu que ça donnerait l'élément 0/(x+1)² et il n'y aurait pas de (x+1)² !!)

Posté par
lafol Moderateur
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 22:55

Bonsoir
On ne met jamais au même dénominateur et on ne résout jamais de système quand on cherche une DES !
On multiplie tout par x+2 puis on remplace x par -2, ça donne a de tête.
On multiplie tout par (x+1)2 puis on remplace x par -1, ça donne c toujours de tête. Puis finalement on multiplie tout par x et on fait tendre x vers l'infini, ça donnera b. Toujours de tête....

Posté par
mathafou Moderateur
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 23:05


déja dit aussi à chiichii43 (dans le forum "supérieur" !! décomposition en éléments simples)
qui ne tient absolument pas compte de ce qu'on lui dit.

s'il choisit cette méthode bourrin d'identification il n'empêche qu'il doit faire les calculs correctement !
vu que visiblement il a besoin de s'entrainer sur les calculs algébriques en général !

Posté par
mathafou Moderateur
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 23:07

ah tiens le présent sujet a été déplacé dans "supérieur" aussi

Posté par
chiichii43
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 26-04-18 à 23:12

décidément je suis fatigué,  journée trop lourde, je recommence:

a+b=0 (1)      
2a+3b+c=0 (2)  
a+2b+2c=1 (3)

Gâce a (1) j'en déduit que:
a=-b

je remplace a dans (2)
2(-b)+3b+c=0
alors
c=-b
comme -b=a alors on peut écrire c=-b=a

si je remplace a dans (3) par -b
-b+2b+2c=1
b+2c=1
-c+2c=1
alors
c=1

je récapitule: c=-b=1 alors b=-1
et comme c=-b=a=1 alors a=1

je doute que ce soit correct....

Je vais me coucher, demain je sera plus apte à réfléchir....
Bonne nuit


je remplace c dans (3)
a+2(0)=1
alors
a=1

j'en déduit que:
a=-b=1
alors
b=-1

Posté par
chiichii43
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 27-04-18 à 07:32

Bonjour

"On multiplie tout par x+2 puis on remplace x par -2, ça donne a de tête.
On multiplie tout par (x+1)2 puis on remplace x par -1"

C'est pas que je ne veux pas utiliser la 2nd méthode
C'est surtout que je n'ai pas compris le principe... Il faudrait que je vois un exemple concret par écrit pour mieux comprendre...

Merci pour votre compréhension.
Bonne nuit journée.

Posté par
lafol Moderateur
re : Décomposer fraction rationnelles en éléments simples 27-04-18 à 08:18

\dfrac{1}{(x+ 2)(x+1)^2}=\dfrac{a}{x+2}+\dfrac{b}{x+1}+\dfrac{c}{(x+1)^2}
On multiplie tout par x+2

\dfrac{1}{(x+1)^2}=a+(x+2)\left(\dfrac{b}{x+1}+\dfrac{c}{(x+1)^2}\right)

On remplace x par -2

\dfrac{1}{(-2+1)^2}=a+(-2+2)\left(blabla\right)

Pas la peine de chercher à calculer le blabla puisque c'est multiplié par zéro
Tu as donc immédiatement a = 1

Je te laisse faire les autres



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