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Exercice sur polynôme de degré 4

Posté par
granolaaa
31-07-19 à 21:29

Bonsoir !
Voici un exercice avec lequel j'ai beaucoup de mal : la preuve, je ne sais même pas comment commencé.
Voici l'énoncé:

Considérons le polynôme du second degré  x^2+ax+b avec des coefficients réels. On sait que la condition nécessaire et suffisante sur ce polynôme pour posséder des racines réelles est que son discriminant a^2−4b soit supérieur ou égal à 0. Noter que ce discriminant est aussi un polynôme de variables a et b. Prouver que la même chose n'est pas vraie pour les polynômes de degré 4 : Montrer qu'il n'existe pas de polynômes à 4 variables P(a,b,c,d) tel que le polynôme x^4+ax^3+bx^2+c^x+d s'écrive comme un produit de 4 polynômes de degré 1 si et seulement si P(a,b,c,d)≥0 (tous les coefficients étant réels).

Si je poste ici, c'est juste pour avoir une idée de comment partir, je ne veux surtout pas voir la solution à cet exercice(désolé je n'ai aucune idées à présenter pour l'instant)

Posté par
jsvdb
re : Exercice sur polynôme de degré 4 31-07-19 à 22:45

Bonsoir granolaaa
Tout polynôme de degré 4 peut être, à minima, factorisé en deux polynômes de degré 2.
Tu peux donc toujours écrire ceci :

x^4+ax^3+bx^2+cx+d=(x^2+a_1x+b_1)(x^2+a_2x+b_2).

Et maintenant, tu travailles sur les facteurs de cette décomposition et le signe de leur produit.

Posté par
granolaaa
re : Exercice sur polynôme de degré 4 31-07-19 à 22:58

Ok merci ! je pense savoir quoi faire à partir de maintenant

Bonne soirée à vous

Posté par
CKN
re : Exercice sur polynôme de degré 4 24-03-24 à 16:52

Bonjour,

J'ai également commencé cet exercice, que j'ai trouvé sur un poly, mais même avec le conseil donné, je reste bloqué, quelqu'un aurait-il une piste supplémentaire ?

Je vous remercie d'avance.

Posté par
carpediem
re : Exercice sur polynôme de degré 4 24-03-24 à 17:34

salut

applique la règles du discriminant aux deux facteurs de degré 2 de la factorisation donnée par jsvdb

Posté par
CKN
re : Exercice sur polynôme de degré 4 24-03-24 à 19:49

J'avais déjà un peu essayé de faire une sorte d'étude de signe des 2 discriminants des 2 polynômes du second degré, et on peut voir qu'il y a un problème, puisque le produit des discriminants est positif soit lorsque les 2 discriminants sont positifs soit lorsqu'ils sont tous les 2 négatifs.

Mais je ne vois pas comment en déduire qu'il n'existe aucun polynôme P(a,b,c,d), tel que le polynôme x^4+ax^3+bx^2+c^x+d s'écrive comme un produit de 4 polynômes de degré 1 si et seulement si P(a,b,c,d)≥0

Je vous remercie d'avance.

Car qui nous dit qu'il n'existe pas un autre polynôme P(a,b,c,d) autre que le produit des 2 discriminants qui pourrait respecter l'équivalence.
Ou plutôt comment prouver qu'il n'existe pas d'autres possibilités ?

Posté par
carpediem
re : Exercice sur polynôme de degré 4 24-03-24 à 21:08

notons d(x, y) la fonction discriminant : si P(x) = x^2 + ax + b alors d(P) = d(a, b) = a^2 - 4b

si f(x) = x^4+ax^3+bx^2+cx+d = (x - \alpha) (x - \beta) (x - \gamma) (x - \delta) alors il peut se factoriser de trois façons différentes en produit de deux trinômes (choix de deux racines parmi 4)

et on peut écrire f(x) = x^4+ax^3+bx^2+cx+d=(x^2+a_1x+b_1)(x^2+c_1x+d_1) = (x^2 + a_2x + b_2)(x^2 + c_2x + d_2) = (x^2 + a_3 x + b_3)(x^2 + c_3x + d_3)

et on doit donc avoir les conditions d(a_i, b_i) > 0  et  d(c_i, d_i) > 0 pour i variant de 1 à 3

mais je ne sais pas si ça fait avancer le schmilblick ...

par contre peut-on exprimer les coefficients a_i, b_i, ... en fonction de a, b, c et d : il me semble que non puisqu'on a trois factorisations et c'est ce qui distingue du cas du second degré où la factorisation est unique ...

mais bon ça me semble encore un peu léger ...

PS : si tu as la solution ensuite il serait sympa de nous la partager, merci par avance !

Posté par
CKN
re : Exercice sur polynôme de degré 4 24-03-24 à 21:40

Merci beaucoup !

Je vous partagerai ça si j'y arrive.



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