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Niveau terminale
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Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du degré 2

Posté par
Vuki29
16-08-23 à 19:59

Bonjour à tous !
Étant un élève de terminal qui va passer en Classe PCSI à la rentrée , je me suis remis un peu aux maths durant les vacances, notamment pour effectuer les devoirs de vacances que nos futurs professeurs nous ont donnés.
Je dois cependant avouer qu'un exercice m'a posé problème et je ne vois toujours pas comme y arriver…
Voici l'énoncé :
Soit le Polynôme P définit par P(x)=x^4 +bx^2 +c où b et c sont des réels quelconques. On note : Delta=b^2 - 4c

1. On suppose Delta >= 0. Factoriser P sous forme d'un produit de deux polynôme du seconde degré.
2. On suppose Delta < 0. On a alors c> 0 et b< 2sqrt(c). Écrire P comme une différence de deux carrés puis en déduire une factorisation de P par deux polynôme du second degré.

Je suis certain de pouvoir arriver à faire la première question avec juste un peu d'aide pour la méthode. La question 2 par contre me laisse complètement perplexe.
Si jamais vous aviez des conseils je serai preneur !
Merci d'avance !

Posté par
matheux14
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 16-08-23 à 20:44

Bonsoir,

Pour la deuxième question, lorsque \Delta < 0, tu sais que c > 0 et b < 2\sqrt{c}.

Dans ce cas, tu peux écrire P(x) comme une différence de deux carrés, c'est-à-dire P(x) = (x² + m)² - n², où m et n sont à déterminer. Ensuite, en utilisant l'identité remarquable "a² - b² = (a + b)(a - b)", tu pourras factoriser P(x) en deux polynômes du second degré.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 16-08-23 à 21:12

Bonjour,
Une indication sous forme de question pour 1) :
Si 0, comment factoriser le polynôme X2 + bX + c ?

Posté par
Vuki29
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 17-08-23 à 17:28

Merci de vos réponses !
Bon comme prévu, il me suffisait de me souvenir de la factorisation d'un polynôme du second degré pour réussir.
Quant au deux, grâce à la différence de deux carrés tout s'est déroulé.
Donc merci beaucoup à vous deux !

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 17-08-23 à 18:33

De rien, et à une autre fois sur l'île \;

Posté par
carpediem
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 21-08-23 à 21:06

salut

je ne comprends pas trop : quand < 0 il me semblait que le polynome ne se factorisait pas !

dans tous les cas il y a la forme canonique :

PS : je multiplie par 4 pour m'éviter des fractions ...

f(x) = 4 P(x) = 4x^4 + 4bx^2 + 4c = (2x^2 + b)^2 + 4c - b^2 = (2x^2 + b)^2 - (b^2 - 4c) = (2x^2 + b)^2 - \Delta

si 0 on peut donc effectivement factoriser P comme un produit de deux polynomes ... mais pas si < 0

REM : si c 0 on peut évidemment toujours factoriser P ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 21-08-23 à 21:26

Bonsoir carpediem,
Je ne vais pas te conseiller de faire le 15, mais la canicule ne te réussit pas
Il s'agit d'un polynôme de degré 4 à coefficients réels.
Dans il se factorise en produit de 4 facteurs. Puis on peut faire des regroupements avec les solutions conjuguées.
Mais ce n'est pas l'objet de l'exercice.

Il y a deux manières de faire sans passer par : La tienne et celle que l'énoncé induit en utilisant b < 2c :
x4 + bx2 + c = (x2 + c)2 - ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 21-08-23 à 21:28

Non, pas la tienne puisqu'avec > 0.

Posté par
carpediem
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 21-08-23 à 21:44

effectivement : chaud ... très chaud !!

Posté par
carpediem
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 22-08-23 à 14:15

ça me gène tout de même de parler de \sqrt c alors que c est un réel quelconque ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 23-08-23 à 08:47

A 14h15, il faisait trop chaud pour lire :

Citation :
2. On suppose Delta < 0. On a alors c> 0

Posté par
PLSVU
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 23-08-23 à 21:15

Bonjour  
Juste une remarque concernant l'énoncé
Voici l'énoncé :
Soit le Polynôme P définit par P(x)=x^4 +bx^2 +c où b et c sont des réels quelconques. On note : Delta=b^2 - 4c

1. On suppose Delta >= 0. Factoriser P sous forme d'un produit de deux polynôme du seconde degré.
2. On suppose Delta < 0. n a alors c> 0  et b< 2sqrt(c).
c>0
b^2-4c=(b-2√c)(b+2√c)  <0    ssi -2√c<b<2√c

  

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 23-08-23 à 21:49

Bonsoir PLSVU
Moi aussi j'ai été d'abord surprise par ce que tu soulignes.
En fait le texte donne les deux inégalités jugées utiles pour réussir à factoriser.

Posté par
PLSVU
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 24-08-23 à 08:36

Bonjour Sylvieg
OK mais l'encadrement est nécessaire
Sachant c>0 et   -2√c<b<2b√c
x^4+bx^2+c=(x^2+\sqrt{c})^2-2\sqrt{c}x^2+bx^2=(x^2+\sqrt{c})^2+x^2(b-2\sqrt{c})
-2√c<b<2√c
-4√c<b-2√c<0
x^4+bx^2+c=(x^2+\sqrt{c} )^2- (2\sqrt{c}-b)x^2

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Factorisation d’un polynôme de degré 4 en 2 polynômes du de 24-08-23 à 09:24

A partir de \; (x^2+\sqrt{c} )^2- (2\sqrt{c}-b)x^2 , seul \;  2\sqrt{c}-b > 0 \; est utile pour poursuivre la factorisation.

Après, on peut avoir envie de vérifier que les discriminants de chacun des deux facteurs obtenus est négatif.
C'est seulement dans cette éventualité que l'autre inégalité est utile.



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