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Niveau Licence Maths 1e ann
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Factorisation polynômes irréductible

Posté par
Joaninha
31-01-18 à 15:24

Bonjour,

Je bloque sur une question basique et je ne vois pas comment m'en sortir, et ou est le problème dans mon raisonnement :

énoncé : Factoriser : X^4 + X + 3 en polynôme irréductible dans \mathbb{Z}/_{7}\mathbb{Z}

alors je trouve que P(2) = 0 donc je factorise ainsi :

P(X) = (X-2)(X^3+2X^2+4X+2) = (X+5)(X^3+2X^2+4X+2)

Seulement mon deuxième polynôme que j'ai appelé Q n'est pas irréductible car il s'annule en X = 4 et lorsque j'essaye de le factoriser j'obtiens juste :
Q(X) = (X-4)(X^2+6X) + 2
alors je suis un peu perdue.

Est ce que mon erreur concerne le fait que j'aurais du d'abords écrire tous les polynômes irréductible de \mathbb{Z}_{7} puis faire le lien en fonction de ça ? et si oui est ce que mon premier raisonnement est correct ou pas ?
Car je sais que dans certain exos on a chercher les polynômes irréductibles dans \mathbb{Z}_{3} et on a écrit que les polynômes de deg inférieur ou égale à 3 étaient irréductibles s'ils ne s'annulait pas. Il y a surement quelque chose que j'ai mal compris ou mal fait.


merci d'avance

Posté par
jb2017
re : Factorisation polynômes irréductible 31-01-18 à 15:50

Bonjour
Ton erreur est que X=4 n'est pas une racine.

Posté par
rogerd
re : Factorisation polynômes irréductible 31-01-18 à 15:53

Bonjour
Il y a bien longtemps que je n'ai pas manipulé de telles notions.
Il me semble bien cependant qu'on n'a pas Q(4)=0 mais Q(4)=2.

Posté par
Joaninha
re : Factorisation polynômes irréductible 31-01-18 à 16:08

Vous avez raison, excusez moi, j'ai refait le calcul 10fois et j'ai refais à chaque fois la même erreur dans mon calcul. Du coup ce polynôme est bien irréductible.

Merci!

Posté par
jb2017
re : Factorisation polynômes irréductible 31-01-18 à 16:23

Rebonjour
Pourquoi ne pas utiliser une calculatrice pour vérifier son calcul?

Posté par
luzak
re : Factorisation polynômes irréductible 31-01-18 à 18:23

Citation :
Du coup ce polynôme est bien irréductible.

Bonsoir !
Un polynôme peut ne pas avoir de racines dans le corps sans être irréductible !

Posté par
jb2017
re : Factorisation polynômes irréductible 31-01-18 à 23:28

Oui c'est vrai @Lusak.
Mais ici après calculs on obtient que x^3+2x^2+4x+2 est irréductible.

Posté par
luzak
re : Factorisation polynômes irréductible 01-02-18 à 08:13

Bonjour jb2017.
1. Je n'ai vu aucun des calculs dont tu parles !
2. Je ne vois pas quels "calculs" permet d'obtenir qu'un polynôme est irréductible. Par calculs j'entends le calcul des valeurs du polynôme : si tu voulais dire autre chose, merci de préciser.

Posté par
jb2017
re : Factorisation polynômes irréductible 01-02-18 à 09:06

Bonjour
@lusak ma remarque a pour but de compléter la tienne. C'est à dire que tu as tout à fait raison de faire remarquer que rien ne dit que le dernier polynôme est irréductible.
Donc j'ai regardé si il l'était et la réponse qu'il est bien réductible et ceci est obtenu après des calculs. Je vais préciser ce que j' ai fait après.
Mais  avant tout, je n'y connais rien dans ce domaine. C'est à dire je soupçonne qu'il existe des résultats qui permettent de répondre à la question autrement.
Donc si x^3+2x^2+4x+2 est  réductible, il existe a_i=1,...,5 dans Z/7Z
tel que pour tout x,  r(x)=x^3+2*x^2+4x+2-(a_1x+a_2)(a_3x^2+a_2x+a_1)=0 , \forall x\in Z/7Z  
Mais il y a au moins une chose que l'on peut faire c'est d'essayer ce nombre fini de possibilités. Ce nombre étant fini mais néanmoins trop grand pour le faire à la main,
j'ai écrit un petit algorithme (c'est très vite fait)  pour voir si il y a une solution.
Bien entendu je  suis preneur pour toutes indications qui permettrait de procéder autrement.

Posté par
jb2017
re : Factorisation polynômes irréductible 01-02-18 à 09:07

j'ai voulu dire que la réponse est : il est irréductible.

Posté par
jb2017
re : Factorisation polynômes irréductible 01-02-18 à 09:22

Rebonjour
Bon en réfléchissant un petit peu,  j'ai une explication, autre que par un calcul systématique,  montrant que notre polynôme de degré 3 est irréductible. En effet on sait qu'il n'a pas de racine dans Z/7Z
S'il était réductible il serait de la forme (ax+b) (cx^2+dx+f) mais
ax+b n'aurait pas de racines dans Z/7Z.
Or c'est facile de voir qu'un polynôme de degré 1 a toujours une racine dans Z/7Z
(c'est mieux qu'un algo).  

Posté par
luzak
re : Factorisation polynômes irréductible 01-02-18 à 11:34

Ta dernière réponse es correcte et je ne vois rien d'autre à dire.
Peut-être ajouter qu'un polynôme de degré 1 a toujours une racine parce qu'on est dans un corps.



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