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Les équations et les inéquations du Second degré

Posté par
Lennie215
11-11-21 à 21:10

Bonsoir, j'ai un DM de maths à faire pour vendredi, est-ce que vous pouvez m'aider s'il vous plait?
1.) Soit n un entier naturel non nul. Pour n=2, n=3 et n=4, factoriser x^n-a^n par x-a
2.) Conjecturer pour tout entier naturel n non nul une factorisation de x^n-a^n par x-a
3.) Démontrer cette conjecture
Pour la question 1 j'ai fait:
Pour n=2: x^2-a^2         (x-a) (x+a)
Pour n=3: x^3-a^3         (x^2-a)(x+a^2)
Pour n=4:x^4-a^4    (x^3-a)(x-a^3)

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:23

Bonsoir

 x^2-a^2=(x-a)(x+a) sans problème

Pour 3 vous ne respectez pas la consigne mettre (x-a) en facteur

Posté par
Pirho
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:26

Bonsoir,

n=2: OK

n=3 et n=4 faux! développe pour "voir"

Posté par
Pirho
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:26

Bonsoir hekla

je te laisse avec Lennie215

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:29

Je ne comprends pas la démarche à suivre pour n=3 et n=4

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:32

On vous donne une méthode dans l'autre exercice

x^3-a^3=(x-a)(x^2+bx+c)

développez et identifiez

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:33

Bonsoir Pirho

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:35

Mais en développant ça donne x^3+bx^2+cx-ax^2-abx+ac

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:38

On réduit et on ordonne

terme en x^2

terme en x

terme constant  

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:42

Du coup cadonnerait x^3+bx^2-ax^2+cx-abx+ac

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:44

Une partie faite, ordonner, reste: réduire

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:55

x^3+cx-abx+ac ?

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 21:58

Non, réduire, c'est regrouper les termes d'une même puissance de x

terme en x^2

terme en x

terme constant

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 22:03

x^3+x(bx-ax)+x(c-ab)+ac

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 22:13

un peu mieux

x^3+(b-a)x^2+(c-ab)x-ac

on identifie avec x^3-a^3

ou x^3+ 0x^2 +0x-a^3

Écrivez que les coefficients des termes de même degré sont égaux

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 22:18

Comment est-ce que j'identifie avec x^3-a^3

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 22:24

Sur la première ligne vous avez un polynôme que vous devez identifier avec celui de départ

le coefficient de x^3 des deux côtés est 1 donc pas de problème  

pour les x^2 d'un côté, vous avez b-a et de l'autre 0

pour les x d'un côté, vous avez c-ab et de l'autre 0

pour les termes constants  a^3 et -ac

\begin{cases} b-a=0\\c-ab=0\\ac=a^3\end{cases}

à résoudre

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 22:34

Pour le résoudre je dois dire que b-a=0, c-ab=0 et ac=x^3 ?

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 22:37

Je vous avais écrit le système à résoudre   la dernière ligne n'est pas  x^3 mais a^3

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 22:51

Ah oui je me suis trompée, mais sans ça, c'est ça qu'il fallait faire?

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 22:51

Ah oui je me suis trompée, mais sans ça, c'est ça qu'il fallait faire?

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 22:53

Oui le système n'est pas trop compliqué

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 23:10

D'accord merci; pour n=4 il faudra du coup développer (x-a)(x^3+bx+c) ?

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 23:14

Non parce qu'un polynôme de degré 3 s'écrit ax^3+bx^2+cx+d

mais comme le coefficient de x^4 est 1 on va donc l'écrire

x^3+bx^2+cx+d pour qu'il n'y ait pas de confusion avec le a

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 23:24

(x^4-a^4)=(x-a)(x^3+bx+cx+d)
                      =x^4+bx^3-ax^3+cx^2-abx^2+dx-acx_ad
                      =x^4+(b-a)x^3+(c-ab)x^2+(d-ac)x-ad                  
                      

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 23:28

Oui, excepté une faute de frappe sur la première ligne il manque le 2

Maintenant on identifie

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 23:30

Ah oui c'est bx^2. b-a=0, c-ab=0, d-ac=0 et ad=a^4

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 23:34

Ce n'était pas important puisque après vous aviez rectifié

oui

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 23:38

D'accord merci, est-ce que du coup vous pouvez m'aider pour la question 2 et 3 s'il vous plait?

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 23:44

x^3-a^3=(x-a)(x^2+ax+a^2)

x^4-a^4=(x-a)(x^3+ax^2+a^2x+a^3)

Que pouvez-vous remarquer  ?

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 23:50

On passe du degré 2 au degré 3

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 11-11-21 à 23:58

les puissances de x diminuent et les puissances de a augmentent  et il n'y a que des additions


x^n-a^n=(x-a)(x^{n-1}+ax^{n-2}+a^2x^{n-3}+\dots +a^{n-3}x^2+a^{n-2}x+a^{n-1}

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 12-11-21 à 00:11

Pourquoi ^n-3

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 12-11-21 à 00:16

Vous voyez bien que pour  4 on va de 3 à 0 et prenant toutes les valeurs de
n donc si on part de n-1 pour aller à 0 on passe bien par n-3
mais comme on ne peut  écrire toutes  les valeurs il faut bien s'arrêter un moment
et repartir un peu plus tard  à moins que vous ne vouliez une écriture avec

\sum

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 12-11-21 à 00:22

Ah d'accord j'ai compris, non merci c'est bon

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 12-11-21 à 00:41

Pour la démontrer, n développe en montrant que le terme en  x^{n-i}

provient de x\times a ^{i-1}x^{n-i-1} et de -a\times a^{i-2} \,x^{n-1} ce qui fait que la somme est nulle

Si je ne me suis pas trompé

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 12-11-21 à 00:51

Mais les puissances de x n'augmentent pas aussi? parce qu'on passe de x^2 à x^3 et ax à ax^2 .

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 12-11-21 à 00:55

Si, on passe de n-1-i à n-i pour les puissances de x


pour le second c'est n-i au lieu de n-1

  Ou prenez l'exemple pour x^7 -a^7 comme cela vous pourrez les écrire toutes

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 12-11-21 à 00:59

D'accord merci, cet exercice est donc fini ?

Posté par
hekla
re : Les équations et les inéquations du Second degré 12-11-21 à 01:00

Oui on a la conjecture et la démonstration

on passe à l'autre ?

Posté par
Lennie215
re : Les équations et les inéquations du Second degré 12-11-21 à 01:07

D'accord on peut passer à l'autre exercice



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