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Les fonctions polynômes du second degré

Posté par
Caroline20781
17-09-23 à 18:15

Bonjour,
Voici mon exercice de mathématiques que je dois réaliser. Cela fait maintenant plusieurs heures que je cherche à y répondre en vain. Je n'ai aucune connaissance sur la factorisation de ce type car je n'ai travaillé que sur les polynômes du second degré en cours (ceci est un exercice de recherche). Je ne sais donc pas comment résoudre ces questions. C'est pourquoi je vous demande de m'aider et d'essayer à trouver une piste pour répondre aux questions ci-dessous.
1. Soit x un nombre réel et n un entier supérieu ou égal à 2. On considère la fonction polynôme f définie sur R par f(x) = xN-1 + xN-2 + ... + x² + x + 1.
a. Montrer que x f(x) - f(x) = xN - 1.
b. Pour x différent de 1, en déduire une autre expression de f(x) en fonction de x.
c. En déduire une factorisation de xN - 1. Montrer qu'elle est valable pour tout réel x.
2. Soit x un nombre réel, a un réel non nul et n un entier supérieur ou égal à 2. On considère la fonction g définie sur R par g(x) = xN - aN.
a. Factoriser g(x) par aN
b. Utiliser alors la formule vue en 1.c, puis simplifier la factorisation trouvée en faisant apparaître le facteur x - a.

Merci d'avoir tout lu (désolée pour la longueur de l'exercice mais je n'ai vraiment compris aucune question) et merci d'avance pour votre réponse.

*** message déplacé ***

Posté par
hekla
Les fonctions polynômes du second degré 17-09-23 à 18:23

Bonjour

Qu'avez-vous déjà effectué ?
La question 1 a) ne devrait pas poser de problème.

f(x)=x^{n-1}+x^{n-2}+\dots +x^2+x+1

xf(x)=   et on soustrait

Posté par
Caroline20781
Les fonctions polynômes du second degré 17-09-23 à 18:28

Bonjour,
Ce que j'ai fais n'est pas utile = j'ai essayé de réecrire f(x) sous différente façon et de faire l'équation sans que cela marche. Cela ne me sembler pas utile de le préciser.
Je suis désolée mais je ne comprends pas votre explication pour le 1a, pouvez vous reformuler ?
Merci

Posté par
hekla
Les fonctions polynômes du second degré 17-09-23 à 18:31

On vous demande de montrer que xf(x)-f(x)=x^n-1

La première chose à faire est bien de calculer cette expression xf(x)-f(x)  et voir quel est le résultat.

Posté par
Caroline20781
Les fonctions polynômes du second degré 17-09-23 à 18:42

Mais comment calculer cette expression en sachant qu'elle est infini, je ne peux donc pas la poser?

Posté par
hekla
Les fonctions polynômes du second degré 17-09-23 à 18:49

L'expression n'est pas infinie, elle comporte n termes.

On sait que x^a\times x^b=x^{a+b}

c'est cette relation que l'on va utiliser  

exemple x\times x^{n-3} =x^{n-3+1}=x^{n-2}

On l'applique à tous les termes donnés.

Posté par
hekla
Les fonctions polynômes du second degré 17-09-23 à 19:00

Remarque

j'aurais dû écrire  x \times x^{n-3}=x^{1+n-3}=x^{n-2}.

Posté par
tetras
re : Les fonctions polynômes du second degré 23-09-23 à 09:44

bonjour hekla Caroline20781 semble avoir abandonné.
Peut on le poursuivre? j'ai avancé mais je bloque à la question 1c

Posté par
hekla
re : Les fonctions polynômes du second degré 23-09-23 à 10:01

Bonjour

Si c'est le même sujet, d'accord
Qu'avez-vous trouvé à 1 b ?

Posté par
tetras
re : Les fonctions polynômes du second degré 23-09-23 à 12:35

merci

f(x)=\Large \frac{x^{n}-1}{x-1}

Posté par
hekla
re : Les fonctions polynômes du second degré 23-09-23 à 12:40

Comment peut-on écrire x^n -1 à partir de la fraction précédente.

Il ne faut pas chercher midi à quatorze heures.

Posté par
tetras
re : Les fonctions polynômes du second degré 23-09-23 à 12:45

x^{n}-1=(x-1)f(x)

Posté par
tetras
re : Les fonctions polynômes du second degré 23-09-23 à 12:46

défini sur comme produit de deux fonctions définies sur

Posté par
hekla
re : Les fonctions polynômes du second degré 23-09-23 à 12:47

En remplaçant f(x) par sa valeur, n'a-t-on pas une factorisation de x^n-1 ?

Posté par
hekla
re : Les fonctions polynômes du second degré 23-09-23 à 12:58

Est-ce que cette égalité est encore vraie pour x=1 ?

Posté par
tetras
re : Les fonctions polynômes du second degré 23-09-23 à 16:23

oui on trouve 0=0
c'est bien cela?

Posté par
hekla
re : Les fonctions polynômes du second degré 23-09-23 à 16:29

On a bien x^n-1=(x-1)(x^{n-1}+x^{n-2}+\dots+x+1).

Cela était établi pour x\not=1  et comme pour x=1 l'égalité est aussi vérifiée, on a pour tout x\in \R

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

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les fonctions polynômes du second degré 24-09-23 à 07:55

Bonjour,
Je me permets un message vers Caroline20781 à propos de

Citation :
Mais comment calculer cette expression en sachant qu'elle est infini, je ne peux donc pas la poser?
Si les pointillés te perturbent, commence par traiter la question en attribuant une valeur à n.
Par exemple, avec n = 5, on aurait
f(x) = x4 + x3 + x2 + x + 1
Et la question a) s'écrirait
a. Montrer que x f(x) - f(x) = x5 - 1.

Tu y verras peut-être plus clair ensuite pour traiter la question avec n.



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