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Niveau Maths sup
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P admet n+1 racines

Posté par
parc64
14-04-08 à 15:56

Bonjour,

je bloque sur la question suivante:
soit P un polynome de degré n+1 a coeff ds R
pour tout m de 0 à n, t^m*P(t)dt =0.(Les bornes de l'intégrale sont 0(inf) et 1(sup))

Montrer que P admet n+1 racines dans [0,1].

Merci d'avance.

Posté par
raymond Correcteur
P admet n+1 racines 14-04-08 à 16:35

Bonjour.

Question isolée ou faisant partie d'un texte sur les produits scalaires ?

Posté par
parc64
re : P admet n+1 racines 14-04-08 à 16:40

Correction : c'est n+1 racines distinctes.

Cette question fait partie d'un problème sur les formules de quadrature. L'énoncé complet est :
A=v0+v1*X+...vn*X^n+X^(n+1). Mais je pense que ça n'apporte rien de plus...

Posté par
raymond Correcteur
re : P admet n+1 racines 14-04-08 à 16:54

L'hypothèse donnée : pour tout m entre 0 et n 2$\textrm\Bigint_0^1t^m.P(t)dt = 0 signifie par combinaison linéaire que :

pour tout polynôme Q dans Rn[X], 2$\textrm\Bigint_0^1Q(t).P(t)dt = 0

Cela étant, si P ne s'annulait pas entre 0 et 1, il garderait un signe constant sur [0,1] et l'intégrale ne pourrait être nulle. P admet donc des racines d'ordres impairs (afin de changer de signe) entre 0 et 1. Soient a1 , ... , ak ses k racines d'ordres impairs.

2$\textrm P(X) = (X-a_1)^{2p_1+1}....(X-a_k)^{2p_k+1}.R(X)

R est un polynôme dont les racines sont soit d'ordre pair dans [0,1] soit à l'extérieur de [0,1] soit complexes.

Prenons le polynôme 2$\textrm Q(X) = (X-a_1)....(X-a_k)

Si P n'a pas toutes ses racines dans [0,1], alors Q est dans Rn[X]. Donc :

2$\textrm\Bigint_0^1Q(t).P(t)dt = 0

Or, le produit P(t).Q(t) ne contient que des racines paires entre 0 et 1, donc ne change pas de signe sur [0,1]. Alors la nullité de l'intégrale est impossible. Conclusion :

P a toutes ses racines dans [0,1]

Posté par
parc64
re : P admet n+1 racines 14-04-08 à 17:04

Waou c'est vraiment pas bête merci beaucoup!



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