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Niveau maths spé
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polynome

Posté par
maro999
27-06-19 à 01:32

Soit P=X^n+⋯+a(n−1)X+an  un polynôme à coefficients réels scindé à racines simples .
Soit  Q=X^n+⋯+bn−1X+bn un polynôme à coefficients réels .
Montrer que si les bi sont assez proches des ai alors Q est scindé à racines simples.

Posté par
jarod128
re : polynome 27-06-19 à 10:01

BONJOUR,
je te donne une piste: lien coefficients racines

Posté par
lafol Moderateur
re : polynome 27-06-19 à 10:34

Bonjour
Une idée qui ne mènera peut-être à rien, mais ça me fait penser à de la continuité.
J'essaierais bien de mettre la dedans deux matrices dont ces polynômes sont les polynômes caractéristiques, avec une norme bien choisie

Posté par
jarod128
re : polynome 27-06-19 à 10:39

Bonjour lafol, les relations coefficients racines plus ton argument de continuité ne suffisent pas ?

Posté par
lafol Moderateur
re : polynome 27-06-19 à 10:44

Sans doute que si. Je n'ai pas de papier crayon sous la main et je suis nulle pour réfléchir vraiment sans écrire

Posté par
jsvdb
re : polynome 27-06-19 à 10:48

Hi !
Je vote pour l'idée de lafol en précisant plutôt ... avec forme bien choisie (vu que toutes les normes sont équivalentes dans ce cas précis)

Posté par
etniopal
re : polynome 27-06-19 à 10:58

   Bonjour
     Si a   Knet  ap   aq si p q  et  A  := (X - a1)....(X - an)
Il existe r > 0 tel que  ap + r   aq + r si p q .

Posté par
etniopal
re : polynome 27-06-19 à 11:02

{ a   Kn │  ap    aq si p   q }  est un ouvert de Kn  ( K = ou ou ...)

Posté par
jsvdb
re : polynome 27-06-19 à 11:02

Autre possibilité :

Étudier l'application \R^n \rightarrow \R_n[X], (r_1,\cdots,r_n) \mapsto \prod_{i=1}^{i=n}(x-r_i)

qui aurait bien tout d'une application ouverte.

Posté par
perroquet
re : polynome 27-06-19 à 11:17

Bonjour à tous.

Notons x_1<x_2<\ldots <x_n les racines de  P.
Notons   y_1=x_1-1    ,    y_{n+1}=x_n+1    et pour 2\leq i\leq n   :     y_i=\dfrac{x_{i-1}+x_i}{2}.
Il est classique que: \forall i\in \{1,\ldots,n\} \  P(y_i)P(y_{i+1}) <0

On considère maintenant les n applications \varphi de \mathbb R_n[X] dans \mathbb R définies par:
\forall i\in\{1,\dots,n\} \ ,\ \forall R \in\mathbb R_n[X] \ , \ \varphi_i(R)=R(y_i)R(y_{i+1}).
Toutes les applications \varphi_i sont continues et "pour tout polynôme Q suffisamment proche de P", les quantités \varphi_i(Q) sont strictement négatives. Il résulte du théorème des valeurs intermédiaires que Q s'annule sur chaque intervalle ]y_i,y_{i+1}[. On en déduit que Q est scindé sur \mathbb R, à racines simples.

Posté par
maro999
re : polynome 27-06-19 à 14:10

merci

Posté par
Zrun
re : polynome 28-06-19 à 10:20

Il aurait été bien de préciser dans l'énoncé que les racines de P sont réelles ...
Le résultat reste vraie si les racines sont complexes mais c'est plus subtil ...

Posté par
etniopal
re : polynome 28-06-19 à 14:46

On se donne n un entier > 1  et on désigne par V l'ensemble des  a de    n tels que  Xn + a1X + ⋯+ an−1X + an  ait n racines simples  .

Soient par ailleurs  sn,p ( p = 1 , 2 , ..., n)  les "fonctions  symétriques élémentaires .
Pour r n on a donc :
sn,1(r) = r1  + r2+....+rn
sn,2(r) = j<k rjrk
.....
sn,n(r) = r1.r2......rn .


   ..Je pose  W : = { r n │ rj < rk  si j < k } . C'est un ouvert de n  .

   ..Soit F = (-sn,1 , sn,2,....,(-1)nsn,n)): W [X]  , r    (-sn,1(r) , sn,2(r),....,(-1)nsn,n)(r) .

F est  bijective  et C de W  sur V .
Pour voir que   W et V sont homéomorphe  il suffit de montrer que pour tout r de W la matrice jacobienne Jn(r) est inversible .
Or, sauf erreur ,  |det(Jn(r)|  = j>k  
(r j     - rk )  > 0 .

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : polynome 01-07-19 à 19:54

Bonjour ,


\Large \boxed{1} il me semble que le cas réel a été correctement traité par perroquet (que je salue )


\Large \boxed{2} je traite le cas complexe (comme l'a fait remarquer Zrun )


Soit alors \Large \boxed{P\in\mathbb C[X]~,~P=X^n+\sum_{k=0}^{n-1}a_kX^k} un polynôme à racines simples.


ce qui veut dire que le polynôme P et son polynôme dérivé P' n'ont pas de racine commune dans \mathbb C


P et P' sont donc premiers entre eux , ce qui se traduit par l'existence de deux polynômes complexes U et V tels que \Large \boxed{UP+VP'=1}

pour tout polynôme \Large \boxed{Q\in\mathbb C[X]~,~Q=X^n+\sum_{k=0}^{n-1}b_kX^k} on peut alors écrire \Large \boxed{UQ+VQ'+U(P-Q)+V(P'-Q')=1}

et comme \Large \boxed{P-Q=\sum_{k=0}^{n-1}(a_k-b_k)X^k~,~P'-Q'=\sum_{k=1}^{n-1}k(a_k-b_k)X^{k-1}}

on voit que si b_k est suffisamment proche de a_k pour k=0...n-1 , alors pour tout nombre complexe z ,

les expressions , \Large \boxed{P(z)-Q(z)=\sum_{k=0}^{n-1}(a_k-b_k)z^k~,~P'(z)-Q'(z)=\sum_{k=1}^{n-1}k(a_k-b_k)z^{k-1}}

peuvent être aussi petites (en module) que l'on veut , plus précisément si on note \Large \boxed{d=\max_{0\leqslant k\leqslant n-1}|a_k-b_k|} ,

on a pour tout complexe z , \Large \boxed{|P(z)-Q(z)|\leqslant d\sum_{k=0}^{n-1}|z|^k~,~|P'(z)-Q'(z)|\leqslant d\sum_{k=1}^{n-1}k|z|^{k-1}}

et ainsi on voit que si Q est suffisamment proche de P , il ne peut admettre de racine multiple z , car alors on aurait

\Large \boxed{1\leqslant d\left(|U(z)|\sum_{k=0}^{n-1}|z|^k~+~|V(z)|\sum_{k=1}^{n-1}k|z|^{k-1}\right)} sauf erreur bien entendu



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