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Polynômes

Posté par
mkzpr0
11-03-22 à 18:58

Bonsoir,
J'ai abordé un exo et je crois avoir été trop loin je ne suis pas sûr de ma résolution si je peux avoir quelques indications j'en serais reconnaissant :

L'énoncé est le suivant: Soit P(X) = 1+ \frac{X}{1!} + \frac{X(X+1}{2!}+...+ \frac{X(X+1)...(X+n-1)}{n!} de degré n\neq 0
Montrez que P n'a pas de racine double.


Raisonnement par l'absurde:

Supposons que P possède une racine double a alors:
(X-a)^2 \mid P(X)
donc il existe un polynôme Q tel que (X-a)^2 * Q(X) = P(X) avec deg(Q) = n - 2

Dès lors,  P^(^n^) = 1* X^0
et 1*X^0= (Q(X)*(X-a)^2) ^(^n^)



après développement grâce à Leibniz on se retrouve avec :
1 * X^0 = n(n-1)Q^(^n^-^2  car Q dérivé n fois et Q dérivé n-1 fois sont les polynômes nuls.

Alors, c'est ici que je ne suis plus sûr car rien n'oblige Q d'être unitaire n'est ce pas ? Donc soit il est unitaire et on a 1= n^2 - n et dès lors on aboutit à une contradiction car les racines de cette équation ne sont pas dans N

ou alors, Q^(^n^-^2) = \lambda * X^0 donc 1= (n^2-n)*\lambda
je me retrouve avec des racines de la forme :
\frac{1}{2}\pm\frac{sqrt(1+\frac{4}{\lambda})}{2}
Le problème est que je n'arrive pas à montrer que ces deux racines ne sont pas dans N pour aboutir à la contradiction du fait qu'un degré est forcement positif.

Je vous remercie de votre lecture !

Posté par
verdurin
re : Polynômes 11-03-22 à 19:29

Bonsoir,
un résultat utile : si un polynôme P a une racine double alors c'est aussi une racine de P'.

Posté par
mkzpr0
re : Polynômes 11-03-22 à 19:44

mkzpr0

mkzpr0 @ 11-03-2022 à 18:58

Bonsoir,
J'ai abordé un exo et je crois avoir été trop loin je ne suis pas sûr de ma résolution si je peux avoir quelques indications j'en serais reconnaissant :

L'énoncé est le suivant: Soit P(X) = 1+ \frac{X}{1!} + \frac{X^2}{2!}+...+ \frac{X^n}{n!} de degré n\neq 0
Montrez que P n'a pas de racine double.


Raisonnement par l'absurde:

Supposons que P possède une racine double a alors:
(X-a)^2 \mid P(X)
donc il existe un polynôme Q tel que (X-a)^2 * Q(X) = P(X) avec deg(Q) = n - 2

Dès lors,  P^(^n^) = 1* X^0
et 1*X^0= (Q(X)*(X-a)^2) ^(^n^)



après développement grâce à Leibniz on se retrouve avec :
1 * X^0 = n(n-1)Q^(^n^-^2  car Q dérivé n fois et Q dérivé n-1 fois sont les polynômes nuls.

Alors, c'est ici que je ne suis plus sûr car rien n'oblige Q d'être unitaire n'est ce pas ? Donc soit il est unitaire et on a 1= n^2 - n et dès lors on aboutit à une contradiction car les racines de cette équation ne sont pas dans N

ou alors, Q^(^n^-^2) = \lambda * X^0 donc 1= (n^2-n)*\lambda
je me retrouve avec des racines de la forme :
\frac{1}{2}\pm\frac{sqrt(1+\frac{4}{\lambda})}{2}
Le problème est que je n'arrive pas à montrer que ces deux racines ne sont pas dans N pour aboutir à la contradiction du fait qu'un degré est forcement positif.

Je vous remercie de votre lecture !

Posté par
mkzpr0
re : Polynômes 11-03-22 à 19:45

Je m'excuse le début de l'énoncé n'était pas le bon

Posté par
mkzpr0
re : Polynômes 11-03-22 à 19:47

verdurin @ 11-03-2022 à 19:29

Bonsoir,
un résultat utile : si un polynôme P a une racine double alors c'est aussi une racine de P'.

Je vous remercie de votre réponse mais je ne vois pas ce que je peux en faire ?

Posté par
verdurin
re : Polynômes 11-03-22 à 19:50

Si P a une racine double c'est aussi une racine de P' et donc une racine de P-P'.

Posté par
mkzpr0
re : Polynômes 11-03-22 à 20:01

Ah en effet,
En évaluant en la racine a, on a directement une contradiction car pour tout n dans N, \frac{a^n}{n} \neq 0
Pensez vous qu'il faut plus justifier?
D'ailleurs ma méthode de résolution ne fonctionnerait pas ?

Posté par
verdurin
re : Polynômes 11-03-22 à 20:16

Je crois qu'il faut au moins dire que P(0)=10.
Après je ne sais pas ce que tu as écrit comme justification.

Sinon il est possible que l'on puisse conclure avec ta méthode de départ.

Posté par
mkzpr0
re : Polynômes 12-03-22 à 00:25

très bien merci de l'aide !

Posté par
verdurin
re : Polynômes 12-03-22 à 18:28

service

Posté par
Razes
re : Polynômes 13-03-22 à 20:07

Bonsoir,

Je pense qu'il manque qlq chose dans le raisonnement.

Nous avons:

P(X) = 1+ \frac{X}{1!} + \frac{X(X+1}{2!}+...+ \frac{X(X+1)...(X+n-1)}{n!}

Avec le raisonnement par l'absurde, tu as:

(X-a)^2 \mid P(X)\Rightarrow  \exists Q tel que (X-a)^2 * Q(X) = P(X) avec deg(Q) = n - 2
Avec : Q (X)=\sum_{k=0}^{n-2}a_kX^k

Donc: (X-a)^2\sum_{k=0}^{n-2}a_kX^k=1+ \frac{X}{1!} + \frac{X(X+1}{2!}+...+ \frac{X(X+1)...(X+n-1)}{n!}

Par identification le coefficient a_{n-2} du plus haut degré du polynôme Q est a_{n-2}=\dfrac 1 {n!}

Après cela on applique le développement de Leibniz, en continuant le calcul on arrivera à une absurdité.



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