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Niveau maths spé
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Polynomes Cyclotomiques

Posté par
mathosaurus
17-11-17 à 21:40

Bonsoir,

Je poste ici car je bute sur une question de mon DM de maths sur les polynômes cyclotomiques.

On considère dans un premier temps B \in \mathbb{Q}_{u}[X] tel que B = \frac{1}{b}\sum^N_{i=0}b_{i}X^i avec N \in \mathbb{N^*} et b_{0},...,b_{N} des entiers sans facteurs communs. precisons que b est le plus petit dénominateur commun des coefs de B.

La question est la suivante : Soit p un nombre premier divisant b. Montrer qu'il existe i_{0} \in \left[0,N \right] tel que p ne divise pas b_{i_{0}} mais p \mid b_{i}    \forall i < i_{0}.

L'énnoncé suggère de raisonné par l'absurde. En passant à la négation j'obtient :
\forall i_{0} \in  \left[0,N \right], \exists i>i_{0}, p \mid b_{i_{0}} ou p ne divise pas b_{i}

Je compte procéder par récurrence sur i_{0}
si on prend i_{0} = 0 alors soit p divise b_{i{0}} soit il y en a un que p ne divise pas. C'est nécessairement le cas puisque les b_{i} sont sans multiples communs donc c'est vrai au rang 0.

On suppose la propriété vraie pour i_{n}
alors soit p divise b_{n+1} ou il existe i >= n+1 tq p ne divise pas b{i}. ce qui est vraie puisque le seul b_i que p divise est b_{N} puisque B est unitaire et que 1/b est un entier et que p divise b.

Cependant je ne vois pas en quoi il y a quelque chose d'absurde la dedans :/
Merci d'avance pour votre aide
Bonne soirée à vous.

Posté par
Schtromphmol
re : Polynomes Cyclotomiques 17-11-17 à 22:49

Bonsoir,

Il suffit de montrer qu'il existe i tel que p ne divise pas b_i.
En effet si tu supposes que p divise tous les b_i alors....
Je te laisse finir.

Posté par
etniopal
re : Polynomes Cyclotomiques 17-11-17 à 23:07

Je ne vois pas pourquoi parler de récurrence !
  
u0 , u1 , ......,uN étant dans et q dans *  on pose

X = { k {0 , 1 , ....,N}  │ q ne divise pas  uk}

Si  X est non vide on pose i = Min(X) .
On a : k < i ,  k X et  i X ce qui se traduit par
   k < i , q divise uk    mais pas  ui  .

Regarde ce que ça te donne avec tes bj , b et p .

Posté par
carpediem
re : Polynomes Cyclotomiques 18-11-17 à 00:16

salut

donc b est le ppcm des dénominateurs de B ...

si le premier p divise b alors il existe un entier q tel que b = pq

alors pqB(0) = b_0  ces deux nombres (qui n'en sont qu'un en fait puisqu'ils sont égaux ) sont des entiers par hypothèse donc p divise b_0

ce qui prouve l'existence ...

il suffit alors de considérer le maximum de l'ensemble \{ n \in \{0, ..., N\}  /  \forall k \le n  :     p divise b_k \}

...

Posté par
carpediem
re : Polynomes Cyclotomiques 18-11-17 à 00:18

et c'est la moindre des choses que b_0 soit multiple de p ... vu ce qu'on demande de montrer ...

Posté par
mathosaurus
re : Polynomes Cyclotomiques 18-11-17 à 12:50

Hello merci pour vos réponses

J'ai un peu de mal à saisir comment p \mid b_{i} \ forall i < i_{i_{0}} sachant que les b_{i} sont sans facteurs communs :/

Pourtant puisque B est unitaire on a \frac{B_{n}}{b} = 1 or p \mid b donc B_{n} = kp er que comme vous l'avez souligné pbB(0) = b_{0} donc p \mid b_{0} :/

Posté par
carpediem
re : Polynomes Cyclotomiques 18-11-17 à 12:57



carpediem @ 18-11-2017 à 00:16

salut

donc b est le ppcm des dénominateurs de B ...

si le premier p divise b alors il existe un entier q tel que b = pq

alors pqB(0) = b_0  ces deux nombres (qui n'en sont qu'un en fait puisqu'ils sont égaux ) sont des entiers par hypothèse donc p divise b_0

ce qui prouve l'existence ...

il suffit alors de considérer le maximum de l'ensemble E = \{ n \in \{0, ..., N\}  /  \forall k \le n  :     p divise b_k \}

...


le début de la démonstration montre que E n'est pas vide puisqu'il contient 0


or E est fini donc il possède un maximum ...


si le maximum de E est N alors ...

donc ...

Posté par
mathosaurus
re : Polynomes Cyclotomiques 18-11-17 à 13:20

Si max(E) = N alors \forall k \leq N , p \mid b_{k} ce qui est impossible puisqu'ils sont supposés sans facteurs communs ?

Posté par
ThierryPoma
re : Polynomes Cyclotomiques 18-11-17 à 13:35

Bonjour,

Citation :
J'ai un peu de mal à saisir comment p \mid b_{i} \forall\,i<i_{i_{0}} sachant que les  b_{i} sont sans facteurs communs.


Comment traduis-tu que les entiers b_0,\,\cdots,\,b_N sont sans facteurs communs ?

Posté par
mathosaurus
re : Polynomes Cyclotomiques 18-11-17 à 13:48

b_{0},...,b_{N} sans facteurs communs implique que ppcm(b_{0},..,b_{N}) = \prod^N_{i=0}b_i  ?

Posté par
ThierryPoma
re : Polynomes Cyclotomiques 18-11-17 à 13:55

Faisons plus simple : Comment traduire que deux entiers a et b sont sans facteurs communs ?

Posté par
mathosaurus
re : Polynomes Cyclotomiques 18-11-17 à 15:24

Pgcd(a,b) = 1

Posté par
carpediem
re : Polynomes Cyclotomiques 18-11-17 à 19:31

mais encore (vu notre pb) ?

Posté par
mathosaurus
re : Polynomes Cyclotomiques 18-11-17 à 19:51

Vu qu'on parle de ppm on pourrait utiliser ppcm(a,b) = ab



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