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Programme décomposition éléments simples fonction rationnelle

Posté par
Bertrand40
07-01-13 à 22:50

Bonsoir,

Est ce que quelqu'un connaîtrait un programme pour calculatrice permettant de réaliser cette opération ?

ex : \frac{5x-3}{(x+1)^3} = \frac{5}{(x+1)^2}-\frac{8}{(x+1)^3}

Merci

Posté par
Bertrand40
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 07-01-13 à 22:51

Il s'agit bien d'un programme permettant de réaliser la décomposition en éléments simples d'une fonction rationnelle.

Posté par
lafol Moderateur
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 07-01-13 à 23:34

sur celle là en particulier, pas besoin de programme, juste de remarquer que 5x - 3 = 5(x+1) - 8
ou si tu préfères, diviser (5x-3) par (x+1)

Posté par
alainpaul
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 11:35

Bonjour,


Il existe aussi une méthode générale basée
sur un décalage ad hoc ,juste un exemple:
q(x)=\frac{2x^2-x+1}{(x+1)^3}

q(x-1)=\frac{2x^2-5x+4}{x^3}

Le numérateur te donnes les coefficients!


Amicalement,

Alain

Posté par
Bertrand40
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 13:34

Bonjour, peux tu m'en dire un peu plus STP ? Ta méthode est très très intéressante. Merci.

Posté par
GaBuZoMeu
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 13:45

Au lieu de faire des divisions par x+1, alainpaul fait le changement de variable y=x+1 et ensuite fait des divisions par y. Si on fait ça à l'économie en appliquant la méthode de Horner , il s'agit exactement des mêmes calculs.
Le changement de variable y=x+1 présente surtout un intérêt quand le dénominateur est de la forme (x+1)^3 fois d'autres facteurs.

Posté par
Bertrand40
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 13:55

D'accord,

est ce que c'a peut marcher avec une fonction du type \frac{x+3}{x^4-5x²+4}

dont le résultat est \frac{-2/3}{x-1}+\frac{1/3}{x+1}+\frac{5/12}{x-2}+\frac{-1/12}{x+2}

ou avec tout autre fonction donc le degré du numérateur est inférieur au degré du dénominateur ?

Merci encore.

Posté par
GaBuZoMeu
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 14:04

N'as-tu pas de cours sur la décomposition en éléments simples ?
Ton dernier exemple se traite facilement une fois qu'on connaît les racines du dénominateur et qu'on a remarqué qu'elles sont simples : si a est racine simple de D(x), la partie polaire de \dfrac{N(x)}{D(x)} relative au pôle a est \dfrac{N(a)/D'(a)}{x-a}.

Posté par
Bertrand40
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 16:14

Ma question au départ n'était pas d'avoir le cours que j'ai déjà mais de savoir si un programme pour y arriver existait en étant preneur des astuces ne figurant pas dans le cours.

Posté par
Bertrand40
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 16:20

Merci quand même car effectivement je n'avais pas cette partie du cours.

Posté par
GaBuZoMeu
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 16:21

Les logiciels de calcul formel peuvent décomposer une fraction rationnelle en éléments simples, pour autant qu'ils arrivent à factoriser son dénominateur. Par exemple (Maple) :

Programme décomposition éléments simples fonction rationnel

Sur calculatrice, je ne sais pas ce qui existe.

Posté par
Bertrand40
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 16:31

Merci, l'idéal aurait été que je puisse trouvé cet algorithme à adapter à ma classpad.

Posté par
GaBuZoMeu
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 16:35

Ce n'est jamais qu'une résolution de système linéaire de Cramer, après tout.

Posté par
Bertrand40
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 16:49

Citation :
Ce n'est jamais qu'une résolution de système linéaire de Cramer, après tout.

Tu veux dire essayer de réaliser un programme en utilisant les propriétés du théorème de Cramer ?

Je ne suis pas assez doué pour c'a et peut être y a t'il quelqu'un qui y a déjà pensé avant...

Posté par
GaBuZoMeu
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 17:09

La preuve qu'il y a déjà des gens qui ont pensé à un algorithme de décomposition en éléments simples, c'est qu'il en existe dans les systèmes de calcul formel.
Ma remarque était juste pour dire que la décomposition en éléments simples se ramène à la résolution d'un système de Cramer (c'est d'ailleurs une façon de démontrer l'existence et l'unicité de cette décomposition). Autrement dit, l'inversion d'une matrice. Il suffit donc de faire un programme pour écrire cette matrice à partir de la fraction, et d'utiliser un programme pour inverser la matrice (ou résoudre le système).

Posté par
Bertrand40
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 17:13

J'ai déjà un programme pour inverser une matrice. Reste à trouver la matrice de départ correspondant à la fonction rationnelle.

Là je bloque....

Posté par
GaBuZoMeu
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 17:24

La matrice est associée à la factorisation du dénominateur D(x). Sa taille est le degré de D(x). C'est la matrice de l'application linéaire qui associe à la famille des numérateurs des éléments simples le numérateur de la somme de ces éléments simples réduite au même dénominateur D(x).

Posté par
Bertrand40
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 17:34

Serait-il possible d'avoir éventuellement un exemple STP ? Merci.

Posté par
GaBuZoMeu
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 17:39

Pas le temps maintenant, désolé.

Posté par
Bertrand40
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 17:47

C'est pas du tout grave, je vais y réfléchir à tête reposée. Peut être d'ailleurs cela aura t'il intéressé quelqu'un d'autre...

Merci quand même.

Posté par
lafol Moderateur
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 19:28

si ta calculatrice sait faire un peu de calcul formel, une fois que tu as écrit "a priori" la forme de la décomposition, tu lui fais calculer la somme des éléments simples, puis tu lui fais résoudre le système correspondant à l'identification des coefficients.


exemple : \frac{3x-5}{(x+1)^2(x^2+x+1)} = \frac{A}{x+1} + \frac{B}{(x+1)^2}+\frac{Cx+D}{x^2+x+1}

la machine doit être capable de remettre au même dénominateur la somme des éléments simples, puis tu lui fais résoudre le système qui dit que le coeff de x^3 est le même des deux côtés, celui de x², celui de x le le coeff constant aussi.

Posté par
Bertrand40
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 19:30

Merci beaucoup.

Posté par
GaBuZoMeu
re : Programme décomposition éléments simples fonction rationnel 08-01-13 à 21:56

Voila, lafol a décrit le système de Cramer à résoudre.



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