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Exercice 1  4545  

Trouver les P[X] tels que P(X2)=(X2-X+1)P(X).

 
Exercice 2  2674    MINES (MP)Correction  

Trouver les P[X] tels que P(X2)=(X2+1)P(X).

Solution

Parmi les polynômes constants, seuls le polynôme nul est solution.
Si deg(P)1 alors, pour vérifier l’équation, il est nécessaire que deg(P)=2. On peut alors écrire P sous la forme aX2+bX+c. Parmi, les polynômes de cette forme, ceux solutions sont ceux obtenus pour b=0 et c=-a. Conclusion, les polynômes solutions sont les a(X2-1) avec a.

 
Exercice 3  4557  

Déterminer les polynômes P de [X] vérifiant P(X+1)=P(X).

 
Exercice 4  2127  Correction  

Résoudre les équations suivantes:

  • (a)

    Q2=XP2 d’inconnues P,Q𝕂[X]

  • (b)

    PP=P d’inconnue P𝕂[X].

Solution

  • (a)

    Si (P,Q) est un couple solution de polynômes non nuls alors Q2=XP2 donne 2deg(Q)=1+2deg(P) avec deg(P),deg(Q) ce qui est impossible. Il reste le cas où l’un des polynômes P ou Q est nul et l’autre, alors, l’est aussi. Inversement, le couple nul est effectivement solution.

  • (b)

    Si deg(P)2 alors deg(PP)=(deg(P))2>deg(P) et donc P n’est pas solution.
    Si deg(P)1 alors on peut écrire P=aX+b et alors

    PP=Pa(aX+b)+b=aX+b{a2=aab=0.

    Après résolution on obtient

    (a=1 et b=0) ou (a=0 et b quelconque).

    Finalement, les solutions sont le polynôme X et les polynômes constants.

 
Exercice 5  2129  Correction  

Résoudre les équations suivantes:

  • (a)

    P2=4P d’inconnue P𝕂[X]

  • (b)

    (X2+1)P′′-6P=0 d’inconnue P𝕂[X].

Solution

  • (a)

    Parmi les polynômes constants, seul le polynôme nul est solution.
    Parmi les polynômes non constants, si P est solution alors 2(deg(P)-1)=deg(P) et donc deg(P)=2. On peut alors écrire P=aX2+bX+c avec a0.
    P2=4P4a2X2+4abX+b2=4aX2+4bX+4c{a=1c=b2/4
    Les solutions de l’équation sont P=0 et P=X2+bX+b2/4 avec b𝕂.

  • (b)

    Parmi les polynôme de degré inférieur à 1, seul le polynôme nul est solution.
    Pour P polynôme tel que deg(P)2 alors la relation (X2+1)P′′-6P=0 implique, en raisonnant sur l’annulation des coefficients dominants, deg(P)(degP-1)=6 donc deg(P)=3.
    En cherchant P sous la forme P=aX3+bX2+cX+d avec a𝕂*, on obtient que seuls les polynômes P=a(X3+X) avec a𝕂* sont solutions.

    Finalement, les polynômes solutions sont les a(X3+X) avec a𝕂.

 
Exercice 6  5209   

Soit Q[X]. Montrer qu’il existe un unique polynôme P[X] tel que

P-P=Q

et exprimer celui-ci en fonction du polynôme Q.

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Édité le 29-08-2023

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