Module

Racines d’un polynôme

Domaine
Algèbre
Prérequis
Polynômes

Définition

Définition Racine d’un polynôme

Soit \(P\in\mathbb{R}[X]\). Soit \(a\in\mathbb{R}\).

On dit que \(a\) est une racine (ou zéro) de \(P\) si \(a\) annule la fonction polynomiale associée à \(P\), c’est-à-dire si \(P(a)=0\).

Remarques Remarques

Remarque Racines du polynôme nul

Le polynôme nul admet une infinité de racines, tout élément de \(\mathbb{R}\) est racine du polynôme nul.

Exemple résolu Détermination d’une racine d’un polynôme réservé aux comptes

Propriétés

Caractérisation Racine et divisibilité

Soit \(P\in\mathbb{R}[X]\). Soit \(a\in\mathbb{R}\).

\(a\) est une racine de \(P\) si et seulement si \(X-a\) divise \(P\).

Propriété Facteur associé à des racines distinctes

Soit \(P\in\mathbb{R}[X]\). Soit \(n\in\mathbb{N}^*\).

Si \(\alpha_1,\alpha_2,\ldots,\alpha_n\) sont \(n\) racines distinctes de \(P\), alors \(P\) est divisible par \((X-\alpha_1)(X-\alpha_2)\cdots(X-\alpha_n)\).

Propriété Nombre de racines distinctes

Un polynôme non nul de degré \(n\) admet au plus \(n\) racines distinctes.

Remarques Remarques

Remarque Caractérisation du polynôme nul

Si un polynôme \(A\) de \(\mathbb{R}_n[X]\) admet au moins \(n+1\) racines distinctes alors \(A\) est le polynôme nul.

Exemple résolu Détermination des racines de deux polynômes réservé aux comptes

Racines multiples

Définition Racine d’ordre donné

Soient \(P\) un polynôme non nul, \(a\in\mathbb{R}\), et \(k\in\mathbb{N}^*\).

On dit que \(a\) est une racine d’ordre \(k\) de \(P\) lorsqu’il existe un polynôme \(Q\) de \(\mathbb{R}[X]\) tel que \(P=(X-a)^kQ\) et \(Q(a)\ne0\).

L’entier \(k\) est appelé ordre de multiplicité de la racine \(a\).

Si \(k=1\), \(a\) est une racine simple de \(P\). Si \(k=2\), \(a\) est une racine double de \(P\).

Remarques Remarques

Remarque Ordre de multiplicité et degré

\(k\leq\deg(P)\).

Factorisation

Méthode Factorisation à partir des racines

Exemples de factorisation.

Exemple résolu Mise en évidence d’une racine double réservé aux comptes

Exemple résolu Factorisation de polynômes réservé aux comptes

Remarques Remarques

Remarque Décomposition d’un polynôme réel

Tout polynôme non nul de \(\mathbb{R}[X]\) est le produit de son coefficient dominant, de polynômes unitaires de degré \(1\), et/ou, de polynômes unitaires de degré \(2\) à discriminant strictement négatif.

Remarque Recherche de racines pour factoriser

Lorsqu’on doit factoriser un polynôme \(P\) (ou déterminer ses racines) :

  • on cherche des racines évidentes \(\{-2,-1,0,1,2\}\) ;

  • on factorise \(P\) par \(X-a\) si \(a\) est une racine (ou par \((X-a)(X-b)\) si \(a\) et \(b\) sont deux racines évidentes) ;

  • une fois ramené à un (ou des) polynôme(s) de degré \(2\), on utilise la méthode classique du discriminant.