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Programme de mathématiques BCPST, première année · semestre 2

b) Racines et factorisation.

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66 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Racines réelles (ou zéros réels) d’un polynôme.
Un nombre réel $\alpha \in \mathbb{R}$ est racine d’un polynôme $P$ si et seulement s’il existe un polynôme $Q$ tel que $P(x) = (x - \alpha)Q(x)$ pour tout $x \in \mathbb{R}$.
La division euclidienne des polynômes ainsi que la factorisation des polynômes réels en produit de polynômes irréductibles sur $\mathbb{R}$ sont hors programme.
Généralisation à plusieurs racines distinctes.
Le nombre de racines distinctes d’un polynôme non nul est majoré par son degré.
Tout polynôme de degré impair a au moins une racine réelle.
Un polynôme de degré $n \in \mathbb{N}^*$ possédant $n$ racines distinctes s’écrit sous la forme $P : x \mapsto a_n(x - \alpha_1)\cdots(x - \alpha_n)$.
On pourra illustrer avec des exemples de polynômes réels sans racines réelles, ou à l’opposé de polynômes totalement décomposés sur $\mathbb{R}$.
L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

Calcul de reste de division euclidienne

Soit \(P \in \mathbb{R}[X]\) un polynôme dont le reste de la division euclidienne par ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

Divisibilité et racines

Soit \(n \in \mathbb{N} \backslash\{0,1\}\). Montrer que ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

Décomposition d'une fraction rationnelle

Soit le polynôme \(P \in \R[X]\) défini par : \[P(X) = (X^{2}+1)^2-X^2.\]

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

Décomposition en élément simple et racine

Considérons les deux fractions rationnelles \(P\) et \(Q\) suivantes: ...

L1 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

Déterminant de Vandermonde

On cherche à calculer le déterminant suivant, dit de Vandermonde : ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 103

Montrer que si \(x+y+z=a\), \(yz+zx+xy=b\), ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1129

Calculer le déterminant ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles solution

exo7 1229

Pour tout \(n\) entier supérieur où égal à \(2\), on considère le polynôme de deg ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles

exo7 1236

Soit \(P(X)\) un polynôme à coefficients complexes de degré \(3\) ayant trois rac ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1663

Montrer que si le polynôme minimal d’un endomorphisme \(f\) d’un \(K\)-espace vec ...

L3 Algèbre et théorie des nombres Polynôme solution

exo7 2263

Soit \(f(x)\in A[x]\) un polynôme sur un anneau \(A\). Supposons que ...

L3 Algèbre et théorie des nombres Polynôme solution

exo7 2265

L3 Algèbre et théorie des nombres Polynôme solution

exo7 2278

Soit \(P\in \Zz[x]\). Soit \(\dfrac{a}{b}\) sa racine rationnelle : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2471

Soit \(E\) un espace vectoriel de dimension \(n\) sur un corps ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2567

Soit \[A=\begin{pmatrix}1&1&-1 \\ 0&1&0 \\ 1&0&1\end{pmatrix}\] Factoriser le polynôme ca ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2610

Soit \(\alpha\in\R\) et \(A_\alpha\in M_3(\R)\) la matrice suivante ...

L1 Analyse Propriétés de R solution

exo7 3149

Déterminer \(x \in \Q\) sachant que :

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

exo7 3205

Soit \(P_n = (X-2)^{2n} + (X-1)^n - 1\).

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

exo7 3220

Factoriser \(P(X) = 3X^4 + 11X^3 + 20X^2 + 7X - 5\), sachant qu’il existe des racines rationnelles.

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

exo7 3222

Factoriser \(P = X^5 - 13X^4 + 67X^3 - 171X^2 + 216X - 108\) sachant qu’il admet une racine triple.

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

exo7 3226

Factoriser ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle

exo7 3235

Soit \(P \in {\Z[X]}\) tel que \(P(x) = 7\) pour au moins 4 valeurs distinctes ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

exo7 3238

Montrer que \(x = 2\cos\frac {2\pi}7\) est racine de \(X^3 + X^2 - 2X - 1\). Quel ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

exo7 3239

Soit \(P = \sum_{k=0}^n a_kX^k \in {\R[X]}\) dont les racines sont réelles simples.

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

exo7 3259

Résoudre dans \(\C\) le système : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 3528

On considère le polynôme défini par : \(\forall\ n \in \N,\ P_n(x) = x^n - \sum_{i=0}^{n-1} \alpha_ix^i\) avec ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 3563

Caractériser les polynômes \(P\) tels que : \(\forall\ A\in\mathcal{M}_n(\C)\), ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 3565

Le polynôme \(X^{4}+X^{3}+2X^{2}+X+1\) peut-il être le polynôme minimal d’u ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 3652

Soit \(E = K_3[X]\), \(F = \{ P \in E\) tq ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles

exo7 3954

Soit \(n \in \N,\ n \ge 2\), et \(a,b \in \R\). Montrer que l’équation ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle

exo7 396

Montrer que le polynôme \(P(X)= X^5-X^2+1\) admet une unique racine réelle et que celle-ci est irationnelle.

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4017

Soient \(P,Q\) deux polynômes à coefficients réels, non constants, de coefficients dominants positifs.

On n ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle

exo7 402

Pour tout \(a\in\Rr\) et tout \(n\in\Nn^*\), démontrer que ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle

exo7 404

Prouver que \(B\) divise \(A\), où :
...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4175

Soit \(U\) l’ensemble des polynômes à coefficients réels de degré \(n\) et à raci ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle

exo7 438

Soit \(P\in {\Rr}[X]\) un polynôme dont tous les zéros sont réels et distincts, montrer que ...

L1 Analyse Propriétés de R solution

exo7 457

Soit \(p(x) = \sum_{i=0}^{n} a_i \cdot x^i\). On suppose que tous les \(a_i\) son ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 5073

On veut calculer \(S=\tan9^\circ-\tan27^\circ-\tan63^\circ+\tan81^\circ\).

L1 Analyse Fonctions circulaires et hyperboliques inverses solution

exo7 5315

Montrer que \(\sum_{k=0}^{n-1}\cotan^2(\frac{\pi}{2n}+\frac{k\pi}{n})= n(n-1)\). (Indication. Poser ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

exo7 5332

Factoriser dans \(\Cc[X]\) le polynôme \(12X^4+X^3+15X^2-20X+4\).

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles solution

exo7 5412

Pour \(n\) entier naturel non nul donné, on pose \(L_n=((X^2-1)^n)^{(n)}\).

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles solution

exo7 5420

Soit \(P\) un polynôme réel de degré supèrieur ou égal à \(2\).

L1 Analyse Suite

exo7 545

Étudier la suite définie par \(u_{n+1}= \frac{2u_n^3+7}{3(u_n^2+1)}\) et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5485

Sur \(\Rr[X]\), on pose \(P|Q=\int_{0}^{1}P(t)Q(t)\;dt\). Existe-t-il ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 5749

Soient \(P_n =\sum_{k=0}^{n}\frac{X^k}{k!}\) et \(R > 0\) donné. Montrer que p ...

L3 Algèbre et théorie des nombres Polynôme

exo7 6531

Soit \(P(X)=a_nX^n+a_{n-1}X^{n-1}+\cdots +a_0\in \Z[X]\) et soit \(c\in \Q\) une ...

L3 Algèbre et théorie des nombres Polynôme

exo7 6551

Pour quelle valeur de \(\lambda\) les polynômes suivants ont-ils un zéro en commun ?

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles solution

exo7 715

Montrer que le polynôme \(P_n\) défini par ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles solution

exo7 717

Montrer que le polynôme \(X^n+aX+b\), (\(a\) et ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 7209

Résoudre sur \(\C\) l’équation \(z^2+\overline{z}-1=0\).