Polynômes de K[X]

Bonjour,

J'ai quelques questions à vous poser à propos des polynômes de $\mathbb{K} [X]$.
En cours, on a fait un exercice sauf que j'ai un petit soucis au niveau de la correction. Voici l'énoncé :
Soient $A$ et $B$ deux polynômes unitaires de de $\mathbb{K} [X]$. Soit $P$ un polynôme, on note $\mathcal{I}_p$ l'idéal des polynômes de $\mathbb{K} [X]$ divisibles par $P$.

La première question nous demande de montrer que $\mathcal{I}_A \cap \mathcal{I}_B$ est un idéal. Ça j'ai compris.
Ensuite, on note $A \vee B$ le polynôme unitaire tel que $\mathcal{I}_A \cap \mathcal{I}_B = (A \vee B) \mathbb{K} [X]$.

Montrer que $(A \wedge B)(A \vee B)=AB$

Dans la correction, on pose :
$A(X)=C_{1} (X- \alpha_1)(X- \alpha_2)...(X- \alpha_n)$
$B(X)=C_{2} (X- \beta_1)(X- \beta_2)...(X- \beta_m)$

Or, en posant cela, on part du principe que $A$ et $B$ sont scindés. Mais comment le sait-on ?

Autre question, voici l'énoncé :

Soient $P$ et $Q$ deux polynômes de $\mathbb{K} [X]$. Soit $\alpha \in \mathbb{K}$.

En premier lieu, on a montré que si $\alpha$ est racine de $P \wedge Q$ alors $\alpha$ est racine de $P$.

Ensuite, on prend $Q=P'$ et on pose $ R = \frac{P}{P \wedge Q}$. Soit $k \in \mathbb{N}$.
Il faut montrer que "$(X - \alpha)^k$ divise $P$" est équivalent à "$(X - \alpha)^{k-1}$ divise $P'$".

Dans la correction, on part de $P(X)=C (X- \alpha)^k (X- \alpha_1)^{k_1} (X- \alpha_2)^{k_2}...(X- \alpha_n)^{k_n}$ où

$C (X- \alpha)^k = u $
$ (X- \alpha_1)^{k_1} (X- \alpha_2)^{k_2}...(X- \alpha_n)^{k_n} = v$

Or, je ne comprends pas d'où viennent les puissances successives, ainsi que le $u$ et le $v$..

Merci d'avance pour votre aide.

Réponses

  • $A\vee B$ est le ppcm (unitaire) de $A$ et $B$. Tu ne nous as pas présenté $A\wedge B$, mais je suppose que c'est le pgcd (unitaire) de $A$ et $B$ ?
    Montrer que $AB=(A\vee B)(A\wedge B)$ peut bien sûr se faire sans supposer les polynômes $A$ et $B$ scindés. Ça se fait exactement comme pour les entiers, une fois qu'on a établi la base de l'arithmétique des polynômes.
    As-tu vu ça (division euclidienne, pgcd, polynômes premiers entre eux ...) ?

    PS. Cette discussion a sa place dans la rubrique "Algèbre" et pas dans la rubrique "Analyse".
  • Merci pour votre réponse. C'est bien le pgcd unitaire, et oui, j'ai vu tout ce que tu m'as listé.
    Désolé pour l'erreur de rubrique.
  • Mais je ne comprends toujours pas cette histoire de polynôme scindé. Si on part d'un polynôme scindé, alors l'affirmation n'est vraie que pour des polynômes scindés, non ?
  • Corriger en parlant uniquement de polynômes scindés est sûrement une erreur. Si on veut raisonner en termes de factorisations, alors on peut très bien utiliser la factorisation en facteurs irréductibles unitaires. Mais on peut raisonner sans factorisation.
    Soit $D=A\wedge B$. Alors $A=DA_1$ et $B=DB_1$, avec $A_1$ et $B_1$ premiers entre eux. Le polynôme $M=A_1B_1D$ est un multiple commun (unitaire) de $A$ et $B$. Si $C$ est un multiple commun de $A$ et $B$, alors $C=AE=BF$, d'où $A_1E=B_1F$ et donc $A_1$ divise $F$ puisqu'il est premier avec $B_1$. Ceci montre que $M$ divise $C$. On conclut que $M=A\vee B$ et donc $AB=(A\wedge B)(A\vee B)$.
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