Nombre de monômes des multiples d'un polynôme

Bonjour,
Ce fil m'a aiguillé vers la question suivante.
Étant donné un polynôme $P$ en $n$ indéterminées qui est somme de $m$ monômes, quel est le nombre minimal $j(P)$ de monômes d'un multiple non nul de $P$ ?
Par exemple, dans le fil évoqué ci-dessus, on a $m=2^n$ et $j(P)=m$. Dans le cas $n=1$ et $P$ un polynôme cyclotomique on a $j(P)=2$ puisque $P$ divise un certain $X^d-1$.
En général, y a-t-il des choses intéressantes à dire ?

Réponses

  • Y a-t-il quelqu'un que cette question intéresse?
  • Il faut voir un polynôme à $n$ variables comme une mesure sur $\mathbb{N}^n$ et donc les puissances du polynôme comme associées à des puissances de convolution de cette mesure. Il y a alors une chose épatante qui est un cas particulier du théorème de Titéchmarch Lions de 1948 sur les convolutions des distributions de Schwartz à support compact. . Bien que la mesure ne soit pas nécessairement positive, on prend l'enveloppe convexe $C(P)$ de son support et alors $C(PQ)=C(P)+C(Q)$ (somme, pas union, et egal, et pas inclus). Donc $C(P^k)=C(P)+\cdots+C(P)$ $k$ fois.
    Il me semble que cela devrait Être la clef de ton intéressant problème.

    $C(PQ)=C(P)+C(Q)$ se démontre à la main et je me souviens de l'avoir montré en deuxième année d'université, par récurrence sur $n$ sans doute.
  • Hum, je parlais des multiples, pas seulement des puissances. Ensuite, ton argument donne l'enveloppe convexe du support mais pas son cardinal ! En particulier dans le cas $n=1$ tu dis juste que $\deg(PQ)=\deg(P)+\deg(Q)$ et $val_X(PQ)=val_X(P)+val_X(Q)$...
  • Hello

    Moi je trouve la question posée intéressante. Appelons $m(P)$ le nombre de monômes d'un polynôme.
    Pour un polynôme $P$ donné, que peut-on dire sur $r(P)=j(P)/m(P)$ (à part que $r(P)\in ]0,1]\}$). On pourrait se poser la même question pour une famille de polynômes $P_1,\ldots,P_t$ en définissant $j(I)=\min_{Q\in I} (m(Q))$, $I$ étant l'idéal engendré par cette famille de polynômes et $m(P_1,\ldots ,P_t)=\min(m(P_1),\ldots ,m(P_t))$ et $r(P_1,\ldots ,P_t)=j(I)/m(P_1,\ldots ,P_t)$.

    Par exemple, je pense avoir montré que $r(\phi_n)=1$, $\phi_n$ étant la famille de polynômes $(\phi_{\{i_1,\ldots ,i_n\}}(X_1,\ldots ,X_{m\geq n})=\sum_{e\in \{0,1\}^n} X_{i_1}^{e_1}...X_{i_n}^{e_n})_{\{i_1,\ldots ,i_n\}\subseteq\{1,\ldots ,m\}}$.
    Pour un idéal $I$ donné, existe-t-il (toujours, sinon à quelle condition ?) une famille de polynômes $P_1,\ldots ,P_t$ telle que $r(P_1,\ldots ,P_t)=1$ ?

    Qu'en pensez-vous ?
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