Polynôme annulateur

Salut tout le monde, svp pourquoi le polynome annulateur est unitaire

Réponses

  • Si j'ai bien compris la question.
    Par convention, pour qu'on puisse parler d'unicité. Parce qu'autrement il est défini à une constante non nulle (du corps de base) multiplicative près.

    PS:
    Je pense que tu parles de ça:
    Le polynôme annulateur d'une matrice $M$ définie sur un corps $K$ est le polynôme $P$ de plus petit degré degré et unitaire tel que : $P(M)=0$

    On a $k\times P(M)=0$ pour tout $k$ de $K\color{red}{^*}$ et $k\times P$ est de même degré que $P$

    [Ajouts en rouge. AD]
  • Bonjour Elouali.

    Dans quelle situation rencontre-t-on "le polynôme annulateur" ? Dans les cas qui me sont connus, il y a des polynômes annulateurs, et ils n'ont aucune raison d'être unitaire. Confondrais-tu avec le polynôme minimal ? défini comme unitaire ?

    Cordialement.
  • J'ai confondu polynôme annulateur et polynôme minimal.

    Le polynôme minimal est un polynôme annulateur de plus petit degré et qui est unitaire.
    Ce qui permet de garantir son unicité. Autrement, en particulier pour la raison que j'ai invoquée plus haut il n'y a pas d'unicité d'un polynôme annulateur.

    Si on multiplie un polynôme annulateur par un autre polynôme quelconque le produit est encore un polynôme annulateur.
  • Je tente de compléter (ou de reformuler) :
    en dimension finie, il y a une infinité de polynômes annulateurs non nuls de degré minimal d'un endomorphisme $f$ (ou une matrice carrée).
    Comme l'a évoqué Fin de partie, si $P \in \mathbb{K}[X]$ (où $\mathbb{K}$ est un corps) est un polynôme annulateur non nul de degré minimal d'un endomorphisme $f$ alors tout polynôme $\lambda P$ où $\lambda \in \mathbb{K}^*$ est aussi un polynôme annulateur de degré minimal de $f$ (la multiplication par un scalaire non nul ne change pas le degré d'un polynôme).
    "Le plus simple" en un certain sens est celui qui est de coefficient dominant égal à $1$ et c'est lui qu'on appelle "le polynôme minimal de $f$" (c'est l'unique polynôme annulateur de $f$ de coefficient dominant égal à $1$ et de degré minimal).
    Si je note $\pi_f$ ce polynôme minimal, on a le résultat suivant : l'ensemble $\{ P \in \mathbb{K}[X]; P(f)=0 \}$ des polynômes annulateurs de $f$ est un idéal (principal) de l'anneau $(\mathbb{K}[X],+,\times)$, il est engendré par $\pi_f$.
    On a donc :$\{ P \in \mathbb{K}[X]; P(f)=0 \} = \pi_f \mathbb{K}[X]$.

    Pour répondre essentiellement à ta question : le polynôme minimal d'un endomorphisme est unitaire par définition. En s'intéressant uniquement aux degrés des polynômes annulateurs pour parler de minimalité, on a une infinité de choix possibles pour un tel polynôme.
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