Racines de polynôme

Bonjour,
Je cherche à trouver les racines de $P_n=\frac{1}{2i} \left[ \left( X+i \right(^{2n+1}-\left( X-i \right(^{2n+1} \right[$$

J'ai déjà montré que $P_n(X)=Q_n(X^2)$$

Je pense que les racines de $Q_n$$ sont $cotan^2 \left( \frac {1}{sin^2 \left( \frac {kpi}{2n+1}} \right($$ pour k allant de 1 à n, mais rien n'est sûr...

Si quelqu'un pouvait m'aider, ce serait bien kool...merci
Pyi

Réponses

  • Bonjour,
    Je cherche à trouver les racines de $P_n= \frac{1}{2i} \left[ \left( X+i \right(^{2n+1} -\left( X-i \right)^{2n+1} \right]$$

    J'ai déjà montré que $P_n(X)=Q_n(X^2)$$

    Je pense que les racines de $Q_n$$ sont $cotan^2 \left( \frac {kpi}{2n+1} \right)$$ pour k allant de 1 à n, mais rien n'est sûr...

    Si quelqu'un pouvait m'aider, ce serait bien kool...merci
    Pyi
  • Nom de dieu, le latex ne veut pas passer (je débute, désolé)

    Bonjour,
    Je cherche à trouver les racines de $P_n=\frac{1}{2i} \left[ \left( X+i \right(^{2n+1}-\left( X-i \right)^{2n+1} \right]$

    J'ai déjà montré que $P_n(X)=Q_n(X^2)$

    Je pense que les racines de $Q_n$$ sont $cotan^2 \left( \frac {kpi}{2n+1} \right)$ pour k allant de 1 à n, mais rien n'est sûr...

    Si quelqu'un pouvait m'aider, ce serait bien kool...merci
    Pyi
  • Nom de dieu, le latex ne veut pas passer (je débute, désolé)

    Bonjour,
    Je cherche à trouver les racines de $P_n=\frac{1}{2i} \left[ \left( X+i \right)^{2n+1}-\left( X-i \right)^{2n+1} \right]$

    J'ai déjà montré que $P_n(X)=Q_n(X^2)$

    Je pense que les racines de $Q_n$$ sont $cotan^2 \left( \frac {kpi}{2n+1} \right)$ pour k allant de 1 à n, mais rien n'est sûr...

    Si quelqu'un pouvait m'aider, ce serait bien kool...merci
    Pyi
  • Bonjour,
    Je cherche à trouver les racines de $$P_n=\frac{1}{2i} \left( ( X+i)^{2n+1}-( X-i )^{2n+1} \right) $$ J'ai déjà montré que $P_n(X)=Q_n(X^2)$
    Je pense que les racines de $Q_n$ sont $\mathop{cotan}^2 ( \frac {kpi}{2n+1} )$ pour $k$ allant de 1 à $n$, mais rien n'est sûr...

    Si quelqu'un pouvait m'aider, ce serait bien kool... Merci
    Pyi
  • Bonjour,
    Je cherche à trouver les racines de $$P_n=\frac{1}{2i} \left( ( X+i)^{2n+1}-( X-i )^{2n+1} \right) $$ J'ai déjà montré que $P_n(X)=Q_n(X^2)$
    Je pense que les racines de $Q_n$ sont $\mathop{cotan}^2 ( \frac {kpi}{2n+1} )$ pour $k$ allant de 1 à $n$, mais rien n'est sûr...

    Si quelqu'un pouvait m'aider, ce serait bien kool... Merci
    Pyi
  • Mais qui est $Q_n$ ?
    En tout cas les racines de $P_n$ sont évidentes : $\displaystyle (\frac {X+i}{X-i})^{2n+1} = 1$ .. etc ..

    Un peu de fantaisie ..

  • $ \displaystyle \left( \frac {X+i}{X-i} \right)^{2n+1} = 1$
  • Bonjour,

    Pour trouver les racines X, il suffit de résoudre l'équation indiquée par MMu (que je salue à cette occasion) :
    (X+i)/(X-i) = cos(2k.pi/(2n+1))+i.sin(2k.pi/(2n+1))
    ce qui donne : X = cotg(k.pi/(2n+1))
  • bonjour

    tu ne précises pas la nature des polynômes Qn(x)

    en développant les binômes de degré 2n+1 les termes impairs disparaissent; Pn(x) est donc pair de degré 2n

    les racines de Pn(x) sont comme le dit MMu plus ou moins 1/tan[k.pi/(2n+1)]

    on en déduit la factorisation de Pn(x):

    Pn(x)=(x²-1/tan²(pi/(2n+1)][x²-1/tan²(2.pi/(2n+1)]........[x²-1/tan²(n.pi/(2n+1)]

    en posant x=1/tan(t) il vient: Pn(x)=[sin(2n+1)t]/(sint)^(2n+1)

    on connaît quelques polynômes :

    P0(x)=1; P1(x)=3x²-1; P2(x)=5x^4-10x²+1; P3(x)=7x^6-35x^4+21x²-1

    et quelques valeurs remarquables de Pn(x):

    Pn(0)=(-1)^n; Pn(1)=2^n.[sin(n.pi/2)+cos(n.pi/2); Pn(rac(3))=4^n.[rac(3).sin(n.pi/3)+cos(n.pi/3)]

    en considérant la somme des n racines des polynômes en x² il vient:

    n(2n-1)/3=1/tan²[pi/(2n+1)]+1/[tan²(2.pi/(2n+1)]+.......+1/[tan²(n.pi/(2n+1)]

    et en rajoutant n aux premier et second membre:

    2n(n+1)/3=1/sin²[pi/(2n+1)]+1/sin²[2.pi/(2n+1)]+.......+1/sin²n.pi/(2n+1)]

    cordialement
  • Merci beaucoup à tous pour vos réponses,
    J'en ai compris assez pour parvenir à terminer mon problème. Je n'avais pas pensé à traduire Pn=0 par l'équation de Mmu.
    J'y vois plus claire, maintenant...

    Pour Qn, je n'avais pas précisé, mais c'est parce que Pn(X)=Qn(X²) suffisait à le définir. Comme l'a fait Jean, je voulais dire par là que Pn est à coefficient pair, et que je croyais qu'il fallait passer par là pour trouver les racines de Pn...
    Pyi
  • J'en rajoute un petite couche niveau terminale, puis j'en termine avec ce polynôme avec un calcul de $\sum_i=1^\infty \frac{1}{k²}$$

    Pour résoudre l'équation de Mmu, j'ai faits ça:
    $e^{i\frac{2k\pi}{2n+1}}=\frac{e^{i\frac{k\pi}{2n+1}}}{e^{-i\frac{k\pi}{2n+1}}}$$
    Soit, en posant $\alpha=\frac{k\pi}{2n+1}$$
    $e^{i2\alpha}=\frac{cos(\alpha)+ isin(\alpha)}{cos(\alpha)- isin(\alpha)}=\frac{cotan(\alpha)+ i}{cotan(\alpha)-i}

    Ce qui donne x.

    Mais je ne suis pas très content de la méthode, qq1 a-t-il une méthode plus générale?

    Pour info, je fais tout ça pour en déduire la somme des 1/k² de cette manière...
    Je trouve le sigma des cotan²(kpi/2n+1) pour k allant de 1 à n qui sont les racines de Qn
    J'en déduit la somme des 1/sin²(kpi/2n+1), ça je ne l'ai pas encore fait...

    puis aà l'aide de l'encadrement sur 0;pi/2 de cotan²x
  • Bon, décidément, je ne suis pas fait pour le latex...
    Je vous livre ce mail comme ça ne comprenant pas pourquoi ce c... de tex ne veut pas le lire alors qu'il passe bien chez moi :



    J'en rajoute un petite couche niveau terminale, puis j'en termine avec ce polynôme avec un calcul de $\sum_{i=1}^{\infty} \frac{1}{k²}$$

    Pour résoudre l'équation de Mmu, j'ai faits ça:
    $e^{i\frac{2k\pi}{2n+1}}=\frac{e^{i\frac{k\pi}{2n+1}}}{e^{-i\frac{k\pi}{2n+1}}}$$
    Soit, en posant $\alpha=\frac{k\pi}{2n+1}$$
    $e^{i2\alpha}=\frac{cos(\alpha)+ isin(\alpha)}{cos(\alpha)- isin(\alpha)}=\frac{cotan(\alpha)+ i}{cotan(\alpha)-i}$$

    Ce qui donne x.

    Mais je ne suis pas très content de la méthode, qq1 a-t-il une méthode plus générale?

    Pour info, je fais tout ça pour en déduire la somme des 1/k² de cette manière...
    Je trouve le sigma des cotan²(kpi/2n+1) pour k allant de 1 à n qui sont les racines de Qn
    J'en déduit la somme des 1/sin²(kpi/2n+1), ça je ne l'ai pas encore fait...

    puis aà l'aide de l'encadrement sur 0;pi/2 de cotan²x
  • J'en rajoute un petite couche niveau terminale, puis j'en termine avec ce polynôme avec un calcul de $$\sum_{i=1}^{\infty} \frac{1}{k²}
    $$ Pour résoudre l'équation de Mmu, j'ai fait ça :
    $\exp(i\frac{2k\pi}{2n+1})=\frac{\exp(i\frac{k\pi}{2n+1})} {\exp(-i\frac{k\pi}{2n+1})}$
    Soit, en posant $\alpha=\frac{k\pi}{2n+1}$ $$ e^{i2\alpha}=\frac{\cos(\alpha)+ i\sin(\alpha)}{\cos(\alpha)- i\sin(\alpha)}=\frac{\cot(\alpha)+ i}{\cot(\alpha)-i}$$ Ce qui donne $x$.

    Mais je ne suis pas très content de la méthode, quelqu'un a-t-il une méthode plus générale ?
    Pour info, je fais tout ça pour en déduire la somme des $\frac{1}{k²}$ de cette manière...
    Je trouve $\sum\limits_{k=1}^n \cot ²(\frac{k\pi}{2n+1})$ qui sont les racines de $Q_n$
    J'en déduit l$\sum\limits_{k=1}^n \dfrac{1}{\sin²(\frac{k\pi}{2n+1})}$, ça je ne l'ai pas encore fait...

    Puis à l'aide de l'encadrement sur $[0;\frac{\pi}{2}]$ de $\cot²x \leq \dfrac{1}{x²} \leq \dfrac{1}{\sin² x}$ j'en déduit $\sum \frac{1}{x²}$.

    Je compte mettre cet exo de sup dans mon oral d'agreg interne sur les racines d'un polynôme ;-)
  • Merci au "monsieur latex" qui corrige mes formules et m'explique discrètement...
  • la remarque de Pyi était que quand un polynôme est pair dans R[X], P(X)=P(-X) alors il existe un autre polynôme Q tel que P(X)=Q(X²)
    ça n'aide pas ici mais bon
    pareil pour une fraction rationnelle
  • Cherche sur le forum... j'ai déjà explicité cette démonstration au moins 2 fois !!
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