Flashcards : Polynômes et fractions rationnelles — 51 cartes

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1Question

Que recherchaient les premiers travaux sur les polynômes ?

Réponse

La recherche de leurs racines.

2Question

Quelle civilisation savait résoudre l’équation du second degré deux millénaires avant notre ère ?

Réponse

La civilisation babylonienne.

3Question

Quelle civilisation a posé les premiers jalons d’une théorie des équations polynomiales ?

Réponse

La civilisation arabo-islamique médiévale.

4Question

Quels mathématiciens italiens de la Renaissance ont résolu les équations générales de degrés 3 et 4 ?

Réponse

Cardan, Del Ferro, Ferrari et Tartaglia.

5Question

Que montre Abel au début du XIXe siècle concernant l’équation générale de degré 5 ?

Réponse

Qu’elle n’est pas résoluble par radicaux.

6Question

Quelle théorie a été fondée grâce aux travaux d’Abel et Galois ?

Réponse

La théorie des corps.

7Question

Qu'est-ce qu'un polynôme en termes d'expression générale ?

Réponse

Un polynôme est une somme P(X)=∑k=0nakXkP(X)=\sum_{k=0}^{n}a_kX^k.

8Question

Quels ensembles contiennent les coefficients aka_k d'un polynôme ?

Réponse

Les coefficients aka_k appartiennent à R\mathbb{R} ou C\mathbb{C}.

9Question

Comment additionne-t-on deux polynômes ?

Réponse

On additionne terme à terme les coefficients des mêmes puissances de X.

10Question

Quelle est la formule du produit de deux polynômes P(X)P(X) et Q(X)Q(X) ?

Réponse

P(X)Q(X)=∑t=0n+pctXtP(X)Q(X)=\sum_{t=0}^{n+p}c_tX^t avec ct=∑k=0takbt−kc_t=\sum_{k=0}^{t}a_kb_{t-k}.

11Question

Quelles propriétés algébriques ont l'addition et la multiplication des polynômes ?

Réponse

Elles sont associatives, commutatives et distributives.

12Question

Quel polynôme est considéré comme particulier dans l'ensemble des polynômes ?

Réponse

Le polynôme nul 0 est un polynôme particulier.

13Question

Comment définit-on le degré d'un polynôme P(X)?

Réponse

Le degré est l'exposant du terme de plus haut degré à coefficient non nul.

14Question

Quelle est la convention pour le degré du polynôme nul?

Réponse

Le degré du polynôme nul est −∞-\infty.

15Question

Quelle formule relie le degré du produit de deux polynômes à leurs degrés?

Réponse

deg⁡(PQ)=deg⁡(P)+deg⁡(Q)\deg(PQ)=\deg(P)+\deg(Q).

16Question

Quelle inégalité lie le degré de la somme de deux polynômes à leurs degrés?

Réponse

deg⁡(P+Q)≤max⁡(deg⁡(P),deg⁡(Q))\deg(P+Q)\leq\max(\deg(P),\deg(Q)).

17Question

Que vaut le degré de la somme de deux polynômes de degrés différents?

Réponse

Il vaut le maximum des deux degrés.

18Question

Qu'est-ce qu'un polynôme unitaire?

Réponse

Un polynôme dont le coefficient dominant vaut 1.

19Question

Quelle condition caractérise la division euclidienne de polynômes?

Réponse

Il existe un unique couple (Q,R) avec A=BQ+RA=BQ+R et deg⁡(R)<deg⁡(B)\deg(R)<\deg(B).

20Question

Quand dit-on qu'un polynôme B divise un polynôme A?

Réponse

Lorsque A=BQA=BQ pour un polynôme Q, noté B∣AB\mid A.

21Question

Qu'est-ce qu'une racine d'un polynôme P(X) dans K ?

Réponse

Un élément a de K tel que P(a)=0P(a)=0.

22Question

Quelle condition caractérise une racine a de P(X) par rapport à la division ?

Réponse

Le polynôme X−aX-a divise P(X)P(X).

23Question

Quand une racine a a-t-elle une multiplicité m ?

Réponse

Quand P(X)P(X) est divisible par (X−a)m(X-a)^m mais pas par (X−a)m+1(X-a)^{m+1}.

24Question

Que se passe-t-il pour la racine conjuguée a‾\overline{a} si a est racine complexe de P à coefficients réels ?

Réponse

a‾\overline{a} est aussi racine avec la même multiplicité.

25Question

Quelle condition dérivée caractérise une racine a de multiplicité m ?

Réponse

P(a)=P′(a)=⋯=P(m−1)(a)=0P(a)=P'(a)=\cdots=P^{(m-1)}(a)=0 et P(m)(a)≠0P^{(m)}(a)\neq0.

26Question

Que divise une racine entière a d'un polynôme à coefficients entiers ?

Réponse

Elle divise le coefficient constant a0a_0.

27Question

Qu'est-ce qu'un polynôme irréductible sur un corps K ?

Réponse

Un polynôme de degré strictement positif non factorisable en polynômes de degrés inférieurs.

28Question

Quel est le degré d'un polynôme irréductible selon la définition ?

Réponse

Le degré est strictement positif.

29Question

Quelle condition doit respecter la factorisation d'un polynôme irréductible ?

Réponse

Il ne peut pas se factoriser en polynômes de degrés strictement inférieurs.

30Question

Quel est le degré d'un polynôme toujours irréductible sur tout corps K ?

Réponse

Le degré 1.

31Question

Pourquoi le polynôme X2+X+1X^2+X+1 est-il irréductible dans R[X]\mathbb{R}[X] ?

Réponse

Parce que son discriminant est négatif.

32Question

Pourquoi X2+X+1X^2+X+1 est-il réductible dans C[X]\mathbb{C}[X] ?

Réponse

Parce qu'il possède des racines complexes conjuguées.

33Question

Quelle est la propriété de factorisation des polynômes non constants dans K[X] ?

Réponse

Ils se factorisent de façon unique en coefficient dominant et puissances de polynômes irréductibles unitaires.

34Question

Quels sont les polynômes irréductibles dans C[X] ?

Réponse

Ce sont uniquement les polynômes de degré 1.

35Question

Que signifie que tout polynôme complexe non constant possède une racine complexe ?

Réponse

Cela implique que tout polynôme complexe non constant a au moins une racine dans C.

36Question

Quels sont les polynômes irréductibles unitaires dans R[X] ?

Réponse

Ce sont les polynômes X−a réels et les quadratiques unitaires à discriminant négatif.

37Question

Comment s’écrit un polynôme non constant dans C[X] ?

Réponse

P(X)=α∏i=1r(X−ai)kiP(X)=\alpha\prod_{i=1}^{r}(X-a_i)^{k_i} avec α\alpha coefficient dominant, aia_i racines, kik_i multiplicités.

38Question

Comment s’exprime un polynôme non constant dans R[X] ?

Réponse

Comme produit de facteurs linéaires réels et quadratiques à discriminant négatif, avec multiplicité et coefficient dominant.

39Question

Que divise la méthode de Ruffini-Horner dans un polynôme ?

Réponse

Elle divise un polynôme P(X) par X−a.

40Question

Que fournit la méthode de Ruffini-Horner après division ?

Réponse

Un quotient de degré inférieur et le reste P(a).

41Question

Que signifie un reste nul dans la division de P(X) par X−a ?

Réponse

Qu'a est une racine de P(X).

42Question

Que déduit-on si P(X) est divisible par X−a ?

Réponse

Que le reste de la division par X−a est nul.

43Question

Quel est le quotient obtenu par Ruffini-Horner pour P(X)=X3−2X2+1P(X)=X^3-2X^2+1 avec a=1 ?

Réponse

Le quotient est X2−X−1X^2 - X - 1.

44Question

Quelle factorisation donne Ruffini-Horner pour P(X)=X3−2X2+1P(X)=X^3-2X^2+1 avec a=1 ?

Réponse

P(X)=(X−1)(X2−X−1)P(X) = (X-1)(X^2 - X - 1).

45Question

Qu'est-ce qu'une décomposition en éléments simples d'une fraction rationnelle réelle ?

Réponse

C'est la décomposition en un polynôme et des éléments simples liés aux facteurs du dénominateur.

46Question

Que donne la division euclidienne si le degré du numérateur n'est pas inférieur à celui du dénominateur ?

Réponse

Elle donne P1(X)P2(X)=Q(X)+R(X)P2(X)\frac{P_1(X)}{P_2(X)}=Q(X)+\frac{R(X)}{P_2(X)} avec deg⁡(R)<deg⁡(P2)\deg(R)<\deg(P_2).

47Question

Quelle forme prennent les termes de la décomposition pour un dénominateur réel scindé ?

Réponse

Ils sont des sommes de fractions Ak(j)(X−aj)k\frac{A^{(j)}_k}{(X-a_j)^k} pour chaque racine aja_j.

48Question

Comment détermine-t-on les coefficients des éléments simples de première espèce ?

Réponse

En mettant au même dénominateur puis par identification des coefficients.

49Question

Quelle formule donne la méthode des pôles pour un facteur unique (X−a)m(X-a)^m ?

Réponse

An=1(m−n)![dm−ndXm−n((X−a)mF(X))]X=aA_n=\frac{1}{(m-n)!}\left[\frac{d^{m-n}}{dX^{m-n}}\big((X-a)^mF(X)\big)\right]_{X=a} pour n≤mn\leq m.

50Question

Quelle forme ont les éléments simples de deuxième espèce pour un facteur quadratique réel à discriminant négatif ?

Réponse

Ils sont de la forme AX+B(X2+bX+c)m\frac{AX+B}{(X^2+bX+c)^m}.

51Question

Quelle différence y a-t-il entre la décomposition en éléments simples dans C[X]\mathbb{C}[X] et R[X]\mathbb{R}[X] ?

Réponse

Dans C[X]\mathbb{C}[X] on utilise seulement des facteurs linéaires, dans R[X]\mathbb{R}[X] des facteurs quadratiques irréductibles donnent des éléments de deuxième espèce.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 25 questions sur Polynômes et fractions rationnelles.

1. Quels mathématiciens de la Renaissance italienne ont résolu les équations générales de degrés 3 et 4 ?

2. Quelle avancée Abel et Galois ont-ils établie au début du XIXe siècle concernant les équations de degré 5 ?

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