Ivan Shishkin, Rye (1878)

Problems/General algebraUnreviewed

Racines réelles et dérivées de polynôme

by Ancient Tree·translated by Catalpa·
26
Difficulty scaleÉchelle de difficulté

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  1. 110First steps / middle schoolPremiers pas / collège
  2. 1125Beginner / high schoolDébutant / lycée
  3. 2650Intermediate / undergraduateIntermédiaire / licence
  4. 5170Advanced / graduateAvancé / master
  5. 7190Expert / specializedExpert / spécialisé
  6. 91100Research levelNiveau recherche
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Soit PP un polynôme unitaireEN dont les racinesEN sont toutes réelles.

  1. Les racines de sa dérivée PP' sont-elles aussi réelles ?

  2. Inversement, si les racines de PP' sont toutes réelles, cela implique-t-il que les racines de PP sont aussi réelles ?

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Solutions

1
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Solution by Anduril · translated by Catalpa

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  1. Utiliser le théorème de Rolle et le fait que, si aa est une racine de PP d’ordre pp, alors il s’agit d’une racine de PP' d’ordre p1p-1 donc si a1a_{1},...,ama_{m} sont des racines avec des multiplicités n1n_{1},...,nmn_{m}, nous avons m1m-1 racines pour PP' qui ne sont pas celles de PP avec Rolle, et ni1n_{i}-1 pour chaque racine aia_{i} de PP, soit au total
    i=1m(ni1)+m1=(i=1mni)1=deg(P)1=deg(P)\sum_{i=1}^{m} (n_i - 1) + m - 1 = \left( \sum_{i=1}^{m} n_i \right) - 1 = \deg(P) - 1 = \deg(P')

  2. Faux. Prendre P(X)=X2+1P(X) = X^{2}+1.

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