Ivan Shishkin, Rye (1878)

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Simplicité des racines du polynôme de Taylor d’ordre nn de l’exponentielle en 00

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Soit n∈N∗n \in \mathbb{N}^*.
Raisonnons par l’absurde.
Supposons qu’il existe aa une racine d’ordre au moins 22 de PnP_{n}.
Alors, dans ce cas, on a, a priori, Pn(a)=0P_n(a)=0 et Pn′(a)=0P_{n}'(a)=0.
Or, remarquons que
Pn′(X)=∑k=1nXk−1(k−1)!=∑k=0n−1Xkk!=Pn(X)−Xnn!.P_{n}'(X) = \sum_{k=1}^{n} \frac{X^{k-1}}{(k-1)!} = \sum_{k=0}^{n-1}\frac{X^k}{k!} = P_{n}(X) - \frac{X^{n}}{n!}.D’où, en évaluant en aa, cette relation, on obtient que
0=ann!0=\frac{a^{n}}{n!}Autrement dit, a=0a=0 mais aa est une racine de PnP_{n}, donc Pn(0)=0P_n(0)=0 ce qui est absurde puisque Pn(0)=1P_{n}(0)=1.

D’où aa ne peut être une racine d’ordre supérieur à strict à 11.
Donc toutes les racines de PnP_{n} sont des racines simples.

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