Premier donc irréductible
Olympiades mathématiques, énigmes et défis
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Imod
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par Imod » 07 Juil 2009, 10:12
Bonjour :we:
Un curieux problème de polynômes à coefficients entiers :doh:
* 479 est un nombre premier et
=4X^2+7X+9)
est irréductible dans

.
* 2357 est un nombre premier et
=2X^3+3X^2+5X+7)
est irréductible dans

.
Montrer que si

est premier alors
=a_nX^n+a_{n-1}X^{n-1}+...+a_1X+a_0)
est irréductible dans

.
Bon courage :zen:
Imod
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Maks
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par Maks » 07 Juil 2009, 11:51
Waow ! :doh:
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ffpower
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par ffpower » 07 Juil 2009, 13:15
Je plussoie maks..
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Maks
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par Maks » 07 Juil 2009, 13:30
J'ai dit une bêtise ?
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Maks
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par Maks » 07 Juil 2009, 13:31
On peut dire que
)
est premier.
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Maks
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par Maks » 07 Juil 2009, 13:34
Ben en fait, c'est assez évident, non ?
Si

était réductible, en l'évaluant en

, ça donnerait que

est composé, ce qui est contraire aux hypothèses. Non ?
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Imod
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par Imod » 07 Juil 2009, 13:54
Sauf si
=Q(X)R(X))
avec
|=1)
ou
|=1)
. Les coefficients de

et

sont dans

:we:
Imod
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lapras
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par lapras » 07 Juil 2009, 13:57
Jolie résultat.
La preuve ne semble pas triviale !
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Maks
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par Maks » 07 Juil 2009, 14:08
Imod a écrit:Sauf si
=Q(X)R(X))
avec
|=1)
ou
|=1)
. Les coefficients de

et

sont dans

:we:
Je ne comprends pas.
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Imod
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par Imod » 07 Juil 2009, 14:19
Si
=1)
alors
=1\time R(10) = a)
ne contredit pas la primalité de

, non ?
Imod
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Maks
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par Maks » 07 Juil 2009, 14:20
Ah oui, en effet.
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Jean-Jack
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par Jean-Jack » 07 Juil 2009, 16:55
En fait, le problème reste vrai pour n'importe quel base b.
Pour la démo, le lemme suivant peut aider :
Toute racine complexe de f a soit une partie réelle négative,soit une valeur absolue plus petite que (1 + rac(4b-3))/2
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Imod
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par Imod » 08 Juil 2009, 18:19
En effet il n'y a pas de problème pour la généralisation . On peut d'ailleurs simplifier le lemme sous la forme suivante : toute racine

de

vérifie
<\frac{1+\sqrt{4b-3}}{2})
.
C'est un peu technique mais sans problème majeur . Le résultat final découle directement de la remarque déjà faite que si
=Q(X)R(X))
alors
| =1)
ou
|=1)
.
Imod
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leon1789
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par leon1789 » 08 Juil 2009, 19:39
J'ai une preuve rapide et tout à fait rationnelle (voir même "entière") du résultat en utilisant le fait que les coefficients de P sont compris entre 0 et b-1.
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lapras
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par lapras » 08 Juil 2009, 19:54
Je t'écoute !
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leon1789
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par leon1789 » 09 Juil 2009, 08:25
ma démo est rapide et entière ...ment fausse ! :briques:
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skilveg
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par skilveg » 09 Juil 2009, 08:58
Le suspense est insoutenable.
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Imod
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par Imod » 09 Juil 2009, 22:19
Une démonstration du lemme pour les impatients . Pour le résultat final , j'arrive à conclure avec l'indice déjà donné sauf pour le cas

qui m'embête un peu , je vérifierai mes calculs .
Lemme :
Soit

une racine de

avec

l'écriture en base

d'un entier naturel

premier alors
1)
.

Or pour tout indice

,

et

donc :
<\frac{b-1}{|\alpha| -1}<\frac{2(b-1)}{\sqrt{4b-3}-1}})
Mais d'autre part :
\geq Re(\alpha) \geq \frac{1+\sqrt{4b-3}}{2}})
Donc
}{\sqrt{4b-3}-1}})
soit

: contradiction .
Imod
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lapras
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par lapras » 09 Juil 2009, 22:40
Effectivement pour n=2 ca suffit pas....
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leon1789
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par leon1789 » 11 Juil 2009, 13:15
http://www.maths-forum.com/showpost.php?p=575498&postcount=18 Imod a écrit:Lemme :
Soit

une racine de
=a_0+a_1X+a_2X^2+...+a_nX^n)
avec

l'écriture en base

d'un entier naturel

alors
1)
.

Or pour tout indice

,

et

donc :
<\frac{b-1}{|\alpha| -1}<\frac{2(b-1)}{\sqrt{4b-3}-1}})
Mais d'autre part :
\geq Re(\alpha) \geq \frac{1+\sqrt{4b-3}}{2}})
Donc
}{\sqrt{4b-3}-1}})
soit

: contradiction .
Imod
Comment retrouver l'énoncé un poil plus précis de Jean-Jack ?
Jean-Jack a écrit:le lemme suivant peut aider :
Toute racine complexe de f a soit une partie réelle négative, soit un module plus petit que (1 + rac(4b-3))/2
Il suffit de faire une preuve directe en reprenant l'idée de la preuve d'Imod et ça vient tout seul.
Il arrive de temps en temps que ce genre de situation...
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