Exemple Soit Pun polynˆome quelconque. Grˆace au r´esultat pr´ec´edent, on peut identifier
le reste de la division euclidienne de Ppar X2−1 sans avoir besoin de l’effectuer. Soit Qet
Rle quotient et le reste de la division euclidienne de Ppar X2−1, i.e. P= (X2−1)Q+R,
avec do(R)≤1. Puisque −1 et 1 sont les racines de X2−1, si l’on ´evalue Pen −1 et 1,
on obtient
P(1) = R(1) , P (−1) = R(−1) .
Soit S=aX +bun poylnˆome de degr´e au plus 1 qui co¨ıncide avec Pen 1 et −1. On a
alors
a+b=P(1) ,−a+b=P(−1) ,
d’o`u
a=P(1) −P(−1)
2, b =P(1) + P(−1)
2.
Le polynˆome Sainsi d´efini co¨ıncide avec Ren 1 et −1, Ret Ssont de degr´e au plus 1,
donc R=S. On a donc identifi´e le reste de la division euclidienne de Ppar X2−1, sans
connaˆıtre Pexplicitement.
Polynˆomes interpolateurs de Lagrange
Soit x1, . . . , xnnnombres r´eels deux-`a-deux distincts et soit y1, . . . , ynnnombres r´eels.
On peut toujours supposer que les xisont ordonn´es, i.e. x1<··· < xn. Le probl`eme de
l’interpolation consiste `a trouver une fonction fd´efinie au moins sur l’intervalle [x1, xn]
telle que f(xi) = yi. On peut consid´erer plusieurs m´ethode, chacune ayant sa justification
et ses limitations propres. Nous consid´erons ici le probl`eme de l’interpolation polynˆomiale.
Th´eor`eme 4. Soit x1, . . . , xnnnombres r´eels deux-`a-deux distincts et soit y1, . . . , ynn
nombres r´eels. Il existe un unique polynˆome de degr´e au plus n−1tel que la fonction
polynˆome associ´ee `a Pprenne la valeur yien xi, soit avec un abus de notation, P(xi) = yi.
D´emonstration. Il s’agit d’un r´esultat d’existence et d’unicit´e. Nous allons prouver l’exis-
tence en exhibant un tel polynˆome, et l’unicit´e en utilisant le Corollaire 2. Pour j= 1, . . . , n,
soit Qjle polynˆome d´efini par
Qj=yj
Qi6=j(xj−xi)Y
i6=j
(X−xi).
Chaque polynˆome Qjv´erifie doQ=n−1 si yj6= 0 et Qj= 0 si yj= 0, Qj(xi) = 0 si i6=j
et Qj(xj) = yj. Soit maintenant Ple polynˆome d´efini par
P=
n
X
j=1
Qj=
n
X
j=1
yj
Qi6=j(xj−xi)Y
i6=j
(X−xi).
Alors do(P)≤n−1 et P(xj) = yjpour tout j= 1, . . . , n. Prouvons maintenant l’unicit´e.
Soit Qun polynˆome de degr´e au plus n−1 tel que Q(xj) = yj, 1 ≤j≤n. Alors Pet Q
sont de degr´e au plus n−1 et co¨ıncident en nnombres r´eels distincts, donc sont ´egaux par
le corollaire 2.
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