ESCPI CNAM
Si Qest `a coefficients r´eels alors ses racines complexes sont 2 `a 2 conjugu´ees. Plus
pr´ecis´ement, si αiest racine non r´eelle multiple d’ordre mi, alors αiest aussi racine multiple
d’ordre mi.De plus, on peut noter grˆace aux relations entre coefficients et racines que
(x−αi)(x−αi) = x2−(αi+αi)x+αiαi
=x2−pix+qiavec piet qir´eels
Th´eor`eme 5 Une fraction rationnelle irr´eductible `a coefficients r´eels peut ˆetre d´ecompos´ee
en ´el´ements ne comportant que des coefficients r´eels. En notant mila multiplicit´e des pˆoles
complexes conjugu´es αiet αi, on a :
P(x)
Q(x)≡E(x) + X
aipˆoles r´eels µA1
x−ai
+... +Ani
(x−ai)ni¶
+X
pˆoles non r´eels µM1x+N1
x2+pix+qi
+M2x+N2
(x2+pix+qi)2+... +Mmix+Nmi
(x2+pix+qi)mi¶
o`u les coefficients Aj,ai, ..., Mj,Nj, ... , pi,qi,...sont des nombres r´eels.
L’int´erˆet pratique de cette d´ecomposition sur les r´eels est d’´eviter, lors de l’int´egration d’une
fraction rationnelle, d’ˆetre amen´e `a parler de logarithme de la quantit´e complexe x−αi.
Le calcul pratique des coefficients litt´eraux Aj, ..., Mj,Nj, est bas´e sur l’utilisation de
l’identit´e entre les deux expressions. On peut donc remplacer la variable xpar n’importe quelle
valeur, il y a toujours ´egalit´e entre les expressions `a gauche et `a droite du signe ”´egal”.
Pour calculer Anion multiplie par (x−ai)nipuis on fait tendre xvers ai.
(m´ethode ”classique”).
Si E(x) = 0 , on peut multiplier par xpuis faire tendre xvers ∞.
On peut aussi utiliser la parit´e ou donner des valeurs particuli`eres `a xautres que les valeurs
des pˆoles.
Si l’ordre d’un pˆole r´eel est sup´erieur `a 3, on peut faire un changement de variable x−ai=X
puis faire une division suivant les puissances croissantes.
5 Approximation locale d’une fonction par un polynˆome
Si une fonction fadmet des d´eriv´ees jusqu’`a l’ordre nau voisinage d’un point aet si la d´eriv´ee
ni`eme est continue en a, on peut approcher localement en ala fonction fpar un polynˆome Pde
degr´e inf´erieur ou ´egal `a nde sorte que :
f(x) = P(x)+(x−a)nε(x−a) avec lim
h→0ε(h) = 0
Le polynˆome Pest d´efini de fa¸con unique par
P(x) = f(a) + f0(a)
1! (x−a) + f”(a)
2! (x−a)2+f(3)(a)
3! (x−a)3+... +f(n)(a)
n!(x−a)n
Cette formule s’appelle la formule de Taylor. On a fait un d´eveloppement limit´e `a l’ordre
nde la fonction fau voisinage de a.
Si fest un polynˆome, alors tout d´eveloppement limit´e, d’ordre ´egal ou sup´erieur au degr´e de f,
donne une expression exacte (le terme correctif εest alors r´eduit `a 0).
Cette d´emarche est utile pour analyser le comportement local d’une fonction
Nelly POINT 4 Version 1