MPSI 1 Semaine d’interrogation no11
du mardi 03 au samedi 07 janvier 2012
Polynˆomes.
1. Construction de l’alg`ebre K[X] des polynˆomes `a une ind´etermin´ee.
– Un polynˆome `a coefficients dans Kest une suite d’´el´ements appartenant `a Ktous
nuls `a partir d’un certain rang.
– D´efinition d’une addition dans l’ensemble des polynˆomes `a coefficients dans K:
P=(ak) , Q = (bk) ´etant deux polynˆomes `a coefficients dans K, nous d´efinissons
la suite not´ee P + Q = (ck) par :
∀k∈N, ck=ak+bk.
Et P + Q est un polynˆome `a coefficients dans K.
Plus pr´ecis´ement, il existe M ∈Ntel que : ∀k > M, ak= 0 et il existe N ∈Ntel
que : ∀k > N, bk= 0,
et alors : ∀k > max{M,N}, ck= 0 .
L’addition est une LCI sur l’ensemble des polynˆomes `a coefficients dans K,
commutative et associative,
admet un ´el´ement neutre `a savoir la suite nulle,
et tout polynˆome P = (ak) `a coefficients dans Kadmet un oppos´e dans l’ensemble
des polynˆomes `a coefficients dans K`a savoir le polynˆome Q = (bk) d´efini par :
∀k∈N, bk=−aket not´e −P .
L’ensemble des polynˆomes `a coefficients dans Kmuni de l’addition d´efinie ci-dessus
est un groupe commutatif.
– D´efinition d’une multiplication dans l’ensemble des polynˆomes `a coefficients dans
K: P = (ak) , Q = (bk) ´etant deux polynˆomes `a coefficients dans K, nous d´efinissons
la suite not´ee P ×Q = (dk) par :
∀k∈N, dk=
k
X
i=0
ai×bk−i=
k
X
i=0
ak−i×bi.
Et P ×Q est un polynˆome `a coefficients dans K.
Plus pr´ecis´ement, il existe M ∈Ntel que : ∀k > M, ak= 0 et il existe N ∈Ntel
que : ∀k > N, bk= 0,
et alors : ∀k > M+N, dk= 0 .
La multiplication est une LCI sur l’ensemble des polynˆomes `a coefficients dans K,
commutative et associative,
admet un ´el´ement neutre `a savoir la suite (1,0,0, . . .),
et la multiplication est distributive par rapport `a l’addition dans l’ensemble des
polynˆomes `a coefficients dans K.
L’ensemble des polynˆomes `a coefficients dans Kmuni de l’addition et de la multi-
plication d´efinies ci-dessus est un anneau commutatif.
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