mathématiques approfondies (ECG 1re année) · Chapitre 2 · Exercice
Deux factorisations dans les réels
Polynômes · Racines et factorisation · niveau 2
Énoncé
Factoriser dans les polynômes et .
Corrigé
Premier polynôme : une inconnue auxiliaire. Seuls des exposants pairs interviennent ; posons . Le discriminant de vaut , ses racines sont et , donc . En revenant à : Le facteur a un discriminant : il est sans racine réelle, donc irréductible dans . La factorisation est terminée. Contrôle des degrés : .
Second polynôme : compléter un carré. Aucune racine évidente — et pour cause, n'a aucune racine réelle. On ajoute et retranche le terme qui manque pour former un carré : et l'identité donne Chacun des deux facteurs a pour discriminant : tous deux sont irréductibles, et l'on obtient bien ce qu'annonce le théorème — un produit de facteurs de degré sans racine réelle, et aucun facteur . Contrôle : dans le produit, le coefficient de vaut , celui de vaut , et le terme constant .
Le point à retenir. La méthode « racine évidente, puis division » échoue nécessairement sur un polynôme sans racine réelle. Deux outils prennent alors le relais : le changement d'inconnue quand seuls les exposants pairs figurent, et la mise sous forme . Le contrôle des degrés ferme la démonstration.