Les racines de la dérivée
Exercice · niveau 2 · mathématiques approfondies (ECG 1re année), chapitre 2 — Polynômes · Racines et factorisation
Énoncé
Montrer que si est de degré et admet racines réelles distinctes, alors en admet . (Théorème de Rolle, appliqué entre deux racines consécutives.)
Corrigé
Notons les racines de .
Sur chaque intervalle. Fixons . La fonction polynomiale est continue sur , dérivable sur , et . Le théorème de Rolle fournit donc un tel que .
Ces racines sont distinctes : chaque appartient à , et ces intervalles sont deux à deux disjoints. On obtient ainsi racines distinctes de .
Et il n'y en a pas d'autres : est de degré , donc a au plus racines. Le compte est exact, et toutes les racines de sont réelles et simples.
Conséquence. Un polynôme scindé à racines simples a une dérivée elle-même scindée à racines simples, et les racines de séparent celles de — une racine de strictement entre deux racines consécutives de . C'est ce qui rend la lecture du tableau de variations si simple dans ce cas.
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