mathématiques (PTSI) · Chapitre 10 · Application directe du cours
Trois racines en progression arithmétique
Polynômes · C. Somme et produit des racines · niveau 2
Énoncé
Résoudre sachant que les racines sont en progression arithmétique.
Corrigé
Stratégie : nommer les racines avec l'hypothèse dedans. L'énoncé offre une information — les trois racines sont en progression arithmétique — et le seul moyen de l'exploiter est de la faire entrer dans les notations : on ne pose pas trois inconnues, on en pose deux.
1) Le paramétrage. Trois nombres en progression arithmétique s'écrivent , , , où est le terme central et la raison. Deux inconnues remplacent trois.
2) La somme donne le terme central. Le polynôme est unitaire ; la somme de ses racines vaut l'opposé du coefficient de :
⚠️ C'est ici que le paramétrage paie. Les termes et se détruisent dans la somme : le terme central se lit sans rien savoir de la raison. Vérifions d'ailleurs que est bien racine : . ✔
3) Le produit donne la raison. Le produit des racines d'un polynôme unitaire de degré vaut fois le terme constant, soit :
D'où (le choix donne les mêmes trois nombres, dans l'ordre inverse), et
Contrôle par développement. . ✔ Et l'on vérifie la progression : , , avancent bien de en .
Ce que l'exercice installe. Les relations entre coefficients et racines ne servent pas à trouver les racines en général — c'est même impossible au-delà du degré —, mais elles deviennent décisives dès qu'une information de structure est donnée : progression arithmétique, progression géométrique, une racine égale au produit des deux autres. On traduit la structure en paramètres, et les relations font le reste.