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| up:
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|   - "[[polynôme]]"
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| tags:
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|   - "#s/maths/analyse"
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|   - "#s/maths/algèbre"
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| sibling:
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|   - "[[polynôme réductible]]"
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| aliases:
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|   - irréductible
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|   - irréductibles
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| > [!definition] Définition
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| > Soit $A$ un [[anneau intègre]]
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| > Soit $P \in A[X]$ avec $P \neq 0$ un [[polynôme]]
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| > On dit que $P$ est **irréductible** si 
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| > - $P$ est non inversible
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| > - $\forall R, S \in A[X],\quad P = RS \implies \begin{cases} R \text{ inversible}\\ \text{ou}\\ S \text{ inversible} \end{cases}$
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| ^definition
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| > [!definition] 
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| > Soit $P$ un [[polynôme]]
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| > $P$ est _irréductible_ si il n'est ni nul, ni [[polynôme inversible|inversible]], ni produit de deux polynômes non [[polynôme inversible|inversibles]]
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| # Propriétés
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| > [!proposition]+ Les polynômes de degré 1 sur un corps sont irréductibles
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| > Soit $K$ un corps
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| > Les polynômes de [[degré d'un polynôme|degré]] 1 de $K[X]$ sont irréductibles
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| > - i ce ne sont pas les seuls irréductible. Ex: $X^{2} + 1$ est irréductible dans $\mathbb{R}[X]$
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| ^degre-1-irreductible
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| > [!proposition]+ Polynômes irréductibles sur $\mathbb{R}$
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| > Soit $P \in \mathbb{R}[X]$
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| > $P \text{ irréductible } \iff \begin{cases} \operatorname{deg} P  = 1 \\ \text{ou} \\ \operatorname{deg} P = 2 \text{ et  a un discriminant } < 0  \end{cases}$
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| > 
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| > > [!démonstration]- Démonstration
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| > > - Soit $P \in \mathbb{R}[X]$
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| > >   Si $\operatorname{deg}P = 1$ alors $P$ est irréductible
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| > >   Si $\operatorname{deg} P = 2$ avec $\Delta < 0$ alors $P$ n'a pas de racine
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| > >   Posons $P = RS$ alors $\operatorname{deg} P = 2 = \operatorname{deg} R + \operatorname{deg} S$
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| > >   Alors on a les cas suivants :
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| > >    - si $\operatorname{deg} R = 0$ alors $R$ est inversible
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| > >    - si $\operatorname{deg} R = 2$ alors $\operatorname{deg} S = 0$ et donc $S$ est inversible
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| > >    - si $\operatorname{deg} R = 1$ alors $R$ à une racine, donc $P$ à une racine, ce qui est contradictoire car $\Delta < 0$
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| > >   Donc, $R$ ou $S$ est inversible d'où suit que $P$ est irréductible
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| > > 
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| > >  - supposons $P$ irréductible
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| > >    on sait que $\operatorname{deg} P \geq 1$
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| > >    d'après le [[théorème de d'Alembert-Gauss]], on sait que $P$ a au moins une racine $a \in \mathbb{C}$
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| > >    - si $a \in \mathbb{R}$ alors $X - a \mid P$ et donc $P = (X-a) R$. De là suit que $R$ est inversible, et donc que $R = \alpha \in \mathbb{R}^{*}$
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| # Exemples
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| %%   - un polynôme du premier [[polynôme#Degré|degré]] $aX+b$ est _irréductible_ ssi $a$ et $b$ sont [[nombres premiers entre eux|premiers entre eux]] %%
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