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ExerciceMaths Sup – MPSI, chapitre 13 — Polynômes et fractions rationnelles · Fractions rationnelles

Exercice 43

DémonstrationCalcul

1. Soit z∈ℂz \in \mathbb{C}. Pour F=PQ∈ℂ(X)F = \frac{P}{Q} \in \mathbb{C}(X) non nulle, on pose μz(F)=μz(P)−μz(Q)\mu_{z}(F) = \mu_{z}(P) - \mu_{z}(Q), où μz(P)\mu_{z}(P) est la multiplicité de zz dans PP. Montrer que μz(F)\mu_{z}(F) ne dépend pas du couple (P,Q)(P, Q) choisi pour écrire FF.

2. Calculer μ0(F′)\mu_{0}(F') en fonction de μ0(F)\mu_{0}(F) lorsque μ0(F)≠0\mu_{0}(F) \neq 0. En déduire qu'il n'existe aucune fraction rationnelle F∈ℂ(X)F \in \mathbb{C}(X) telle que F′=1XF' = \frac{1}{X}.

Corrigé

1. Si PQ=P1Q1\frac{P}{Q} = \frac{P_{1}}{Q_{1}}, alors PQ1=P1QPQ_{1} = P_{1}Q, et la multiplicité d'un produit est la somme des multiplicités : μz(P)+μz(Q1)=μz(P1)+μz(Q)\mu_{z}(P) + \mu_{z}(Q_{1}) = \mu_{z}(P_{1}) + \mu_{z}(Q).

2. Si m=μ0(F)≠0m = \mu_{0}(F) \neq 0, on écrit F=XmGF = X^{m}G avec μ0(G)=0\mu_{0}(G) = 0, c'est-à-dire GG sans zéro ni pôle en 00. Alors F′=Xm−1(mG+XG′)F' = X^{m - 1}(mG + XG'), et G′G' n'a pas de pôle en 00, donc mG+XG′mG + XG' prend en 00 la valeur mG(0)≠0mG(0) \neq 0. μ0(F′)=μ0(F)−1si μ0(F)≠0\boxed{\mu_{0}(F') = \mu_{0}(F) - 1 \quad \text{si } \mu_{0}(F) \neq 0} Si F′=1XF' = \frac{1}{X}, alors μ0(F′)=−1\mu_{0}(F') = -1. Si μ0(F)≠0\mu_{0}(F) \neq 0, on aurait μ0(F)=0\mu_{0}(F) = 0 : contradiction. Si μ0(F)=0\mu_{0}(F) = 0, FF n'a pas de pôle en 00, donc F′F' non plus : contradiction. Il n'existe pas de « logarithme rationnel ».

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