exo niveau x (plutot dur je crois)

bonjour, voila un exo niveau X, que je suis absolument incapable de faire, mais dont j'aimerais bien avoir la correction:

Soient 3 complexes a,b,c trouver tous les polynomes P de C[X,Y,Z] tels que P(a,b,c) s'annule en les points d'un triangle équilatéral.

bonne réflexion !

Réponses

  • Salut,

    Je suis moi aussi incapable de répondre.. parce que je ne comprends pas l'énoncé : P(a,b,c) est un nombre complexe fixé, il est nul ou bien il ne l'est pas. Que veut dire "P(a,b,c) s'annule en les points d'un triangle équilatéral" ?
  • Peut-être que Iznogood voulait dire :
    Trouver tous les polynômes $P\in \C [X,Y,Z]$ tels que $P(a,b,c)=0$ pour tout triplet $(a,b,c)\in\C^3$ formant un triangle équilatéral.

    Et dans ce cas, ça a l'air vraiment difficile !!
  • Salut bisam,


    Je pense que ta traduction est la bonne. On commencerait par écrire que $a,b,c$ forment un triangle équilatéral ssi $(a+jb+j^2 c)(a+j^2 b +jc)=0$ si ma mémoire est bonne et.. est-ce qu'on pourrait en déduire que l'ensemble cherché est l'idéal de $\C [X,Y,Z]$ engendré par $(X+jY+j^2 Z)(X+j^2 Y +jZ)$ ?
  • Il doit y avoir un gros théorème de géométrie algébrique genre Nullstellenmannschatfsatz numéro 358 de Hilbert qui plie l'exo mais comment s'en sortir avec des outils de taupe.. mystère.
  • Egoroff, tu n'es pas très loin... Posons $P_0=(X+jY+j^2 Z)(X+j^2 Y +jZ)$. $P_0$ est de degré 2 en $X$. Si $P$ vérifie les conditions de l'énoncé, $P$ s'écrit $P=Q(X,Y,Z).P_0+A(Y,Z)X+B(Y,Z)$ (division euclidienne dans $\C[Y,Z][X]$). Reste à montrer que les deux polynômes $A$ et $B$ sont nuls. Fixons pour cela $y$ et $z$ distincts dans $\C$. Il existe alors deux complexes $x$ et $x'$ tels que $(x,y,z)$ et $(x',y,z)$ soient deux triangles équilatéraux.

    On a alors $A(y,z)x+B(y,z)=A(y,z)x'+B(y,z)=0$, ce qui entraine que $A(y,z)$ et $B(y,z)$ sont nuls. Par densité, $A$ et $B$ s'annulent sur tout $\C^2$ et on a fini.
    Cordialement,
    Laotseu.
  • chapeau....

    Mais franchement je pense que le principal point à developper est la demonstration de H : "$a,b,c$ forment un triangle équilatéral ssi $(a+jb+j^2 c)(a+j^2 b +jc)=0$"

    Une fois qu'on a ça ca me parait clair que les seuls polynomes qui s'annuleront sur tous les triplets equilateraux seront multiples de $P_0$.

    C'est sur qu'il y a un peu de travail (ce qu'a brillament fait lao tseu) mais intuitivement on a du mal a imaginer un polynome de degré inferieur à $P_0$, non nul, qui annulerait tous les triplets equilatéraux (encore faut-il le montrer proprement c'est sur).

    En fait je cherche une façon simple et élégante de montrer l'equivalence H. Mais je n'arrive pas à relier proprement le fait que :

    - a=1 b=j c=j² forment un triangle équilatéral
    - a+jb+j^2 c
    > a+j^2 b +jc en en multipliant b et c par j² ce qui revient à effectuer une rotation d'angle $\frac{2.\pi}{3}$.

    Avis aux amateurs...

    t-mouss
  • bonjour,
    je crois que c'est
    a,b,c triangle équilatéral <=> a + jb + j²c = 0 avec j³=1.
    (=> a,c,b équilatéral => a + j²b + jc = 0)
  • bonsoir

    d'abord, ce serait sympa si iznogood déclinait le véritable énoncé.

    CNS pour que A(a), B(b), C(c) soit un triangle équilatéral :
    (1) : a^2 + b^2 + c^2 = ab + bc + ca ou bien
    (2) : 1/(b-a) + 1/(c-a) + 1/(a-b) = 0 ou bien
    (3) : j ou j^2 racine de a.z^2 + bz + c = 0

    tout repose sur abc équilatéral ssi vect(AC) = -J vect(AB) ou vect(AC) = -j^2.vect(AB)
  • Ou alors on montre que P s'annule sur un ouvert et donc le complémentaire n'est pas dense (exo classique)

    donc P est nul
  • Ceci a je crois bien un rapport avec la preuve du thm de Morley faite par Connes;je crois qu' elle sur site en anglais ;car les sommets d'un triangle equilateral dans le plan complexe ne sont autres que les 3iemes de l'unité ie racines de X^3-1 ........
  • oui excusez-moi je me suis trompé mais bisam a bien deviné ce que je voulais dire

    merci beaucoup pour votre aide!!

    le poulpe pourrais-tu détailler ta remarque ?
  • oui excusez-moi je me suis trompé mais bisam a bien deviné ce que je voulais dire

    merci beaucoup pour votre aide!!

    le poulpe pourrais-tu détailler ta remarque ?
  • Pour P un polynôme a plusieurs indeterminées, l'ensembles de point de R^n ou il ne s'annule pas est dense sauf si P est nul.

    ça se montre assez facilement par récurrence.
    Par exemple pour n = 2, P = P_0(X) + YP_1(X) + Y^kP_k(X)

    si P s'annule sur un ouvert, on peut fixer X et obtenir que le polynome admet un nombre infini de racines en Y. Chacun des polynomes P_i s'annule donc en X.
    Puis, en prenant un nombre infini de X (en fixant Y), ils sont tous nuls.

    Bon faut détailler encore un peu mais l'esprit est là.
  • l ideal engendré par Po?????
    les polynomes a plusieurs indéterminés sont hors programme en prepas
    mais ces trucs pourraient s annuler ailleur, non? ( a b et c sont complexes)
    j ai un exo de langevin qui ne demande que l existence de tels polynomes
  • Laotseu : joli ! J'aurais du penser à la division euclidienne, c'est ce qu'on utilise lorsqu'il n'y a qu'une indéterminée... Mais je ne suis pas très à l'aise avec les polynômes à plusieurs indéterminées. En tous cas merci.


    GG : je pense qu'il manque "direct" après "équilatéral" dans tes équivalences ? ou alors c'est implicite ?


    t-mouss : c'est un grand classique je crois.. tu le saurais si tu avais été dans une prépa où on lèche des posters ;-) Blague à part, pour la démo, c'est une bonne idée de dire pour commencer que $1,j,j^2$ est équilatéral direct (un petit abus de langage, je confonds les points et leurs affixes), et vérifient $1.1 + j.j + j^2.j^2 = 0$. Deux triangles équilatéraux directs sont images l'un de l'autre par une similitude directe, c'est-à-dire, en termes de complexes, une application affine. Donc $a,b,c$ est équilatéral direct si et seulement s'il existe $\alpha \in \C^*$ et $\beta \in \C$ tels que $a=\alpha.1 + \beta$, $b=\alpha j + \beta$ et $c=\alpha j^2 + \beta$. Avec ça on peut se ramener à $1.1 + j.j + j^2.j^2 = 0$ et conclure, et pis on fait la même pour les triangles indirects.
  • @ egoroff . In you posts 4,5 you wrote

    " On commencerait par écrire que $ a,b,c$ forment un triangle équilatéral ssi $ (a+jb+j^2 c)(a+j^2 b +jc)=0$ si ma mémoire est bonne et.. est-ce qu'on pourrait en déduire que l'ensemble cherché est l'idéal de $ \mathbb{C}[X,Y,Z]$ engendré par $ (X+jY+j^2 Z)(X+j^2 Y +jZ)$ ? "

    and as far as i understand you meant that that if $P(x,y,z)$ such a polynomial that $ (a+jb+j^2 c)(a+j^2 b +jc)=0$ iff $P(a,b,c) = 0$ , then from Hilbert Nullstellensatz it follows that $P = $. Could you please explain how exactly it follows from Hilbert Nullstellensatz.

    Merci, and sorry that i'm writing in English.
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