Polynômes Conditions
1. **Énoncé du problème** : Trouver les polynômes $P$ et $Q$ dans $\mathbb{C}[X]$ satisfaisant les conditions
$$\begin{cases} Q^2(X) = X P^2(X) \\
P \circ P = P \\
P(X^2) = P(X) \\
P(X+1) = X P(X) \end{cases}$$
2. **Analysons la première condition** : $Q^2(X) = X P^2(X)$
Cela implique que $Q(X)$ est proportionnel à $\sqrt{X} P(X)$ mais puisque $Q, P$ sont polynômes, cela impose que $P(X)$ doit être divisible par $X$, sinon $Q$ ne serait pas un polynôme.
3. **Supposons** $P(X) = X R(X)$ avec $R \in \mathbb{C}[X]$
Alors $Q^2(X) = X P^2(X) = X (X R(X))^2 = X^3 R^2(X)$.
Donc $Q(X)^2 = X^3 R^2(X)$, ce qui nécessite que $Q(X) = X^{3/2} R(X)$, impossible en polynômes à moins que $Q(X) = 0$ et $P(X) = 0$.
4. **Analysons la deuxième condition** : $P \circ P = P$
Cette équation signifie que $P(P(X)) = P(X)$ pour tout $X$.
Pour un polynôme, cela limite la forme de $P$.
5. **Analysons la troisième condition** : $P(X^2) = P(X)$
Donc $P$ est constant sur les valeurs $X$ et $X^2$.
Ceci implique que $P$ est constante sur un ensemble infini, donc $P$ est une constante.
6. **Examinons la quatrième condition** : $P(X+1) = X P(X)$
Si $P$ est constante, soit $P(X) = c$, alors $c = (X) c$ pour tout $X$, donc $c=0$.
7. **Conclusion** : $P(X) = 0$, ainsi d'après (1), $Q^2(X) = 0$ donc $Q(X)=0$.
**Réponse finale :** $P=0$ et $Q=0$ sont les seuls polynômes satisfaisant les quatre conditions.