Simplification Expression
1. Énonçons le problème : On doit simplifier l'expression $$\frac{a^3}{(a-b)(a-c)} + \frac{b^3}{(b-a)(b-c)} + \frac{c^3}{(c-a)(c-b)}$$ en détail.
2. Observons les dénominateurs : chaque terme a un dénominateur de forme $$(x-y)(x-z)$$ avec $x,y,z$ distincts parmi $a,b,c$.
3. Pour simplifier, nous reconnaissons que cette somme est une forme typique liée à la symétrie des racines et peut être réduite.
4. Une approche consiste à regrouper les termes sous un même dénominateur qui est le produit $$ (a-b)(b-c)(c-a) $$.
5. Mettons chaque terme au même dénominateur :
$$\frac{a^3(b-c)}{(a-b)(a-c)(b-c)} + \frac{b^3(c-a)}{(b-a)(b-c)(c-a)} + \frac{c^3(a-b)}{(c-a)(c-b)(a-b)}$$
6. Remarquons que:
- $(b-a) = -(a-b)$
- $(c-a) = -(a-c)$
- $(c-b) = -(b-c)$
7. Par conséquent, le dénominateur commun est en valeur absolue $$D = (a-b)(b-c)(c-a)$$.
8. L'expression devient donc :
$$\frac{a^3(b-c)}{D} + \frac{b^3(c-a)}{D} + \frac{c^3(a-b)}{D}$$
9. Donc la somme est :
$$\frac{a^3(b-c) + b^3(c-a) + c^3(a-b)}{(a-b)(b-c)(c-a)}$$
10. Concentrons-nous sur le numérateur : $$N = a^3(b-c) + b^3(c-a) + c^3(a-b)$$.
11. Ce type d'expression est une forme antisymétrique classique. Une identité connue est :
$$a^3(b-c) + b^3(c-a) + c^3(a-b) = (a-b)(b-c)(c-a)(a + b + c)$$
12. Cette identité peut se vérifier en développant, mais pour la démonstration, on peut aussi remarquer qu'en permutant les variables, le signe change conformément au produit $(a-b)(b-c)(c-a)$.
13. Intégrons cette identité dans notre expression :
$$\frac{(a-b)(b-c)(c-a)(a + b + c)}{(a-b)(b-c)(c-a)} = a + b + c$$
14. Finalement, l'expression simplifiée est : $$a + b + c$$.
15. Conclusion : La somme $$\frac{a^3}{(a-b)(a-c)} + \frac{b^3}{(b-a)(b-c)} + \frac{c^3}{(c-a)(c-b)}$$ se simplifie élégamment en la somme des trois variables, soit $$\boxed{a + b + c}$$.