Factorisation Polynomiale
1. Problème : Expliquons la transition entre
$$\frac{10(4 - 3x - x^3)^4 (x^2 + 2x - 1)^4 (x + 1) + 12(x^2 + 2x - 1)^5 (4 - 3x - x^3)^3 (x^2 + 1)}{(4 - 3x - x^3)^8}$$
et
$$\frac{2(4 - 3x - x^3)^3 (x^2 + 2x - 1)^4 \big[ 5(4 - 3x - x^3) (x + 1) + 6(x^2 + 2x - 1)(x^2 + 1) \big]}{(4 - 3x - x^3)^8}$$.
2. Le dénominateur est le même dans les deux expressions : $$(4 - 3x - x^3)^8$$.
3. Observons le numérateur initial :
$$10(4 - 3x - x^3)^4 (x^2 + 2x - 1)^4 (x + 1) + 12(x^2 + 2x - 1)^5 (4 - 3x - x^3)^3 (x^2 + 1)$$
4. Cherchons un facteur commun dans le numérateur. Regardons chaque terme :
- Premier terme contient $(4 - 3x - x^3)^4 (x^2 + 2x - 1)^4$
- Second terme contient $(4 - 3x - x^3)^3 (x^2 + 2x - 1)^5$
Le minimum commun est $(4 - 3x - x^3)^3 (x^2 + 2x - 1)^4$.
5. Factorisons ce terme commun par regroupement :
$$= (4 - 3x - x^3)^3 (x^2 + 2x - 1)^4 \times \big[ 10(4 - 3x - x^3)(x + 1) + 12(x^2 + 2x - 1)(x^2 + 1) \big]$$
6. Ensuite, on peut mettre un facteur 2 en commun dans le crochet :
$$= 2(4 - 3x - x^3)^3 (x^2 + 2x - 1)^4 \times \big[ 5(4 - 3x - x^3)(x + 1) + 6(x^2 + 2x - 1)(x^2 + 1) \big]$$
7. Ainsi, la fraction devient :
$$\frac{2(4 - 3x - x^3)^3 (x^2 + 2x - 1)^4 \big[ 5(4 - 3x - x^3)(x + 1) + 6(x^2 + 2x - 1)(x^2 + 1) \big]}{(4 - 3x - x^3)^8}$$
Ce qui correspond exactement à la deuxième ligne donnée.
Résumé : La transition consiste en une factorisation du numérateur en extrayant un facteur commun $(4 - 3x - x^3)^3 (x^2 + 2x - 1)^4$ et en mettant en facteur 2 dans la parenthèse, ce qui simplifie la somme initiale en un produit factorisé.