Décomposer en éléments
simples sur la fraction rationnelle :
La fraction rationnelle comporte un numérateur dont le degré est strictement supérieur à celui du dénominateur. On devra donc commencer par effectuer une division polynomiale.
Pour ce qui est du dénominateur, on vérifie assez rapidement que 2 en est racine. Ce sera le point de départ du travail de factorisation.
On commence donc par la division polynomiale du numérateur par le dénominateur :
La fraction rationnelle se récrit donc :
On doit maintenant décomposer en éléments simples la
fraction : .
On commence par en factoriser le dénominateur dont on a noté que 2 était racine. Il vient donc :
Par identification, on obtient : et
.
On a alors :
Pour ce qui est de factoriser le polynôme ,
on peut rechercher des racines simples et trouver que
2
en est une.
Mais on peut également noter la forme particulière des coefficients et écrire :
Les facteurs obtenus sont irréductibles et finalement, le polynôme S se factorise comme suit :
La décomposition de la fraction rationnelle S est donc de la forme :
On peut simplifier cette écriture en notant que S est une
fonction paire puisqu’elle ne comporte que des monômes de degré pair. On doit
donc avoir, désignant l’ensemble de définition de S :
La décomposition de S s’écrit donc :
Il ne faut en fait déterminer que deux constantes : A et D.
A s’obtient facilement en considérant : .
On a d’une part : et donc
Mais on a aussi : et donc
.
D’où :
Pour déterminer D, on peut considérer : .
On a : et donc
.
Mais on a également : .
D’où :
On en déduit : .
Soit
.
Finalement :
La décomposition en éléments simples de la fraction rationnelle F s’écrit finalement :