Polynômes premiers entre eux

Si \(\lambda\) est un élément non nul de \(\textrm{K}\), le polynôme constant égal à \(\lambda\) divise tout polynôme de \(\textrm{K[X]}\). Le cas particulier où il n'y a pas d'autres diviseurs communs est extrêmement intéressant.

DéfinitionDéfinition des polynômes premiers entre eux

On dit que deux polynômes non tous deux nuls sont premiers entre eux si leur PGCD est égal à 1.

Vocabulaire

Si deux polynômes sont premiers entre eux, on dit aussi que l'un est premier avec l'autre.

De la même façon, on dit que \(n\) polynômes \(P_{1}, P_{2}, ..., P_{n}\) sont premiers entre eux dans leur ensemble si leur PGCD est égal à 1.

Exemple

Soient les deux polynômes \(X-1\) et \(X^{2}+2X+1\). Compte tenu des propriétés du degré des polynômes, les seuls polynômes divisant \(X-1\) sont les polynômes constants non nuls et les polynômes de la forme \(\lambda (X - 1)\)\(\lambda\) est une constante non nulle.

Donc, les seuls diviseurs unitaires de \(X-1\) sont les polynômes 1 et \(X-1\). Si on cherche les diviseurs unitaires communs à \(X-1\) et \(X^{2}+2X+1\), cela ne peut être que 1 et \(X-1\).

Or, \(X-1\) ne divise pas \(X^{2}+2X+1\) puisque la division euclidienne de \(X^{2}+2X+1\) par \(X-1\) donne \(X^{2}+2X+1 = (X-1)(X+3)+4\).

Donc le seul diviseur unitaire commun aux deux polynômes est 1.

Donc les deux polynômes \(X-1\) et \(X^{2}+2X+1\) sont premiers entre eux.

Remarque

Le procédé utilisé ici est artisanal. Nous allons voir, plus loin, un algorithme de détermination du PGCD de deux polynômes : l'algorithme d'Euclide.

Cet exemple est cependant intéressant du fait de la propriété plus générale suivante qui se démontre exactement comme cela a été fait, dans l'exemple, pour le polynôme \(X-1\).

PropriétéDiviseurs des polynômes de degré 1

Les seuls polynômes divisant un polynôme \(P\) de degré 1 sont les polynômes constants non nuls et les polynômes de la forme \(\lambda P\)\(\lambda\) est une constante non nulle.