Diviseur irréductible commun à une somme et un produit

Partie

Question

Soit \(P, A, B\), des polynômes de \(K[X]\), \(P\) désignant un polynôme irréductible.

Etablir l'équivalence logique :

\(P\) divise \(A\) et \(B\) si et seulement si \(P\) divise \(A+B\) et \(AB\).

Aide simple

Pour la réciproque utiliser d'abord l'hypothèse : \(P\) divise \(AB\).

Aide méthodologique

Distinguer le sens direct puis la réciproque.

Solution détaillée

1ère étape : Sens direct.

On part de l'hypothèse : \(P\) divise les deux polynômes \(A\) et \(B\), il est immédiat que \(P\) divise leur somme \(A+B\) et leur produit \(AB\).

2ième étape : Réciproque.

On part de l'hypothèse : \(P\) divise \(A+B\) et \(AB\).

D'après la proposition : Polynôme irréductible divisant un produit, \(P\) irréductible divisant le produit \(AB\) divise l'un des facteurs.

1er cas : Supposons que \(P\) divise \(A\), alors \(P\) divise \(A+B\) et \(A\),

donc aussi leur différence \((A+B)-A\), c'est à dire \(B\).

2ième cas : Si \(P\) divise \(B\), alors \(P\) divise \(A+B\) et \(B\),

donc aussi leur différence \((A+B)-B\), c'est à dire \(A\).

Dans les deux cas on aboutit à la conclusion : \(P\) divise \(A\) et \(B\).