Exercice D23

Exercice Publié par admin le 22 janvier 2026
Bac Sciences Mathématiques & Lycée Dérivation et étude de fonctions Énoncé avec corrigé détaillé

Conseil méthodologique : Cherchez attentivement cet exercice au brouillon pendant 15 à 30 minutes avant de consulter la solution détaillée ci-dessous.

Énoncé de l'exercice :

Soient $a$ et $b$ deux nombres réels non nuls et $n \in \mathbb{N}^*$ tel que $n\geq 4$.
Considérons le polynôme suivant: $$P(X)=X^n + aX + b$$ On se propose de montrer que ce polynome admet au plus 3 racines réelle distincts.

    Supposons par l'absurde qu'il en admet 4 racine distincts $~~x\lt y\lt z\lt t$.
  1. Montrer en utilisant le théoème de Rolle qu'ils existent trois réelles $~~\alpha\lt \beta\lt \gamma ~$ distincts tels que: $$P'(\alpha)=P'(\beta)=P'(\gamma)=0$$
  2. En appliquant Rolle encore Montrer qu'ils existent 2 réelles distincts $~e\lt f~$ tels que:$$P^{''}(e)=P^{''}(f)=0$$
  3. Conclure.

  4. N.B. : Ce résultat peut être généralisé : le polynôme $P$ admet au plus trois racines réelles, qu'elles soient distinctes ou multiples (en les comptant avec leur ordre de multiplicité).
Solution Détaillée & Corrigé Pas à Pas Corrigé complet
Solution de l'exercice D23
  1. Existence de $\alpha, \beta, \gamma$
    D'après le théorème de Rolle appliqué à $P$ sur $[x,y]$, $[y,z]$ et $[z,t]$, il existe $\alpha \in ]x,y[$, $\beta \in ]y,z[$ et $\gamma \in ]z,t[$ tels que $P'(\alpha)=P'(\beta)=P'(\gamma)=0$.
  2. Existence de $e$ et $f$
    D'après le théorème de Rolle appliqué à $P'$ sur $[\alpha,\beta]$ et $[\beta,\gamma]$, il existe $e \in ]\alpha,\beta[$ et $f \in ]\beta,\gamma[$ tels que $P''(e)=P''(f)=0,~$ absurde ! car:

    $$P''(X) = n(n-1)X^{n-2}$$ ne s'annule qu'en $0$.
    L'existence de deux racines distinctes pour $P''$ est impossible.
    Donc $P$ a au plus 3 racines réelles.