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==Exercice 4-3==

#Montrer que <math>qX-p\mid P</math>.

#En déduire que <math>p\mid a_0</math> et <math>q\mid a_n</math>.

#En déduire qu'une racine rationnelle d'un polynôme unitaire à coefficients entiers est nécessairement entière.

#Déduire du 1. que <math>p-q\mid P(1)</math> et <math>p+q\mid P(-1)</math>.

{{Solution|contenu=

#Dans <math>\Q[X]</math>, <math>X-\frac pq\mid P</math> donc <math>qX-p\mid P</math>. Comme <math>p</math> et <math>q</math> sont premiers entre eux, <math>P</math> est donc divisible par <math>qX-p\mid P</math> non seulement dans <math>\Q[X]</math> mais même dans <math>\Z[X]</math> (en effet <math>Q:=\frac{P(X)}{qX-p}=\sum_{i=0}^{n-1}b_iX^i</math> avec, puisque <math>a_np^n+a_{n-1}p^{n-1}q+\dots+a_1pq^{n-1}+a_0q^n=q^nP(p/q)=0</math> :<br><math>b_i=\frac{a_{i+1}q^{n-i-1}+a_{i+2}q^{n-i-2}p+\dots+a_{n-1}qp^{n-i-2}+a_np^{n-i-1}}{q^{n-i}}=-\frac{a_0q^i+a_1q^{i-1}p+\dots+a_ip^i}{p^{i+1}}\in\Z</math> d'après le [[Arithmétique/Théorèmes de Bézout et Gauss|lemme de Gauss]].<br>Pour un argument plus général, voir [[w:Anneau factoriel#Anneaux des polynômes|Contenu d'un polynôme]]).

#Si de plus <math>a_n=1</math>, alors <math>q=1</math>.

#<math>P(1)=(q-p)Q(1)</math> et <math>P(-1)=(q+p)Q(-1)</math>.

}}