Comment factoriser un polynôme

Factoriser un polynôme, c'est l'écrire comme produit de polynômes de degré plus faible. L'ordre des étapes est toujours le même : d'abord la mise en facteur commun, puis les identités remarquables, ensuite la recherche de racines et la division par (x − a), enfin les trinômes du second degré.

La division repose sur une propriété simple : si un nombre a annule le polynôme, alors (x − a) en est un facteur. Les racines rationnelles possibles sont les fractions dont le numérateur divise le terme constant et le dénominateur le coefficient dominant. Pour 2x⁴ − 2x³ − 14x² + 2x + 12, après mise en facteur de 2, les racines −2, −1, 1 et 3 donnent 2(x + 2)(x + 1)(x − 1)(x − 3).

Quand il reste un trinôme ax² + bx + c, le discriminant Δ = b² − 4ac tranche : carré parfait, racines rationnelles ; positif mais non carré, factorisation seulement dans ℝ, avec des racines irrationnelles ; négatif, trinôme irréductible. Certains polynômes sans racine se factorisent quand même en deux trinômes, comme x⁴ + 4 = (x² − 2x + 2)(x² + 2x + 2).

Erreurs fréquentes

  • Oublier la mise en facteur au départ : toutes les étapes suivantes deviennent plus difficiles.
  • Confondre (x − a) et (x + a) : si la racine est 3, le facteur est (x − 3).
  • Croire x² + 1 irréductible aussi dans ℂ : il l'est dans ℝ, mais dans ℂ il vaut (x + i)(x − i).

Questions fréquentes

Comment trouver les racines à tester ?

On divise les diviseurs du terme constant par ceux du coefficient dominant, avec les deux signes. Pour 6x² − x − 2 : ±1, ±2, ±1/2, ±1/3, ±2/3, ±1/6. Ici, −1/2 et 2/3 conviennent.

Tout polynôme se factorise-t-il ?

Dans ℂ, toujours, en facteurs du premier degré : c'est le théorème fondamental de l'algèbre. Dans ℝ, toujours en facteurs de degré 1 et 2. Dans ℚ, en revanche, beaucoup de polynômes, comme x² − 2, sont irréductibles.

Quelle différence entre racine et facteur ?

Ce sont deux faces de la même chose : a est racine du polynôme si et seulement si (x − a) en est un facteur.

Comment fonctionne ce calcul

Mise en facteur : division par le PGCD des coefficients. Propriété : P(a) = 0 ⇔ (x − a) divise P(x). Racines rationnelles possibles : p/q avec p diviseur du terme constant et q diviseur du coefficient dominant. Trinôme ax² + bx + c : Δ = b² − 4ac, racines x = (−b ± √Δ) / 2a et ax² + bx + c = a(x − x₁)(x − x₂). Degré 4 : (a₁x² + b₁x + c₁)(a₂x² + b₂x + c₂) à coefficients entiers, par identification.