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Généralités
Fractions rationnelles et séries formelles
AF39 v1 Article de référence

Généralités
Fractions rationnelles et séries formelles

Auteur(s) : Bernard RANDÉ

Date de publication : 10 oct. 2000 | Read in English

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1 - Généralités

  • 1.1 - Corps des fractions
  • 1.2 - Corps des fractions d’un anneau factoriel
  • 1.3 - Corps de fractions rationnelles
  • 1.4 - Séries formelles et séries de Laurent en une indéterminée
  • 1.5 - Suites récurrentes linéaires à coefficients constants

2 - Calculs dans K (X )

  • 2.1 - Décomposition en éléments simples
  • 2.2 - Opérations sur les fractions rationnelles
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Auteur(s)

  • Bernard RANDÉ : Ancien élève de l’École normale supérieure de Saint-Cloud - Docteur en mathématiques - Agrégé de mathématiques - Professeur de mathématiques spéciales au lycée Saint-Louis

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INTRODUCTION

Bien que les polynômes soient les outils les plus élémentaires du calcul formel, ils ne suffisent pas à exprimer complètement les opérations générales de l’algèbre commutative. C’est pourquoi, pour laisser la possibilité d’effectuer des divisions, il est naturel d’introduire la notion de fraction rationnelle, qui est au polynôme ce que la fraction (appelée encore nombre rationnel) est à l’entier. On décèle alors un procédé général de construction, celui du corps des fractions d’un anneau intègre.

En outre, les développements limités, les développements en série entière, et d’autres développements menés soit à un ordre arbitraire, soit de manière illimitée, nécessitent l’introduction d’outils adaptés, qui s’expriment dans le cadre des séries formelles.

Comme les polynômes, les fractions rationnelles et les séries formelles sont des objets particulièrement bien adaptés à des manipulations formelles, que l’on effectuera grâce à un logiciel.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-af39

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1. Généralités

1.1 Corps des fractions

Dans ce paragraphe, (A , + , · ) désigne un anneau commutatif intègre, de neutre multiplicatif noté 1.

HAUT DE PAGE

1.1.1 Construction du corps des fractions

Sur l’ensemble F  = A x (A – {0}), on définit deux lois, + et · , par les conditions :

(p, q ) + (p1, q1) = (pq1 + p1q, qq1)

(p, q ) · (p1, q1) = (pp1, qq1).

La loi · , qui est la multiplication composante par composante, est, d’une part, interne d’après l’intégrité de A :

q ¹ 0 Ù q1 ¹ 0 ⇒ qq1 ¹ 0.

D’autre part, elle est associative, commutative, et admet le neutre (1, 1).

La loi + est, toujours par intégrité de A, interne dans F . Elle est commutative et associative, et admet le neutre (0, 1).

On définit sur F la relation d’équivalence ∼ par :

(p,q)(p,q)défpq=pq...

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