Soit a€IR+ tq a^3+1/a^3=18. Déterminer a^4+1/a^4
On remarque que a^3 + 1/a^3 est une partie du développement de (a + 1/a)^3. En effet :
(a + 1/a)^3 = a^3 + 3a + 3/a + 1/a^3
Ainsi,
a^3 + 1/a^3 = (a + 1/a)^3 - 3a - 3/a
= (a + 1/a)^3 - 3(a + 1/a)
Ainsi on posant x = a + 1/a on a
a^3 + 1/a^3 = x^3 - 3x
Par une méthode similaire on a
a^4 + 1/a^4 = x^4 - 4x² + 2
a^3 + 1/a^3 = 18 <=> x^3 - 3x - 18 = 0
Une racine évidente est x = 3, après factorisation par (x - 3) tu obtiens un polynôme irréductible dans R[X], tu peux donc affirmer que x = 3 est la seule solution dans R de cette équation.
Ainsi,
a^4 + 1/a^4 = x^4 - 4x² + 2 = 3^4 - 4*3² + 2 = 47
Bon, c´est un exercice relativement facile si tu connais déjà les identités remarquables citées, donc j´ai pas mis longtemps puisque je les connaissais déjà.
Sinon le livre Problem Solving Strategies, je le connais, je l´ai, et oui, c´est un très bon bouquin pour s´initier aux Olympiades Internationales.
Ta méthode semble correct (t´as posé X = a^3 je présume ?) , mais elle nécessite une calculatrice : aux IMO, les calculatrices sont prohibées, donc bon ...