Bonjour,
Joli problème !
Propriété A : Si il existe a dans R tel que P^2(a) = Q^2(a), alors P = Q.
En effet, d'après l'hypothèse 3), on a alors b = 1+a+Q^2(a) = 1+a+P^2(a) > a tel que P(b) = Q(b), puis, toujours d'après 3), on a c > b tel que P(c)=Q(c) et ainsi de suite, une infinité de valeurs différentes telles que P(x) = Q(x). Comme ce sont des polynômes et que P-Q ne peut s'annuler un nombre infini de fois que s'il est identiquement nul, P = Q.
Soit alors x0 tel que P(x0)=0 (existe par hypothèse 2)) et x1 tel que Q(x1)=0 (existe par hypothèse 2)).
Si x0 = x1, P(x0) = Q(x0) et P = Q d'après la propriété A
Si x0 <> x1, soit alors H(x) = P^2(x) - Q^2(x).
H(x0) = P^2(x0) - Q^2(x0) = - Q^2(x0) <= 0
H(x1) = P^2(x1) - Q^2(x1) = P^2(x1) >= 0
H s'annule donc en x2 entre (au sens large) x0 et x1, et donc P^2(x2) = Q^2(x2) et donc P=Q d'après A
CQFD
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Patrick