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Tous les coefficients du second membre, sauf le premier, sont divisibles par p : le dernier coefficient est toujours égal à /) qui, par hypothèse, est un nombre premier. Une expression de ce genre est toujours irréductible. En effet, s'il n'en était pas ainsi, on aurait
f{x-i-i) = fx'" -h a,a-"'-' -+- h rt,„,x -f- a,„)
{x'"' -+- A,.r"'-' H h b.,r-iX -h />,„■),
les cocnicicnfs " et les coellicients /> étant des nombres entiers.
lilMSION 1»U CERCLE EN PAHTIRS ÉGALES 33
Los tormos indépendants de x devant cire égaux, on a
f'„J',.,' = p ; p étant un nombre premier, l'un des facteurs du premier mombro doit être égal à l ; supposons donc qne
II,,, = ±: p, />,„' = ± 1.
Égalons ensuite les coeflicients des termes en x ; il vient
Pip-i) , ^ ,
j— r — = ",„-i'fn,'-ha,„0,„-i.
Le premier membre cl le second ternie du second membre
sont divisibles par p ; il doit donc en être de même de
<im~\fjm- ; comme h,,,' = zb 1, a,„i est divisible par p.
Égalant ensuite les coefficients des termes en x^ il vient
pip — ^Y'P — -)
'. — cî~~^ ^ <lm—if^m' -\- nm-lt>m'—l ~\~ O-m—i'^m'—^ I
on en conclut que (im-i est divisible par p.
On continuerait ainsi de proche en proche ; le coefficient du terme en a-'" serait
fhfi,,,' -+- nif),„'t -h ■■■ \ avant d'arriver à ce coefficient, on a démontré que a,n, ffm-i, . . • «1 sont divisibles par p ; on en conclut que a^ doit aussi être divisible par p, ce qui est impossible puisque «0 = 1-
L'égalité supposée est donc impossible, et par suite l'équation de division est irréductible, lorsque p est un nombre premier.