{"id":82,"date":"2021-10-15T13:47:03","date_gmt":"2021-10-15T09:47:03","guid":{"rendered":"http:\/\/curvica974.re\/?page_id=82"},"modified":"2024-01-13T12:22:21","modified_gmt":"2024-01-13T08:22:21","slug":"hyp","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/curvica974.re\/?page_id=82","title":{"rendered":"Disque de Poincar\u00e9"},"content":{"rendered":"\n<p><\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote has-text-align-right is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p><em>\u00abLes p\u00e9riples du voyage me firent oublier mes travaux math\u00e9matiques; arriv\u00e9s \u00e0 Coutances, nous mont\u00e2mes dans un omnibus pour je ne sais quelle promenade ; au moment o\u00f9 je mettais le pied sur le marchepied, l\u2019id\u00e9e me vint, sans que rien dans mes pens\u00e9es ant\u00e9rieures par\u00fbt m\u2019y avoir pr\u00e9par\u00e9, que les transformations dont j\u2019avais fait usage pour d\u00e9finir les fonctions fuschiennes \u00e9taient identiques \u00e0 celles de la g\u00e9om\u00e9trie non euclidienne. \u00bb<\/em><\/p>\n<cite>Henri Poincar\u00e9 &#8211; L&rsquo;invention math\u00e9matique &#8211; 1908 (Ed. Jacques Gabay 2011 p 141)<\/cite><\/blockquote>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote has-text-align-right is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p>\u00a0\u00bb &#8230; je veux parler de la G\u00e9om\u00e9trie non euclidienne. Cette G\u00e9om\u00e9trie, fond\u00e9e sur l\u2019hypoth\u00e8se que la somme des angles d\u2019un triangle est plus petite que deux droits, ne semble d\u2019abord qu\u2019un simple jeu de l\u2019esprit qui n\u2019a d\u2019int\u00e9r\u00eat que pour le philosophe, sans pouvoir \u00eatre d\u2019aucune utili\u00e9 au math\u00e9maticien. Il n\u2019en est rien ; les th\u00e9or\u00e8mes de la g\u00e9om\u00e9trie de Lobatchevsky sont aussi vrais que ceux de la g\u00e9om\u00e9trie d\u2019Euclide, \u00e0 la condition qu\u2019on les interpr\u00e8te comme ils doivent l\u2019\u00eatre. Ainsi, par exemple, ces th\u00e9or\u00e8mes ne sont pas vrais de la ligne droite, telle que nous la concevons, mais ils le deviennent si, partout o\u00f9 Lobatchevsky dit une droite, nous disons un cercle qui coupe orthogonalement le cercle fondamental. Je me trouvais donc en pr\u00e9sence de toute une th\u00e9orie, imagin\u00e9e, il est vrai, dans un but m\u00e9taphysique, mais dont chaque proposition, convenablement interpr\u00e9t\u00e9e, me fournissait un th\u00e9or\u00e8me applicable \u00e0 la G\u00e9om\u00e9trie ordinaire. Il se trouva qu\u2019en combinant tous ces th\u00e9or\u00e8mes, j\u2019obtins ais\u00e9ment la solution de la difficult\u00e9 dont j\u2019ai parl\u00e9 plus haut.\u00a0\u00bb<\/p>\n<cite>Henri Poincar\u00e9 &#8211; \u00ab\u00a0Analyse des travaux scientifiques de Henri Poincar\u00e9 faite par lui- m\u00eame\u00a0\u00bb <br>(\u00e9crit \u00e0 la demande du math\u00e9maticien Mittag-Leffler en 1901) publi\u00e9  dans Acta 38 en 1921<br><\/cite><\/blockquote>\n\n\n\n<p>Poincar\u00e9 construit alors deux mod\u00e8le conformes de la g\u00e9om\u00e9trie hyperbolique :  le \u00ab\u00a0disque de Poincar\u00e9\u00a0\u00bb dont il est question ci-dessus avec lequel nous allons d\u00e9velopper les pages suivantes, et le \u00ab\u00a0demi-plan de Poincar\u00e9\u00a0\u00bb<\/p>\n\n\n\n<p>La \u00ab\u00a0g\u00e9om\u00e9trie de Lobatchevsky\u00a0\u00bb ne s&rsquo;appelait  pas encore \u00ab\u00a0hyperbolique\u00a0\u00bb en 1901. C&rsquo;est une g\u00e9om\u00e9trie pour laquelle par un point il ne passe pas <strong>une<\/strong>, mais <strong>deux<\/strong> parall\u00e8les \u00e0 une droite donn\u00e9e, selon la d\u00e9finition de Lobatchevsky de 1826  (et non pas une infinit\u00e9 comme on peut le lire parfois).<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-text-align-center\">L<strong>e menu DP (Disque de Poincar\u00e9)<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Dans ce menu, on commence par un item <strong>d&rsquo;exploration sur les droites<\/strong>, \u00e0 la d\u00e9couverte \u00ab\u00a0exp\u00e9rimentale\u00a0\u00bb, dans le mod\u00e8le du disque de Poincar\u00e9, un peu comme les enfants explorent la g\u00e9om\u00e9trie euclidienne avec les outils qu&rsquo;on leur donnent :<\/p>\n\n\n\n<p>\u2022 un r\u00e8gle pour tracer les segments et les droites,<br>\u2022 une \u00e9querre pour tracer des perpendiculaires<br>\u2022 un compas pour tracer les cercles<\/p>\n\n\n\n<p>Un item est ensuite consacr\u00e9 au cycles hyperbolique, extension du concept de cercle.<\/p>\n\n\n\n<p>Le troisi\u00e8me item invite \u00e0 jouer avec les pavages hyperboliques, activit\u00e9s propos\u00e9es comme r\u00e9flexion sur les polygones r\u00e9guliers. On choisit ici une approche, l\u00e0 encore r\u00e9solument exploratoire, sans entrer dans le d\u00e9tail des constructions effectives des cercles de pavage pour lesquels on a consacr\u00e9 <a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"http:\/\/curvica974.re\/?p=5132\" data-type=\"URL\" data-id=\"http:\/\/curvica974.re\/?p=5132\" target=\"_blank\">d&rsquo;autres d\u00e9veloppements<\/a> plus techniques.<\/p>\n\n\n\n<p>Les deux derniers items de ce  menu sur le disque de Poincar\u00e9 est l&rsquo;occasion  d&rsquo;aller un peu plus loin dans une extension conceptuelle g\u00e9n\u00e9rale, particuli\u00e8rement parlante en g\u00e9om\u00e9trie dynamique : il s&rsquo;agit de passer des triangles aux <strong>trilat\u00e8res<\/strong> pour voir, dans le cadre hyperbolique, une extension surprenante &#8211; pour qui les d\u00e9couvre bien entendu &#8211; de nombreux th\u00e9or\u00e8mes usuels de la g\u00e9om\u00e9trie du triangle. On commence par un item sur les <strong>premi\u00e8res propri\u00e9t\u00e9s des pinceaux<\/strong> de droites. Un item sp\u00e9cifique est consacr\u00e9 aux <strong>bissectrices<\/strong> et \u00e0 la question de <strong>la continuit\u00e9 des r\u00e9alisations impl\u00e9ment\u00e9es<\/strong> et la construction de Malfatti de trilat\u00e8re.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-text-align-center\"><strong>Le mod\u00e8le du disque de Poincar\u00e9<\/strong> <\/h2>\n\n\n\n<p>Un mod\u00e8le est donc une repr\u00e9sentation, dans notre plan usuel, de la g\u00e9om\u00e9trie que l\u2019on veut \u00e9tudier pour lequel on sait faire des correspondances entre les objets de la g\u00e9om\u00e9trie et ceux du mod\u00e8le. \u2028<\/p>\n\n\n\n<p>Ainsi dans le mod\u00e8le du disque de Poincar\u00e9 :<\/p>\n\n\n\n<ul>\n<li>Les points hyperboliques sont \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019un cercle que l\u2019on appelle <strong>horizon<\/strong>. Le <strong><em>cercle fondamental<\/em><\/strong> de Poincar\u00e9 est le cercle unit\u00e9. Les calculs y sont simplifi\u00e9s. <\/li>\n\n\n\n<li>Les points du cercle horizon sont les points \u00e0 l\u2019infini sur les droites hyperboliques. Ce ne sont pas des points du plan hyperboliques. On parlera de <strong>points id\u00e9aux<\/strong>.<\/li>\n\n\n\n<li>Les droites hyperboliques sont des arcs de cercle qui coupent l\u2019horizon de mani\u00e8re perpendiculaire (les tangentes sont perpendiculaires), avec le cas particulier de la droite qui passe par le centre de l\u2019horizon : c\u2019est alors le diam\u00e8tre associ\u00e9 du cercle.<\/li>\n\n\n\n<li>La sym\u00e9trie axiale est simplement l\u2019inversion par rapport \u00e0 la droite (c\u2019est en fait l\u2019origine du mod\u00e8le). <br><\/li>\n\n\n\n<li><strong>Propri\u00e9t\u00e9 1 <\/strong>: les cercles hyperboliques sont des cercles euclidiens mais leur centre n\u2019est pas le m\u00eame bien entendu. <\/li>\n\n\n\n<li><strong>Propri\u00e9t\u00e9 2 <\/strong>: le mod\u00e8le est <strong>conforme <\/strong>: les droites se coupent, hyperboliquement, selon l\u2019angle dont on les voit se couper dans le mod\u00e8le.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>A l&rsquo;\u00e9poque de Poincar\u00e9, en particulier pour ses contemporains g\u00e9om\u00e8tres, la question du plongement d&rsquo;une g\u00e9om\u00e9trie &#8211; f\u00fbt-elle \u00ab\u00a0nouvelle\u00a0\u00bb ou \u00ab\u00a0hyperbolique\u00a0\u00bb dans une g\u00e9om\u00e9trie projective plus globale, est un point important. Dans ce contexte, le cercle horizon correspondant \u00e0 la \u00ab\u00a0droite de l&rsquo;infini\u00a0\u00bb. <\/p>\n\n\n\n<p>D&rsquo;un point de vue technique, de r\u00e9alisation des figures ou des macro-constructions, avoir acc\u00e8s aux points \u00e0 l&rsquo;infini des droites hyperbolique peut parfois simplifier les constructions.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-text-align-center\"><strong>Illustration introductive avec les hauteurs d\u2019un triangle<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Ci-dessous, en rouge le triangle \\(ABC\\) avec les trois droites \\((AB), (AC), (BC)\\)), (BC). En vert les hauteurs du triangle.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/curvica974.re\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/IntroHauteurs1-1024x505.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-551\" width=\"719\" height=\"354\" srcset=\"https:\/\/curvica974.re\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/IntroHauteurs1-1024x505.png 1024w, https:\/\/curvica974.re\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/IntroHauteurs1-300x148.png 300w, https:\/\/curvica974.re\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/IntroHauteurs1-768x379.png 768w, https:\/\/curvica974.re\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/IntroHauteurs1-1536x757.png 1536w, https:\/\/curvica974.re\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/IntroHauteurs1.png 1558w\" sizes=\"(max-width: 719px) 100vw, 719px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\"><em>La situation hyperbolique est plus riche que le cas euclidien<\/em> :<br><em>\u00e0 gauche, les hauteurs sont concourantes, \u00e0 droite, elles sont non s\u00e9cantes.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n<p>Dans l&rsquo;illustration suivante, les trois hauteurs semblent se \u00abcouper \u00e0 l\u2019infini\u00bb c\u2019est-\u00e0-dire sur le cercle horizon. <br>Nous allons peu \u00e0 peu d\u00e9couvrir les propri\u00e9t\u00e9s des droites particuli\u00e8res du triangle, et voir que ces trois configurations peuvent se d\u00e9crire par un invariant commun.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/curvica974.re\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/IntroHauteur2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-552\" width=\"358\" height=\"372\" srcset=\"https:\/\/curvica974.re\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/IntroHauteur2.png 808w, https:\/\/curvica974.re\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/IntroHauteur2-289x300.png 289w, https:\/\/curvica974.re\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/IntroHauteur2-768x798.png 768w\" sizes=\"(max-width: 358px) 100vw, 358px\" \/><\/figure><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00abLes p\u00e9riples du voyage me firent oublier mes travaux math\u00e9matiques; arriv\u00e9s \u00e0 Coutances, nous mont\u00e2mes dans un omnibus pour je ne sais quelle promenade ; au moment o\u00f9 je mettais le pied sur le marchepied, l\u2019id\u00e9e me vint, sans que rien dans mes pens\u00e9es ant\u00e9rieures par\u00fbt m\u2019y avoir pr\u00e9par\u00e9, que [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"page-templates\/template-fullwidth.php","meta":{"footnotes":""},"jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/curvica974.re\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/82"}],"collection":[{"href":"https:\/\/curvica974.re\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/curvica974.re\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/curvica974.re\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/curvica974.re\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=82"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/curvica974.re\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/82\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6872,"href":"https:\/\/curvica974.re\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/82\/revisions\/6872"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/curvica974.re\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=82"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}