arc paramétré et sens de parcours

Bonjour,

est-il opportun de parler de sens de parcours dans un exposé sur les arcs paramétrés ?
J'envisageais de mentionner les arcs définis sur R par M(t)=(cos(t), sin(t)) et N(t)=(cos(t), -sin(t)) pour illustrer le sens de parcours différent d'un même support.
Mais, je me rends compte qu'il existe une bijection de R sur R (en l'occurrence f qui à x fait correspondre -x) impliquant qu'il s'agit de 2 paramétrages du même arc.
Me voilà donc plongé dans un abyme (ou bien abîme, je sais pas) de perplexité... sens de parcours ou pas ?
Merci d'avance pour vos conseils.

Réponses

  • Bonjour,
    Je crois qu'une façon d'énoncer cette histoire de sens est de considérer l'ensemble E de toutes les paramétrisations d'un arc donné, de le munir d'une relation d'équivalence naturelle (tu vois laquelle ?), puis de démontrer qu'il existe deux classes d'équivalence.
  • Euh non, quelle relation d'équivalence ?
  • L'idée est bonne, encore faudrait-il préciser ce que contient l'ensemble des paramétrisations d'un même arc.
    Après, la notion de "sens de parcours" est délicate, car même si on note souvent $t$ le paramètre, cela n'induit pas forcément de notion "temporelle", l'arc est le même que l'on choisisse de le construire dans un sens ou dans l'autre (et pourquoi pas, morceaux par morceau, en changeant les sens à chaque fois).
    Si l'arc est paramétré par $t$, tel que les coordonnées de ses points sont $x(t)=\cos(t)$ et $y(t)=\sin(t)$ dans le plan rapporté à un repère, alors le sens de parcours n'est pas forcément opposé à celui du même arc paramétré par $x(t)=\cos(t)$ et $y(t)=-\sin(t)$, sous prétexte que l'on n'a pas pris la peine de changer le nom du paramètre. Dans la seconde écriture, il suffit de remplacer la lettre $t$ par la lettre $u$ par exemple, et poser que $u=-t$ ($t$ étant le paramètre du premier arc), et on a ainsi le même arc, construit dans le même sens !

    En revanche, la notion d'abscisse curviligne $s:t\mapsto s(t)$ permet alors d'orienter l'arc, et de parler proprement de sens de parcours.
  • Merci pour vos réponses.
    Bon, je crois que le plus simple est de ne pas en parler dans l'exposé...
    toutefois, j'aurais bien aimé en savoir plus sur cette relation d'équivalence.
  • ou alors, c'est l'arc géométrique la classe d'équivalence ? avec les 2 sous-classes orientation conservée ou non ?
  • Bonjour à tous.

    La question qui se pose est : qu'est-ce qui est nécessaire et qu'est-ce qui est contingent ?

    Quand je faisais cours sur ce sujet c'était à un niveau élémentaire, disons L1 avec le capes en objectif.

    Je définissais la notion d'arc paramétré et celle d'arc géométrique (l'image de l'arc paramétré). Ce qui m'intéresse c'est l'arc géométrique, le reste est contingent et, pire peut introduire des propriétés artificielles avec des paramétrages un tant soit peu tératologiques.

    Donc je définissais rapidement la notion d'arc de classe $\mathcal C^n$ en montrant au passage que cela ne dépendait pas du repère cartésien du plan. Ensuite, je définissais la notion d'arc rectifiable pour des paramétrages propres, puis le théorème montrant qu'un arc $\mathcal C^1$ est rectifiable. Définissant alors l'abscisse curviligne, je montrais le théorème "libérateur" ;
    \begin{quote}
    Pour tout arc de classe~$\mathcal C^n$ {\it sans points stationnaires} et toute abscisse curviligne $s$ la relation entre le paramètre et l'abscisse est un $\mathcal C^n$-difféomorphisme.
    \end{quote}
    Je qualifie ce théorème de "libérateur" car il nous affranchit de tout ce que le paramétrage peut apporter de contingent.

    Arrivé à ce point, je rappelais que si l'on prenait deux paramétrages de classe $\mathcal C^n$, on obtenait un homéomorphisme entre les intervalles sources de ces paramétrages et qu'un homéomorphisme entre deux intervalles est monotone. D'où l'orientation de l'arc géométrique.

    Je suis bien d'accord que l'orientation peut se faire grâce à la seule considération de l'abscisse curviligne, mais justement, je ne tiens pas à considérer une abscisse curviligne comme autre chose qu'un paramétrage parmi d'autres.

    Bruno
  • bonjour,

    juste un mot pour appuyer le propos de Bruno..

    Oump.
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