Transformations de Möbius

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Réponses

  • Bonjour à tous
    La définition de l'inversion donnée dans le Lebossé-Hémery est donc valable en toute dimension.
    La formule, elle aussi valable en toute dimension:
    $$\overrightarrow{OM'}=\dfrac{k.\overrightarrow{OM }}{\langle\overrightarrow{OM}\vert\overrightarrow{OM}\rangle}\qquad$$
    ne figure pas dans le Lebossé-Hémery qui ne connait pas les algèbres linéaire et bilinéaire.
    C'est pourtant la plus importante. C'est elle qu'il faut absolument retenir, même si elle ne fait pas apparaître le caractère involutif de l'inversion.
    Par exemple à partir de cette formule, on peut calculer très facilement (?) la différentielle de l'inversion.
    Puisque c'est si facile, le faire effectivement.
    En dimension $2\ $, les choses s'arrangent beaucoup!
    Dans un repère orthonormé d'origine $O$, les formules deviennent:
    $$\begin{cases}
    x'&=&\dfrac{kx}{x^2+y^2}\\
    y'&=&\dfrac{ky}{x^2+y^2}
    \qquad
    \end{cases}
    $$
    On Rescassolise alors:
    $$z'=x'+\imath y'=\dfrac{k(x+\imath y)}{x^2+y^2}=\dfrac{kz}{z.\overline z}=\dfrac k{\overline z}\qquad$$
    Rien qu'à lui seul ce petit calcul explique l'irruption du groupe $PGL(2,\mathbb C)\ $ en géométrie circulaire!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • on s'écarquille les yeux sur le triangle rectangle $Nmm'$ et on lit directement sur la figure: $$\overline{Om}.\overline{Om'}=-ON^2=-1\qquad$$
    C'était une relation bien connue autrefois dans le triangle rectangle.
    Est-elle encore enseignée aujourd'hui ?

    Oui, au moins par une tête de linotte ! Pas plus tard que cette année en quatrième, en disant $a'b'=h^2$ avec les notations connues.
    Plus haut, j'avais évoqué $\dfrac{1}{\overline z}$, et bien vu cet après-midi que la fonction inverse régissait le rapport de distances à l'origine entre $m$ et $m'$, mais pas senti la démonstration (pourtant un éternel retour !) avant que tu ne fasses retentir le gong de "On ne va quand même pas y passer une semaine !"

    J'irai par les chemins, chantant tes louanges, cher pappus, pour avoir enrichi l'exposition des triangles indirectement semblables au triangle rectangle de côtés $a<b<c$ et de hauteur issue du sommet de l'angle droit $h=\dfrac{ab}{c}$ (autre relation métrique dans le triangle rectangle, elle aussi encore bien connue aujourd'hui). Pour moi, cette expo n'avait que deux pièces, déjà intéressantes : le "petit" triangle et le "moyen", obtenus en partageant le "grand" par sa hauteur. Grâce à ta (re)révélation, le catalogue de l'expo augmente carrément de 50% !

    Je pose la question suivante à tout le monde sauf à toi.
    Proposer, en fonction de $a, b, c$ et $h$, une suite de nombres auxquels les côtés des quatre triangles semblables qu'on vient d'évoquer sont proportionnels. (Il y a un nano-piège.)

    Les dessins (comment je voyais les choses avant, après) correspondent à $a, b, c, h$ égaux à $3; 4; 5; 2,4$.

    Après ce très agréable détour, je reprends demain les transformations de Möbius gonflé à bloc, merci pappus !

    Amicalement,
    Swingmustard125062
    125064
  • Cher pappus,
    Running taquinerie tangentesque, et même devinette pour qui voudra : les côtés des quatre triangles sont respectivement proportionnels à $?$, $?$, $?$ et $c$.
    Amicalement,
    Swingmustard125084
  • Mon cher Swingmustard
    C'est vrai que la défunte géométrie élémentaire qui était enseignée autrefois pouvait servir de raccourci dans des questions d'un tout autre niveau.
    C'est ainsi que sur ma figure, il était évident de voir que la correspondance entre les points $m\ $ et $m'\ $ était une inversion de pôle $O$ et de module $-1\ $.
    Pour voir si tu as tout compris, voici une nouvelle petite colle que sont bien obligés de résoudre nos étudiants dans la théorie des variétés
    On peut projeter la sphère de Riemann sur son plan équatorial de deux façons soit à partir du pôle nord $N(0,0,1)\ $ soit à partir du pôle Sud $S(0,0,-1).\qquad$
    On obtient ainsi $m=h_N(M)\ $ et $m''=h_S(M).\qquad$
    Quelle est la correspondance entre les points $m\ $ et $m''?\qquad$
    C'est ce qu'on appelle dans la théorie des variétés le calcul du changement de cartes.
    Ce calcul peut se mener de façon terre à terre ou bien via une figure du style de celle que je viens de faire.
    Je retarde un peu l'échéance pour te laisser le temps de réfléchir mais il va bien falloir s'attaquer d'une manière ou d'une autre à la raison pour laquelle le groupe $SU(2)$ intervient dans cette question!
    Tu disposes maintenant de tous les moyens pour y arriver!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Cher pappus,
    Super, que tu prennes en compte ma lenteur, car je n'aurai pas aujourd'hui, contrairement à ce que j'espérais, le temps d'apprendre à (commencer de) connaître ces ensembles excitants.
    Concernant le pôle Sud, est-ce que $$\overline z.z''=1$$ convient ?
    Inspiré par ta figure, en complétant le rectangle $MNM'S$.
    Je crois que JDE appelle $z''$ inverse géométrique, pour distinguer de l'inverse analytique $\dfrac{1}{z}$. Sont-ce des noms standards ?
    Amicalement,
    Swingmustard
  • Bravo Swingmustard
    Voici ta figure sur laquelle on lit effectivement:
    $$\overline{Om''}=-\overline{Om'}\qquad$$
    Et par suite:
    $$\overline{Om}.\overline{Om''}=1\qquad$$
    Les points $m\ $ et $m''\ $ se correspondent bien dans l'inversion de pôle $O$ et de module $1.\qquad$
    Les points fixes de cette inversion sont ceux du cercle équatorial c'est à dire ni plus ni moins ceux du cercle trigonométrique c'est à dire le seul cercle qui nous reste encore.
    On peut dire que notre administration a eu le nez creux!
    Maintenant tu es prêt à faire le grand plongeon dans $SU(2)$!!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Il ne t'est pas interdit de faire le calcul terre à terre.
    Il est très instructif.
    D'ailleurs nos étudiants et probablement leurs maîtres ne peuvent faire autrement puisque leurs connaissances en géométrie se limitent à ânonner les axiomes de Thalès et de Pythagore!125086
  • Cher pappus
    Je tente le calcul terre-à-terre de l'inversion sudiste avec un quasi-copier-coller du tien.
    $$\begin{cases}
    x''&=&\dfrac{2x}{x^2+y^2+(t+1)^2}\\
    y''&=&\dfrac{2y}{x^2+y^2+(t+1)^2}\\
    t''+1&=&\dfrac{2(t+1)}{x^2+y^2+(t+1)^2}
    \end{cases} \qquad
    $$ Là, j'ôte les références à $h$ et à $i$ par crainte de dire des bêtises.
    La sphère de Riemann a pour équation: $x^2+y^2+t^2=1.$ "On regarde le dénominateur apparaissant dans les formules précédentes :
    $$x^2+y^2+(t+1)^2=1-t^2+t^2+2t+1=2(1+t).\qquad
    $$ Après, il vient
    $$\Big(\dfrac x{1+t},\dfrac y{1+t},0\Big).
    $$ Euh ? Là, il faut que je m'échappe, en plein suspense, c'est ballot mais une vraie excuse, même si elle est mauvaise !
    Amicalement
    Swingmustard
  • Bonjour à tous
    Je précise les notations.
    Dans la suite, je note:
    $$\widehat{\mathbb C}=\mathbb C\cup{\infty}.
    \qquad$$ Je noterais maintenant $\pi$ la projection stéréographique au lieu de $h$ que j'avais choisi un peu au hasard pour rappeler que c'est une projection
    On a donc un isomorphisme (conforme):
    $$\pi:\mathbb S^2\longmapsto \widehat{\mathbb C}.
    \qquad\qquad$$ Maintenant si vous vous donnez une homographie :
    $$\sigma:\widehat{\mathbb C}\longmapsto \widehat{\mathbb C},
    \qquad$$ vous récupérez un morphisme :
    $$s=\pi^{-1}.\sigma.\pi: \mathbb S^2\longmapsto \mathbb S^2
    \qquad$$ de la sphère de Riemann.
    Autrement dit on a un diagramme commutatif :
    $$
    \xymatrix{
    \mathbb S^2\ar[r]^s\ar[d]_{\pi}&\mathbb S^2 \ar[d]^{\pi}\\
    \widehat{\mathbb C}\ar[r]^{\sigma}&\widehat{\mathbb C}
    }
    $$ Ce diagramme commutatif précis équivaut à la première figure un peu fumeuse de Swingmustard faite avec $\sigma(z)=\dfrac{3z+\imath}{\imath z+3}$ où il prétendait que $s$ était une rotation de la sphère.
    Et effectivement on va y arriver à trouver ces fameux $\sigma$ tels que $s$ soit une rotation !
    On dit que $s$ est la transformation de Moëbius de la sphère associée à $\sigma$.
    Dans la théorie des variétés, on dit en sens inverse que $\sigma$ est l'écriture de $s$ dans la carte stéréographique.
    Par exemple on a montré que l'écriture de la transformation antipodale de la sphère, est:
    $$\tau(z)=-\dfrac 1{\overline z}.
    \qquad$$ Et c'est ainsi que les figures plus ou moins fumeuses ont été remplacées petit à petit puis définitivement par des diagrammes commutatifs dans les livres de géométrie !
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • pappus a écrit:
    Ce diagramme commutatif précis équivaut à la première figure un peu fumeuse de Swingmustard faite avec $\sigma(z)=\dfrac{3z+i}{i z+3}$ où il prétendait que $s$ était une rotation de la sphère.
    Non mais quel coquinou, ce cher pappus !
    Je vais continuer de prétendre que c'est une rotation de ma sphère, et ta soeur sphère, je fais la faire tourner (avec tes notations, espérons que tu apprécies) comme cela, pour $\sigma(z)=\dfrac{3iz+1}{z+3i}$, envoyant $2+i$ sur $1+i$ (attention, c'était le contraire avec mon exemple précédent).
    Les invariants demeurent $1$ et $-1$.
    Je demande l'angle $\alpha$, moitié de l'angle $\beta$ de cette figure.
    (J'essaierai de poster un .gif ce soir, mais pour l'instant, il semble trop lourd pour être accepté par le site.)
    Amicalement,
    Swingmustard
  • Mon cher Swingmustard
    Je suis désolé de t'avoir un peu fâché.
    Je voulais seulement souligner que nous attendons toujours ta démonstration dans ce cas particulier, démonstration qu'il sera intéressant de comparer avec la théorie générale, très connue de nos anciens, que je m'apprête à développer.
    Car le jour est venu!
    Fini les points alignés comme des perles et les droites enfilées comme des aiguilles, fini la liste de Kimberling, on va vraiment faire de la géométrie, une géométrie sans doute plus difficile mais une géométrie qui se mérite.
    On a vu, à partir d'un petit argument de distance, que si $s$ était une rotation de la sphère, elle conservait les paires de points antipodaux.
    Je suis un peu embêté pour nommer cette application antipodale.
    J'aurais voulu l'appeler $t$ pour faire pendant à son écriture:
    $$\tau: z\mapsto -\dfrac 1{\overline z}\qquad$$
    dans la carte stéréographique mais j'ai déjà utilisé $t$ pour désigner la troisième coordonnée du point $M(x,y,t)$
    Alors quoi? Eh bien je vais l'appeler $T.\qquad$
    Donc si $\{m,T(m)\}\ $ est une paire quelconque de points antipodaux de la sphère, elle est transformée par $s$ en une paire de points antipodaux $\{s(m), s(T(m))\}.\qquad$
    Autrement dit
    $$s(T(m))=T(s(m))\qquad$$
    et ce pour tout point $m$ de la sphère.
    On a donc nécessairement:
    $$s\circ T=T\circ s\qquad$$
    Comme $s\ $ et $T\ $ commutent, leurs écritures $\sigma\ $ et $\tau\ $ commutent aussi!
    [large]Pourquoi?[/large]
    Il faut donc écrire que les applications:
    $\sigma(z)=\dfrac{az+b}{cz+d}\ $ et $\tau(z)=-\dfrac 1{\overline z}\ $ commutent.
    Encore un cauchemar épouvantable, cette fois-ci algébrique, en perspective?!
    Vite un Doliprane!!!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Par mesure de sécurité, je précise encore une fois la situation
    Comme le fait Swingmustard, je me donne l'homographie:
    $$\sigma: \widehat{\mathbb C}\longmapsto \widehat{\mathbb C}, z\mapsto \dfrac{az+b}{cz+d}\qquad$$
    Je regarde la transformation de Moëbius $s\ $ de la sphère de Riemann $\mathbb S^2\ $ associée à $\sigma$, i.e:
    $$s=\pi^{-1}.\sigma.\pi\ $$
    Et je cherche les conditions nécessaires et suffisantes portant sur la matrice $(\begin{smallmatrix}a&b\\c&d\end{smallmatrix})\ $ pour que $s\ $ soit une rotation.
  • Cher pappus,
    Si tu n'as pas senti que je faisais semblant d'être fâché, ça doit signifier que mon second degré est aussi fumeux que mes dessins ! ;-)
    Tu as raison de me demander une démonstration, mais si "le jour est venu", je vais avoir un peu de retard.
    Voici toujours l'animation promise, avec ta sphère.
    Amicalement,
    Swingmustard125188
  • Merci Swingmustard
    Bravo pour ton animation que je serais bien incapable de faire!
    J'attends ta preuve avec beaucoup d'intérêt!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Mon cher Swingmustard
    Je vais déjà m'intéresser à ta propre homographie d'une autre façon!
    $$\sigma:\widehat{\mathbb C}\longmapsto \widehat{\mathbb C}: z\mapsto \dfrac{3z+\imath}{\imath z+3}\qquad$$
    J'ai tracé l'axe des réels et celui des imaginaires purs.
    Je me suis donné le point $m\ $ d'affixe $z\ $.
    Puis j'ai tracé le point $m'\ $ d'affixe $z'=\sigma(z).\qquad$
    Je peux te certifier que ce point $m'\ $ est correctement placé sur ma figure.
    Comment ai-je fait?
    Tu peux imaginer être un étudiant d'autrefois en Mathématiques Générales.
    Pour modéliser $\widehat{\mathbb C}\ $, il ne disposait que d'une feuille de papier quadrillé et comme instruments que de sa règle ébréchée et de son compas rouillé.
    Tu peux être aussi tout simplement un étudiant d'aujourd'hui (????) devant l'écran de son ordinateur avec tous les outils de son logiciel de géométrie dynamique.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus125192
  • Cher pappus,
    Comment peux-tu avoir fait ?
    Par exemple...
    J.-D. Eiden propose page 264 l'écriture $$\dfrac{az+b}{cz+d}=\dfrac{a}{c}+\dfrac{bc-ad}{c^2}\dfrac{1}{z+d/c}
    $$ Ici, $$\sigma(z)=\dfrac{3}{i}+\dfrac{i^2-3^2}{i^2}\dfrac{1}{z+3/i}\\
    \sigma(z)=-3i+10\dfrac{1}{z-3i}$$
    Comme tu l'avais sûrement déjà dit, on peut composer chronologiquement une translation de vecteur d'affixe $-3i$, l'inversion analytique (qui à $z$ associe $\dfrac{1}z$), une homothétie de rapport 10 et ... la même translation.
    Construction pour l'inversion géométrique (qui à $z$ associe $\dfrac{1}{\overline z}$) : je m'inspire de Lebossé-Hémery page 238.
    "Propriété fondamentale. Dans toute inversion, deux couples de points homologues distincts non alignés appartiennent à un même cercle". Cherchant l'inverse $M'$ de $M$, je trace $A(2)$, $A'(\dfrac{1}{2})$ et l'obtiens comme deuxième intersection de la droite $(OM)$ avec le cercle circonscrit au triangle $AA'M$.
    Ne pas oublier la symétrie par rapport à $(Ox)$ quand on voudra construire l'inverse analytique.
    Je m'aperçois que j'ai dessiné le cercle d'inversion en oubliant de m'en servir, gulp.
    Est-ce lui qui aidera à faire plus simple ?
    Amicalement,
    Swingmustard125196
  • Merci Swingmustard
    Passe une bonne nuit et fais de beaux rêves!
    Tes explications algébriques sont exactes mais je ne vois pas le rapport que ta figure a avec cette décomposition en éléments simples
    Car si sur ta figure, tes points $M\ $ et $M'\ $ correspondent à mes points $m(z)$ et $m'(z')$, alors elle est erronée puisque les points $m(z)\ $ et $m'(z')\ $ n'ont aucune raison divine ou humaine d'être alignés avec l'origine!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Voici ma propre figure que je te laisse le soin de commenter si tu connais ton cours de géométrie circulaire125200
  • Bonjour à tous
    Mon cher Swingmustard
    Sur ma propre construction du point $m'\ $, j'ai rajouté la tienne en rouge résultant de la décomposition en éléments simples de $\sigma.\qquad$
    c'est la figure que tu aurais dû m'envoyer!
    Il reste à expliquer les deux figures: et la tienne et la mienne!!!
    On touche du doigt un problème très sensible.
    Les calculs analytiques sont en général d'une facilité déconcertante, (ici une décomposition en éléments simples), par contre leur interprétation géométrique est beaucoup plus difficile dans un pays où la géométrie se réduit à ânonner ad nauseam les axiomes de Thalès et de Pythagore.
    A propos de ce dernier mathématicien, on verra que ta construction de l'angle de rotation de $s$ mène à celle d'un triangle pythagoricien.
    On dirait que tu es obsédé par ces triangles et tu n'es pas le seul!
    Dans la mesure où l'enseignement de la géométrie euclidienne a disparu, on est bien obligé de se rabattre sur des questions de petite arithmétique plus faciles à appréhender.
    On apprend encore chez nous les quatre opérations jusqu'à nouvel ordre venu d'en haut et qui ne saurait tarder!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus125204
  • Bonjour à tous
    Swingmustard nous a fourni une figure animée en 3D, difficile à déchiffrer.
    J'attends toujours des explications.
    Par contre quand j'étais moi même étudiant en Mathématiques Générales, nous n'étions pas démunis pour tracer une figure en 3D à la règle et au compas, s'il vous plait!
    Nous disposions d'une géométrie, aujourd'hui disparue elle aussi pour toujours comme toutes les autres, la géométrie descriptive inventée par Gaspard Monge, comte de Péluse, né le 9 mai 1746 à Beaune et mort le 28 juillet 1818 à Paris (ancien 10e arrondissement)!
    Il s'agit simplement de faire l'épure de la figure de Swingmustard
    Et a priori c'est facile puisque faire une projection stéréographique, c'est prendre l'intersection d'une droite avec une sphère, du nanan pour le taupin que je fus!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Cher pappus,
    Merci encore. Je suis à la traîne évidemment, et ça ne semble pas grave, donc tout va pour le mieux.
    Rappel de la décomposition en éléments simples $$\sigma(z)=-3i+10\dfrac{1}{z-3i}$$
    Quand je l'utilise, ça me donne ce dessin, où $z_1=z-3i$, $z_2=\dfrac{1}{\overline z_1}$, $$z_3=\overline z_2=\dfrac{1}{z_1}=\dfrac{1}{z-3i}$$ Enfin, $z_4=10z_3$ et $z'=z_4-3i$.
    Pour l'instant, je ne reconnais pas cela dans ton ajout rouge.
    Peut-être à cause de mes $A(2)$ et $A'(0,5)$ arbitraires, alors que des points mieux choisis, ou une construction très différente sont plus efficaces, mais lesquels et laquelle ?
    Je continue de scruter tes deux figures.
    Amicalement,
    Swingmustard125206
  • Bonjour à tous
    Voici par exemple l'épure de la projection stéréographique.
    Elle montre la Divine Sphère de Riemann de centre $O(o,o')\ $ passant par le pôle nord $N(n,n').\qquad$
    J'ai tracé un point quelconque $M(m,m')\ $ du plan horizontal et j'ai construit la deuxième intersection $R(r,r')\ $ autre que $N\ $ de la droite $MN$ avec la Divine Sphère.
    On voit que cette construction est visuellement très simple, compréhensible par un élève de Troisième.
    Par contre sa justification 3D est délicate et c'est pourquoi elle se retrouvait dans le cours de Taupe.
    En combinant cette épure avec la construction de Swingmustard du point $\sigma(z)\ $ , on peut visualiser le fameux angle qu'il veut nous faire calculer.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Si on veut bien oublier l'interprétation gaspardienne de cette figure, ce qui est facile puisque la géométrie descriptive a sombré corps et biens depuis des décennies, on reste sur les bras avec une figure de la géométrie plane.
    Qui faut-il remercier, messieurs les professeurs de lycée et de collège, pour ce petit problème?
    Mais que faut-il montrer exactement sur cette figure pour la justifier?125208
  • Mon cher Swingmustard
    Tu te sers bien mal de cette décomposition en éléments simples qui mène à composer une inversion algébrique avec une translation.
    Donc deux transformations seulement!
    Quelle est cette inversion algébrique et quelle est cette translation?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Cher pappus,

    Tu as évidemment raison pour le triplet pythagoricien !

    Quand tu dis que je me sers de "cette décomposition en éléments simples", tu veux dire la méthode, mais que je dois chercher une autre décomposition, qui ne fera intervenir qu'une inversion et une translation, j'imagine ?
    Si tu peux me laisser chercher encore un peu, STP...

    Pour être sûr : les points sans prime, c'est une vue de $(xOy)$, les points primés une vue de $(xOz)$, n'est-ce pas ?
    Que faut-il montrer exactement sur cette figure pour la justifier?
    That is exactly the question qui m'intéresse, mais je n'ai pas encore la réponse.

    Amicalement,
    Swingmustard125212
  • Bonjour à tous,

    Une figure pour illustrer la décomposition de Swingmustard :

    Amicalement.125214
  • Nous avons fait trois figures se terminant toutes, à droite, par une verticale : $m'nq$ chez pappus, $m'm_4$ chez moi, $m'm''n$ chez lake.
    Je sais comment j'ai trouvé la mienne et je l'ai dit : avec l'homothétie $z_4=10z_3$.
    Bigleux je suis, taquins vous êtes, de me laisser chercher d'où viennent les vôtres, ou c'est tellement évident que vous ne pensez pas à en parler ?
    Bon, c'est vrai que j'ai demandé qu'on me laisse encore chercher un peu...
    Je continue de chercher, et serai sûrement content si ça me vient tout seul.
    Amicalement,
    Swingmustard
  • Chers pappus & lake,
    Maybe "l'inversion algébrique" que pappus me propose de deviner est définie par $i(z)=\dfrac{10}{z}$, et la translation par $t(z)=z-3i$ ?
    Alors $\sigma=t\circ i\circ t$.
    Merci lake d'avoir insisté sur les translations. Et d'avoir montré une symétrie d'axe la droite d'équation $y=\dfrac3 2$ qui semble composée avec $t$, même si j'ai l'impression que, chez pappus, on s'en tire avec des conjugués.
    Il me semble bien que $\sigma$ échange vos deux cercles de centres $\pm 3i$, mais je ne vois pas où vous vous en servez pour trouver ce fichu point $n$, qui semble donner $m'$.
    Ma grosse lacune doit être votre manière de construire l'inverse.
    Bref, je donne ma langue au chat !
    Amicalement,
    Swingmustard
  • Mon cher Swingmustard
    Je vais commencer par justifier ma propre construction puis ensuite je m'attaquerai à la tienne qui me semble être une décomposition bien compliquée.
    La donnée de départ est donc l'homographie:
    $$\sigma(z)=\dfrac{3z+\imath}{iz+3}\qquad$$
    En bon géomètre, je ne fais pas de décomposition en éléments simples que je laisse volontiers aux analystes mais il est vrai qu'on pouvait en tirer une construction géométrique comme l'a fait un peu maladroitement Swingmustard.
    La première chose à faire quand on a une homographie sous les yeux, c'est de déterminer ses points fixes et ses points limites.
    Les points fixes, c'est facile si les équations du second degré sont encore dans nos programmes.
    Le sont-elles?
    On doit résoudre l'équation:
    $$z=\dfrac{3z+\imath}{iz+3}\qquad$$
    Ce qui conduit immédiatement à l'équation:
    $$\imath(z^2-1)=\imath(z-1)(z+1)=0\qquad$$
    dont les solutions sont $z=\pm 1\ $ comme il se doit.
    De plus:
    $$\sigma(3\imath)=\infty\qquad$$
    et
    $$\sigma(\infty)=-3\imath\qquad$$
    On tombe ainsi sur le parallélogramme caractéristique de l'homographie $\sigma\ $, à savoir $(1,3\imath,-1,-3\imath).\qquad$
    On remarque, pour ceux qui connaissent leur cours de Troisième, que ce parallélogramme est un losange, ce qui est plutôt bonnard car cela signifie, pour ceux qui connaissent leur cours de géométrie circulaire, (ne riez pas dans les rangs!), que notre homographie $\sigma\ $ est conjuguée dans le groupe circulaire de cette fameuse rotation dont Swingmustard veut à tout prix nous faire calculer l'angle
    J'appelle donc $\Gamma$ le cercle de centre $3\imath\ $ passant par les points $1$ et $-1$.
    J'appelle aussi $D$ l'axe réel.
    Je note $\varphi$ l'inversion par rapport à $\Gamma$ et $\delta\ $ la symétrie par rapport à $D$
    Je calcule le produit $\delta\circ \varphi.\qquad$
    Les points d'affixes $\pm 1$ sont fixés et par $\varphi$ et par $\delta\ $.
    Ils sont donc fixés par $\delta\circ \varphi.\qquad$:
    $(\delta\circ \varphi)(1)=1\ $ et $(\delta\circ \varphi)(-1)=-1\ $
    D'autre part:
    $\varphi(3\imath)=\infty\ $ et $\delta(\infty)=\infty\ $
    Par suite:
    $$(\delta\circ\varphi)(3\imath)=\infty\qquad$$
    Mais $\delta\circ \varphi$ est une homographie qui coïncide avec $\sigma\ $ en trois points distincts.
    D'après le cours de géométrie circulaire, (surtout, ne riez pas!), les homographies $\sigma\ $ et $\delta\circ\varphi\ $ sont égales:
    $$\sigma =\delta\circ \varphi\qquad$$
    D'où ma construction:
    $n=\varphi(m)\ $ et $m'=\delta(n)\ $
    Amicalement
    [small]p[/small]appus125236
  • Cher pappus,
    1) Tu te doutes que je suis ravi de lire cette science. Merci, c'est un grand plaisir.

    2) "Géométrie circulaire", connais (hélas) pas, mais entre d'anciennes discussions ici-même, ou l'interprétation "ah, il s'agirait d'un ensemble appelé groupe circulaire", j'espère m'y retrouver sans que tu aies besoin de t'y recoller pour la x-ième fois.

    3) Le point $n=\varphi(m)$, j'ai du mal à le tracer.
    Ci-dessous, je me suis débrouillé ainsi. Lisant sur le site de Serge Mehl qu'un cercle orthogonal au cercle d'inversion (qui est ici ton $\Gamma$) est globalement invariant, j'ai essayé d'obtenir $n$ comme autre intersection du cercle passant par $m$ et orthogonal à $\Gamma$, et de la droite issue du centre et passant par $m$.
    J'ai consulté les cercles orthogonaux chez Lebossé-Hémery : $n$ et $m$ sont conjugués harmoniques par rapport au diamètre $[EF]$. D'où la construction rouge un peu balourde ci-dessous.

    Comment obtenir plus élégamment l'inverse $n$ de $m$ par rapport à $\Gamma$ ?
    Amicalement,
    Swingmustard125240
  • Bonjour à tous
    Ci-dessous vous voyez l'épure de l'avant-dernière figure de Swingmustard.
    Je suis parti d'un point quelconque $M(m,m')\ $ du plan horizontal et j'ai construit comme je l'ai expliqué (?) le point $R(r,r')=\pi^{-1}(M(m,m'))$.
    Autrement dit le point $M=\pi(R)\ $ est la projection stéréographique du point $R$
    Puis j'ai tracé le point $P(p,p')=\sigma(M(m,m'))\ $.
    J'ai caché sa construction pour ne pas surcharger inutilement la figure.
    Puis j'ai construit le point $Q(q,q')=\pi^{-1}(P(p,p'))\ $.
    Autrement dit le point $P=\pi(Q)\ $ est la projection stéréographique du point $Q$
    Et on constate que le triangle $oq'r'$ est isocèle en $o$ et que l'angle $\widehat{q'or'}$ est constant.et égal à l'un des angles du triangle pythagoricien $(3,4,5)$, ce qui a l'air de mettre Swingmustard dans tous ses états.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Vous n'êtes pas forcés de comprendre cette figure pourtant très simple.
    Mais en géométrie tout se tient, la géométrie élémentaire, la géométrie euclidienne, la géométrie projective, la géométrie circulaire, la géométrie hyperbolique et même la géométrie descriptive, toutes défuntes aujourd'hui!
    Et nous restons comme les ploucs de Pétaouchnok avec nos axiomes de Thalès et de Pythagore!125250
  • Mon cher Swingmustard
    Je te signale que la plupart des logiciels de géométrie dynamique dont GeoGebra ont l'inversion dans leurs outils.
    J'espère que ce que je raconte t'incitera à regarder les ouvrages parlant des géométries circulaire et projective.
    J'ai déjà parlé du cours de Daniel Perrin qu'on peut obtenir en ligne!
    Indispensable, magnifique et gratis pro Deo!
    Le fil est loin, très loin d'être terminé, on a encore l'isomorphisme $SU(2,\mathbb C)/\{Id,-Id\} \simeq SO(3,\mathbb R)\ $ à se farcir!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonne Nuit à tous et faites de beaux rêves!
    Pour les incrédules, j'ai fait reparaître la construction $p=\sigma(m)$
    Vous noterez que le point d'affixe $3\imath\ $ est sur la ligne de terre $y'y.\qquad$
    Le cercle de centre $o$ passant par $n'\ $ joue le rôle de cercle trigonométrique dans le plan horizontal.
    La droite $x'x\ $ joue le rôle de $D.\qquad$
    Les points $m\ $ et $\delta(p)\ $ sont inverses par rapport au cercle $\Gamma\ $ de centre $3\imath\ $ passant par $n'.\qquad$
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Incroyable, la justification de cette épure sera faite quand on aura exhibé l'isomorphisme $SU(2,\mathbb C)/\{Id,-Id\}\simeq SO(3,\mathbb R)!\qquad$
    à moins que Swingmustard ne nous donne sa propre démonstration de ce cas particulier!
    Ce qui serait logique puisque c'est lui qui nous a proposé cet exercice!
    Noter aussi que pour faire l'épure de la projection stéréographique, je me suis servi du fait qu'elle commute avec les rotations d'axe Nord-Sud!125252
  • Bonjour à tous
    Il n'y a rien à redire à la construction de Swingmustard basée sur la décomposition en éléments simples de $\sigma\ $:
    $$\sigma(z)=\dfrac{3z+\imath}{\imath z+3}=-3\imath+\dfrac{10}{z-3\imath}\qquad$$
    On s'en servait autrefois quand la géométrie était encore dans nos programmes pour montrer qu'une homographie était une transformation circulaire.
    Voir par exemple le cours d'Henri Cartan: Théorie élémentaire des fonctions analytiques d'une ou plusieurs variables complexes, publié chez Hermann, page 184.
    Ce qui m'amuse, c'est la façon dont Swingmustard a fait sa décomposition et qui montre bien l'état de ses connaissances en géométrie qui sont loin, très loin d'être nulles.
    J'aurais plutôt fait la décomposition suivante en quatre opérations élémentaires:
    $$z\stackrel{\rho_1}{\longmapsto} z-3\imath\stackrel{\rho_2}{\longmapsto}\dfrac 1{z-3\imath}\stackrel{\rho_3}{\longmapsto}\dfrac{10}{z-3\imath}\stackrel{\rho_4}{\longmapsto} -3\imath+\dfrac{10}{z-3\imath}\qquad$$
    Mais lui, il s'est apparemment compliqué la tâche en la faisant en cinq opérations élémentaires:
    $$z\stackrel{\rho_1}{\longmapsto} z-3\imath\stackrel{\rho_2}{\longmapsto}\dfrac 1{\overline{z-3\imath}}\stackrel{\rho_3}{\longmapsto}\dfrac 1{z-3\imath}\stackrel{\rho_4}{\longmapsto}\dfrac{10}{z-3\imath}\stackrel{\rho_5}{\longmapsto} -3\imath+\dfrac{10}{z-3\imath}\qquad$$
    Pourquoi a-t-il fait cela et a-t-il eu raison de le faire?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Cher pappus,
    C'est émerveillant de te voir caracoler à la fois en éclaireur loin devant, et avec des retours pour voir si la caravane avance. Ton côté John Wayne, sûrement.
    Ici, avec quinze messages de retard et dans ma voiture-balai j'ai suivi ce tien conseil.
    Tu peux imaginer être un étudiant d'autrefois en Mathématiques Générales. Pour modéliser $\widehat{\mathbb C}\ $, il ne disposait que d'une feuille de papier quadrillé et comme instruments que de sa règle ébréchée et de son compas rouillé.
    Hier, il me manquait (rien que ça : une paille !) la construction de l'inverse $n$ de $m$ par rapport à $\Gamma$.
    J'ai retrouvé la discussion de l'an dernier à laquelle ça me faisait penser vaguement, d'où un dessin avec, comme hier, 7 traits (j'aime bien me contenter de la règle ébréchée), mais plus d'allure : on prend appui sur le cercle, et on récupère non seulement l'inverse, mais aussi la polaire dont $n$ est le pied (que personne ne demandait).

    Voici ce que j'ai encore envie de faire, à mon niveau.
    1) Donner les calculs correspondant à "ma" sphère, la sphère tangente au plan horizontal.
    2) Tenter de faire une épure de la situation pour voir si, suivant ton exemple, j'arrive à y lire l'angle que je demandais.
    3) Cesser de croire que je vais vraiment chercher quel "changement de repère" ou quelles transformations permettraient de passer sans douleur de tes belles décompositions (diagramme commutatif) à celles qui correspondraient pour la sphère tangente. (Sûrement dommage, mais les journées n'ont pas 36 heures.)
    4) Répondre à ta question sur mon opération élémentaire de trop. Si avoir raison signifie trouver le même point que vous à la sortie, la réponse est bien sûr oui, mais si on parle vitesse de construction, j'ai un peu raté (et n'en suis pas triste une seconde, ça fait partie du jeu).
    5) Chercher une construction de l'inverse $n$ de $m$ ci-dessous avec règle ET compas.

    Amicalement,
    Swingmustard125262
  • Mon cher Swingmustard
    La Sphère?
    C'est Notre Sphère, la Seule, l'Unique, la Divine Sphère de Riemann!!!
    Nous différons seulement par le plan de projection.
    Par déférence envers nos aïeux, je projette sur le plan équatorial mais toi, l'impénitent, tu projettes sur le plan tangent au pôle Sud, brrr...on se les pèle!
    Pour te faire rêver paisiblement en attendant la venue des cruels $SU(2,\mathbb C)\ $ et $SO(3,\mathbb R)$, je te propose de m'identifier le point $P'\ $ sur la figure ci-dessous où les données de départ sont le cercle rouge et le point $P.\qquad$
    Amicalement
    [small]p[/small]appus125264
  • Cher pappus,
    Je me demande s'il n'y a pas un peu de confusion : trop de transformations (trois ?), trop de sphères (deux).

    1ère transformation, qui à $z$ associe $\dfrac{3z+i}{iz+3}$.
    Elle reste, pour moi, la traduction d'une rotation de la sphère tangente.
    Tu as mis en doute que cette homographie corresponde à une rotation de la sphère diamétrale, et je suis bien d'accord.

    2ème transformation : la même formule dans $\mathbb C$, mais dont j'ai l'impression que tu l'as traitée avec la sphère diamétrale, au moins au niveau de l'épure. Est-ce grave, docteur ?

    3ème transformation, qui à $z$ associe $\dfrac{3iz+1}{z+3i}$, postée le 27 juillet avec une animation adaptée de celle du 21 juillet. Elle a été conçue pour te plaire : associée à une rotation de la sphère diamétrale. J'ai dit (dans le message qui précède celui de l'animation) qu'elle envoie $2+i$ sur $1+i$ (attention, c'était le contraire avec mon exemple précédent). Les invariants demeurent $1$ et $-1$.


    J'en suis à une de tes questions du 27 juillet : "Comme $s\ $ et $T\ $ commutent, leurs écritures $\sigma\ $ et $\tau\ $ commutent aussi! Pourquoi?". Réponse : grâce à ton diagramme commutatif, et sans même qu'il faille invoquer que $\pi$ est involutive.

    Amicalement,
    Swingmustard

    PS : je n'avais pas lu ton nouveau message, je m'y mets.
  • Cher pappus,
    Oh le zoli lozange $OQP'R$ ! Ça sent fort l'inverseur de Peaucellier, cette histoire !
    Mais tu vois, sans ton dessin, je n'avais pas pigé qu'en quatre coups de compas on peut tracer l'inverse $P'$ de $P$ par rapport au cercle.
    Merci pappus !
    Swingmustard
  • Merci Swingmustard
    Il faudrait quand même justifier cette construction et cela n'a rien à voir avec l'inverseur de Peaucellier.
    D'autre part tu remarques finement que cette construction n'est plus valable si le point $P\ $ est trop proche de $O\ $.
    Comment théoriquement s'en tirer alors pour construire toujours avec le compas rouillé l'inverse de $P$?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Mon cher Swingmustard
    Je n'ai mis en doute le fait que cette homographie était associée à une rotation de la sphère que parce que, pour le moment, tu ne nous as fourni aucune démonstration.
    Je m'étonne même que tu nous aies proposé cet exercice dans la mesure où, tu l'avoues toi-même, tu n'as pas le moindre début du commencement d'une idée de la notion de géométrie circulaire.
    Qui diable t'a poussé à nous le proposer?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonsoir, Pappus, Swingmustard et tous les autres "suiveurs silencieux" de ce fil, sans oublier Lake, bien sûr !
    C'est juste pour vous signaler que, tout largué que je sois depuis le début, j'éprouve beaucoup de plaisir à vous lire ...
    Et le fort peu que j'arrive à "capter" plus ou moins de vos échanges suffit à mon bonheur !
    Merci là-pour !
    Bien amicalement
    JLB
  • Merci Jelobreuil pour tes encouragements!
    J’essaye dans mes interventions d’alterner les choses élémentaires avec les plus difficiles.
    L’inversion en elle même n’est pas très difficile et tu devrais lire ce qu’en dit le Lebossé-Hémery.
    Il faudrait déjà justifier la construction de l’inverse d’un point que je viens de donner.
    Elémentairement l’inversion intervient beaucoup dans la géométrie du compas.
    Par exemple comment profiter de cette construction, toujours non justifiée pour le moment pour construire le milieu de deux points avec ton vieux compas rouillé?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus’
  • Cher Jelobreuil,
    le plaisir est partagé. Que faire pour qu'il le soit un peu plus encore, i.e. avec ta participation ? Si on est dans un western avec John pappus-Wayne, Jacques Lourcelles nous apprend dans sa critique de Rio Bravo que "Les groupes ont toujours passionné Howard Hawks [...] Un groupe, plus encore qu'un individu, est quelque chose qui évolue sans cesse. Il faut avoir du temps, l'oeil vif et pas mal de flair pour suivre ces évolutions-là [...] Ce shérif est un maître en pédagogie." Allez Jelobreuil, viens dans le groupe et dis-nous les questions que le sujet t'inspire. Lake arrivera peut-être aussi, comme la cavalerie qui a failli me sauver lorsque [small]g[/small]eronimus m'avait cloué au poteau de torture, vu que, par manque de personnel, il est également obligé de jouer les chefs sioux.
    Dude pappus a écrit:
    D'autre part tu remarques finement que cette construction n'est plus valable si le point $P$ est trop proche de $O$.
    Comment théoriquement s'en tirer alors pour construire toujours avec le compas rouillé l'inverse de $P$?
    Cher pappus,
    J'utilise tes 4 cercles pour construire l'inverse $A'$ d'un point $A$ pas proche de $O$. Je m'inspire ensuite de Lebossé-Hémery page 238, propriété fondamentale déjà citée : $P'$ est alors sur le cercle circonscrit à $AA'P$.

    La droite des centres de deux cercles me passionne, vu le nombre de points intéressants qu'elle comporte. Si tu peux, cher pappus, laisse-nous/moi chercher encore un peu le pourquoi de ce tour de magie. (Ta construction de l'inverse.)

    Je n'oublie pas nos autres casseroles sur le feu, disons que ça mijotera encore au moins une nuit, pour ce qui me concerne.
    Amicalement,
    Swingmustard
  • Cher pappus,
    J'entrevois l'éternel retour des bissectrices, mais please, chut encore un peu sur cette question-là, le temps que j'essaie de comprendre tout seul !
    Amicalement,
    Swingmustard
  • Merci Swingmustard
    Sur ce petit problème de construction toujours non justifié, tu me renvoies à la page 238 du Lebossé-Hémery pour sa généralisation.
    C'est un peu vague car il y a plusieurs théorèmes à cet endroit.
    Duquel te sers-tu?
    En ce qui concerne la justification elle-même de cette construction, je te renvoie à la page 243 de ce même ouvrage.
    Quant à la généralisation de la construction pour les points trop proches de $O$, j'utiliserais plutôt que le Lebossé-Hémery, un autre axiome évidemment inconnu de notre enseignement secondaire, encore heureux qu'il se souvienne de ceux de Thalès et de Pythagore mais pour combien de temps encore!
    C'est l'axiome d'un géomètre grec qui, selon la légende, serait mort en faisant de la géométrie!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour à tous
    On peut voir la figure précédente de la façon suivante.
    J'ai tracé en pointillé la droite $D$ joignant $O$ et $A$ en pointillé pour suggérer que je ne l'ai pas tracée puisque je ne possède pas de règle ébréchée.
    J'ai muni $D\ $ d'un repère affine dans lequel $O\ $ a pour abscisse $0$ et le point $A\ $ pour abscisse $1$.
    Dans ce repère, le point $P\ $ a pour abscisse le réel $x\ $ et le point $P'\ $ pour abscisse $\dfrac 1x.\qquad$
    Ce que j'ai demandé à Jelobreuil peut alors se formuler ainsi:
    Construire au compas le rationnel $\dfrac 12.\qquad.$
    D'une manière plus générale, construire au compas le rationnel $x$.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus125272
  • Bonjour à tous
    Venons en maintenant à la construction d'un isomorphisme $$SU(2,\mathbb C)\simeq SO(3,\mathbb R).\qquad
    $$ Celui-ci ne peut être unique !
    Pourquoi ?
    Mais on serait déjà bien heureux d'en construire au moins un et on va voir qu'on peut le faire au moyen de la projection stéréographique.
    Comme l'a remarqué Swingmustard, la commutativité de $s$ et $T$ équivaut à celle de leurs écritures $\sigma\ $ et $\tau\ $ puisque compte tenu du diagramme commutatif que j'ai écrit et qui m'a donné tant de mal mais j'y suis arrivé grâce à AD, (merci AD!), on a :
    $$\sigma=\pi\circ s\circ \pi^{-1}\qquad\\
    \tau=\pi\circ T\circ \pi^{-1}\qquad
    $$ Cela ressemble beaucoup à un calcul de conjugaison.
    Maintenant nous sommes face à une situation absolument épouvantable, j'en frissonne rien que d'y penser.
    Voilà ce que je propose :
    1° Calculer $(\sigma\circ \tau)(z).\qquad$
    2° Calculer $(\tau\circ \sigma)(z).\qquad$
    3° Avoir l'immense courage d'écrire le signe $=$ entre les deux expressions ainsi obtenues.
    4° Regarder les conséquences de ce misérable calcul sur la matrice $\ \begin{pmatrix} a&b\\c&d\end{pmatrix}\ $ de l'homographie $\sigma.\qquad$
  • Pourquoi ne peut-il pas être unique ? Parce que chacun des deux groupes admet des automorphismes non triviaux puisqu'ils ne sont pas abéliens. C'est cependant le seul obstacle car $\mathrm{SU}_2(\C)$ admet un unique élément d'ordre $2$ et (donc) un unique sous-groupe distingué d'ordre $2$.

    En fait, comme les automorphismes des deux groupes sont tous intérieurs, quand on a un morphisme surjectif $\varphi:\mathrm{SU}_2(\C)\to\mathrm{SO}_3(\R)$, tous les autres sont de la forme $\theta\circ\varphi$ où $\theta$ est un automorphisme de $\mathrm{SO}_3(\R)$.
  • Merci Mathcoss
    Bien sûr, tout ceci n'est qu'une question d'automorphismes intérieurs et il me semble que c'est là un excellent sujet d'oral des grands concours!
    On verra aussi que pour construire ces isomorphismes, on peut aussi passer par leurs algèbres de Lie $\mathfrak{su}(2,\mathbb C)\ $ et $\mathfrak{so}(3,\mathbb R).\qquad$
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Cher pappus
    OK pour laisser tomber la page 238 (j'avais cité plus haut son unique "Propriété fondamentale" et ne voulais pas lasser par une deuxième copie). Merci pour la page 243, formidable. Au cas où d'autres que moi auraient besoin, dans notre escalade inversionnesque, de s'appuyer sur la géométrie élémentaire, c'est ce que je vais faire ici. (Ha ha, comme si j'avais autre chose à proposer !)

    1) Suggérée par le shérif pédagogue, une construction du centre inscrit du triangle isocèle qui, je crois, m'était inconnue jusqu'ici. (Ou j'ai oublié, je ne sais plus, je ne sais pas, Valpolicelli, Valpolicella.)
    a) On trace son cercle circonscrit et le diamètre issu du sommet principal.
    b) L'autre extrémité de ce diamètre est prise comme centre d'un cercle $\Gamma$ passant par les sommets de la base. Par construction, on vient de gagner un triangle rectangle, qui nous assure que $\Gamma$ admet les côtés latéraux pour tangentes.
    c) Pour $\Gamma$, l'angle de gauche est un angle inscrit à la fois égal à son symétrique, et à l'angle corde/tangente. L'égalité de ces deux derniers nous montre que leur côté commun est, pour le triangle initial, la bissectrice issue de ce sommet. (Inutile de dire que je biche de trouver enfin un intérêt à la version corde/tangente du théorème de l'angle inscrit, version que j'ai souvent du mal à visualiser.)

    2) Dans le dessin récent de pappus, la bissectrice dont je viens de parler s'appelle $(RA)$. J'ai bon espoir de montrer qu'elle est également bissectrice de l'angle $\widehat{PRP'}$.

    3) En déduire que $P'$ est l'inverse de $P$ sera peut-être, alors, devenu un jeu d'enfant.

    Amicalement,
    Swingmustard125294
  • Merci Swingmustard
    Tu finis ton petit discours par un futur hypothétique!
    Ce n'est pas très enthousiasmant!
    As-tu lu au moins la page 243?
    Que dit-elle?
    Elle parle essentiellement de l'inverse d'un cercle passant par le pôle d'inversion!
    Faut-il te le seriner?
    Sur ma figure, l'inversion en question est bien entendu l'inversion par rapport au cercle rouge.
    C'est bien pour cela que j'ai choisi cette couleur voyante!!!
    Alors tu regardes bien ma figure, tu t'écarquilles les yeux à chercher les cercles passant par le pôle d'inversion!
    Il n'y en a pas trente six!!
    Et tu transformes ces maudits cercles par l'inversion dont on cause!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus125300
    125302
  • Cher pappus,
    Et l'hypothétique fut...

    2) Les angles 1 et 2 sont alternes internes dans un losange, donc égaux.
    Les angles 2 et 3 sont égaux par les triangles rectangles semblables dont ils font partie.
    Les angles 3 et 4 sont égaux par symétrie du triangle isocèle.
    L'angle 4 et celui que j'ai oublié de numéroter (alors qu'on fait tout ça pour cet angle !) sont égaux comme angles à la base d'un triangle isocèle, ouf.

    À tous (ceux qui veulent). On reprend en $R$ les angles bleus de mon dessin précédent, on leur soustrait ces angles verts égaux, il reste deux angles rouges dont l'égalité découle. Comme espéré, $(RA)$ est la bissectrice de $\widehat{PRP'}$ !

    3) $A$ et $B(-1)$ forment un diamètre de $\Gamma$, donc $ABR$ est rectangle en $R$. Nous avions une bissectrice depuis (2), voici que nous avons la deuxième. Donc ces pieds $A$ et $B$ des bissectrices forment une division harmonique avec $P$ et $P'$. Il me semble que ça nous donne à peu près que $P'$ est l'inverse de $P$.

    Désolé, cher pappus : je trouve la page 243 formidable... si on est fort en inversion. Moi je continue de découvrir, et un petit "back to the roots" de temps en temps me permet a) de me rassurer, b) d'apprécier (d'autant plus) la puissance raffinée de l'inversion.
    Amicalement,
    Swingmustard125306
  • Cher pappus,
    $P$ est sur deux droites dont on voit que les images sont tes deux cercles se coupant en $P'$ (et en $O$ comme l'annonce le livre), ce qui fait hyper plaisir.
    J'aimerais quand même comprendre d'où elles sortent.
    Amicalement,
    Swingmustard125308
  • Cher pappus,
    Après avoir tracé tes trois cercles, rédigerait-on ainsi ?
    Par construction, $P$ est sur les médiatrices de $[OQ]$ et $[OR]$, donc $P'$ est l'autre intersection (que $O$) de leurs cercles-images.
    Ce serait bath.
    Amicalement,
    Swingmustard
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