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Projection orthogonale
La projection orthogonale est un type de perspective très utilisée en dessin (géométrie descriptive), et en infographie : la génération des figures est simple, par contre, on ne peut pas représenter l'éloignement (la taille des objets ne varie pas avec la distance). De manière plus générale, en algèbre linéaire, une projection orthogonale est un projecteur tel que les deux sous-espaces sont orthogonaux. La projection orthogonale permet de résoudre le problème de la plus courte distance d'un point à une droite, d'un point à un plan, ou plus généralement d'un point à un sous-espace affine d'un espace euclidien d'autre part. On peut alors utiliser ce concept pour résoudre des problèmes de type «moindres carrés». L'idée générale, basée sur le théorème de Pythagore, est que le problème de plus courte distance se ramène à une propriété d'orthogonalité.
Amplitude (pendule)
Mesure de l'amplitude d'un angle de 90° par un balancier. Le balancier d’une horloge est un élément mobile animé d'un mouvement alternatif de va et vient. Il est horizontal ou circulaire au début et se nomme foliot ou balancier dans les montres actuelles. Il peut aussi prendre la forme d'un pendule, constitué d’une tige verticale, pouvant osciller autour d’un axe horizontal, et comportant un poids à son extrémité basse. Ce poids se présente généralement sous la forme d’un disque bombé, habituellement d’un métal lourd (tel que l’acier), afin de réduire l'influence des forces de résistance de l’air.
Arc et corde d'un cercle
Un cercle est une courbe plane fermée constituée des points situés à égale distance d'un point nommé centre. La valeur de cette distance est appelée rayon du cercle. Une corde (en bleu) est un segment de droite dont les extrémités se trouvent sur le cercle. Un arc est une portion de cercle délimitée par deux points (en rouge). Un secteur circulaire est une partie du disque comprise entre deux rayons. Un angle au centre (vert) est un angle formé par deux rayons du cercle.
Cercle et son vocabulaire
Définition des termes géométriques concernant le cercle : arc, rayon, diamètre, corde.
Cône de Lumière
Le cône de lumière de l'évènement e0. La flèche rose montre la dimension temporelle et les flèches grises, les dimensions spatiales. Un événement étant donné, l'ensemble des événements physiquement joignables dans le futur et de ceux du passé à partir desquels on pouvait joindre l'événement donné, forme un cône dans l'espace de Minkowski, appelé cône de lumière, et permettant des raisonnements purement géométriques par des dessins appelés diagrammes de Minkowski. Cet espace est pseudo-euclidien : bien que la métrique ne soit qu'une pseudo-métrique, les géodésiques y sont les droites, ce qui fait dire que cet espace est plat comme dans un espace euclidien. Les inégalités triangulaires qui y sont valables montrent qu'un segment est le chemin le plus long entre deux points, ce qui est une nette différence avec la géométrie euclidienne.
Dessins et plans, Géométrie, Compas, Parallèles (géométrie), Constructions géométriques, Milieux (géométrie), Segments (géométrie)
Construction au compas du milieu d'un segment
Construction au compas seul du milieu d'un segment : Le point A' est le symétrique de A par rapport à B. Les cercles de centre A' passant par A et de centre A passant par B se rencontrent en C et D. Le point D' est le symétrique de D par rapport à A. I est le quatrième point du parallélogramme AD'CI.
Dessins et plans, Géométrie, Compas, Règles, Parallèles (géométrie), Symétrie, Constructions géométriques
Construction d'une parallèle
Construction à la règle et au compas d'une parallèle à une droite passant par un point donné : La parallèle à la droite (AB) passant par un point C se construit à l'aide de la propriété de la droite des milieux. On construit le symétrique C1 du point C par rapport à A puis le symétrique C2 du point C1 par rapport à B. la droite recherchée est la droite (CC2). Le théorème des milieux est un cas particulier de la réciproque du théorème de Thalès.
Construction d'une perpendiculaire
Construction graphique de la perpendiculaire à un segment de droite quelconque.
Dessins et plans, Géométrie, Courbure, Espaces à courbure constante, Plans (géométrie), Surfaces à courbure constante
Courbures d'une surface minimale
Vue des plans définissant les courbures principales d'une surface minimale.
Découpage d'un polygone en triangles
Les triangles ont une importance capitale : en effet, tout polygone — surface délimitée par une ligne brisée fermée — peut se découper en triangles (maillage). Par ailleurs, tout triangle peut se découper en deux triangles rectangles. Ainsi, si l'on sait travailler sur un triangle rectangle, on sait travailler sur tout polygone. Par ailleurs, les triangles rectangles ont des propriétés particulières qui permettent des calculs faciles.
Dessins et plans, Géométrie, Perspective, Architecture -- Dessins et plans, Horizon, Architecture -- Dessins et plans -- Sémiotique
Définitions de la perspective
Schéma pour définir les termes principaux dans le domaine de la perspective en géométrie : Ligne de terre, Sol ou géométral, Plan d'horizon, Ligne d'horizon, Tableau.
Deux équerres dos à dos
Deux équerres dos à dos, hypothénuse contre hypothénuse, formant un carré.
Droite d'Euler
En géométrie euclidienne, dans un triangle non équilatéral, l'orthocentre H, le centre de gravité ou isobarycentre G et le centre du cercle circonscrit \Omega sont alignés et ne sont pas confondus. On appelle droite d'Euler la droite passant par ces trois points. Traduction en français Christophe Catarina.
Droite d'Euler dans un triangle
En bleu : les hauteurs ; en orange : les médianes ; en vert : les médiatrices ; en rouge : la droite d'Euler. En géométrie euclidienne, dans un triangle non équilatéral, l'orthocentre H, le centre de gravité ou isobarycentre G et le centre du cercle circonscrit Omega sont alignés et ne sont pas confondus. On appelle droite d'Euler la droite passant par ces trois points.
Gravure, Géométrie, paris, Dix-neuvième siècle, Villes -- Plans, Élections, Cartographie statistique, Statistiques
Élections parisiennes de mai et juin 1869
Les élections parisiennes de mai et juin 1869, application de la géométrie à la statistique, par Léon Montigny
Éléments de l'algèbre géométrique
Interprétation des divers éléments d'une algèbre géométrique issue de l'espace vectoriel Euclidien 3D.
Euclide et Pythagore ou la géométrie et l'arithmétique
Euclide et Pythagore ou la géométrie et l'arithmétique (représentation au XVème siècle)
Gravure, Géométrie, Art médiéval -- Europe, Manuscrits à enluminures, Allégories -- Dans l'art, Allégories (mathématiques)
Femme enseignant la géométrie au Moyen Âge
Détail d'une enluminure du XIVe siècle, contrepoinçon d'une lettre capitale P, au début des Éléments d'Euclide, dans une traduction attribuée à Adélar de Bath. Une femme porte une équerre d'une main et utilise un compas de l'autre pour mesurer des distances sur un diagramme. Un groupe de moines, apparemment ses étudiants, la regardent. Au Moyen Âge, la représentation d'une femme dans un rôle d'enseignant est inhabituelle. La femme représentée ici serait donc plutôt une personnification de la géométrie.
Géométrie du treuil
Géométrie d'un treuil, pour calculer le couple. En mécanique, un couple est l'effort en rotation appliqué à un axe. Il est ainsi nommé en raison de la façon caractéristique dont on obtient ce type d'action : un bras qui tire, un bras qui pousse, les deux forces étant égales et opposées. Lorsque le couple ne s'exerce pas rigoureusement dans l'axe, il se produit une rotation de cet axe (précession).
Géométrie du vélo horizontal à traction directe
Géométrie du vélo horizontal à traction directe : Un vélo couché à traction directe se différencie du vélo couché traditionnel par son pédalier, solidaire de la direction. La plupart des vélos couché sont dits "à propulsion". Leur géométrie est calquée sur celles des vélos droits, ou bicyclettes. La chaîne transmet la force du pédalier à la roue arrière, passant par toute la longueur du cadre. Si celui-ci n'est pas extrêmement rigide, une bonne partie de l'énergie fournie au pédalier est perdue. La géométrie du vélo à traction directe permet de minimiser cette perte en transmettant l'énergie à la roue avant. La conséquence est que le pédalier tourne avec la direction, nécessitant un apprentissage. L'appui sur les pédales influence la direction. On parle d'interaction pédalage/direction. Ce modèle fourni les paramètres recommandés afin d'obtenir un vélo qui soit le plus stable possible et dont l'interaction pédalage/direction soit des plus faibles. Les pourcentages indiquent l'importance de certains paramètres par rapport aux autres afin d'assurer une stabilité maximale. Plus le pourcentage est bas, moins une variation du paramètre a d'influence sur la conductabilité du vélo. La maîtrise du pilote est l'élément primordial. Une grande interaction pédalage-direction devient inexistante après plusieurs centaines de km. Respecter ces paramètres aide à avoir un vélo le plus stable possible. L'apprentissage fait le reste. En basse vitesse, c'est l'utilisateur/trice qui crée l'équilibre. A haute vitesse, les forces auto-stabilisantes sont prépondérantes. Un appui naturel de la jambe part du fémur du même côté. Pour que la force passe par l'axe D et ainsi annuler l'interaction PD, il faut inverser cet appui. Lorsque la jambe droite appuie, c'est la hanche côté gauche qui reçoit l'appui.
Gravure, Géométrie, Versailles (Yvelines) -- Château, Surfaces (mathématiques) -- Volumes, Allain Manesson-Mallet (1630-1706)
Géométrie pratique en 1702
Formes géométriques surmontées d'une vue de la Petite Écurie, où Manesson Mallet enseignait les mathématiques. "Des cylindres, hémisphères, colonnes, segmens, ou portions de sphères, cônes, etc." par Allain Manesson-Mallet, La Géométrie pratique, t. I, Paris, Anisson, 1702. (Géométrie pratique, t. 1, planche XXXIX).
Hexaèdre régulier, le cube
En géométrie des solides, un hexaèdre est un polyèdre à six faces. Il existe un hexaèdre régulier : le cube. Le terme hexaèdre vient du grec heksaedros et du bas latin hexahedrum, ce qui justifie la présence de la lettre h dans la traduction anglaise "hexahedron".
Intersection de deux droites
Construction au compas seul de l'intersection de deux droites (étape 1) : construction du point C' symétrique de C par rapport à (AB) et du point E sur (CD) tel que C'C=C'E.
Photographie, Géométrie, Architecture des jardins, Architecture végétale des jardins, Podensac (Gironde. - région), Sauternes (Gironde), Vignobles, Géométrie de la ligne, Perspective
Jardin dans un vignoble
Photographie des jeux de ligne entre jardin et paysage du vignoble du Sauternais, entre minéral et végétal. Malle à Preignac-33.
Dessins et plans, Géométrie, Perspective, Espace (architecture), Espace (art), Géométrie de l'espace, Images tridimensionnelles, Vues perspectives
Lois de la perspective
Perspective avec lignes de fuite et point de fuite. La perspective est l'ensemble des lois permettant de représenter sur un plan des figures à trois dimensions. En art, notamment en peinture et en architecture, il faudrait parler des perspectives : diverses méthodes ont été utilisées pour donner l'illusion de la réalité tridimensionnelle.
Nids d'abeille partiels
En géométrie, les polyèdres obliques infinis sont une définition étendue des polyèdres, créés par des faces polygonales régulières, et des figures de sommet non planaires. Beaucoup sont directement reliés aux nids d'abeille convexes uniformes, étant la surface polygonale d'un nid d'abeille avec certaines cellules enlevées. En tant que solides, ils sont appelés nids d'abeille partiels et aussi éponges. Ces polyèdres sont aussi appelés pavages hyperboliques parce qu'ils peuvent être regardés comme reliés aux pavages de l'espace hyperbolique qui ont aussi un défaut angulaire négatif.
Nombre pyramidal carré 30
Représentation graphique du nombre pyramidal carré 30 = 1²+2²+3²+4² = 1+4+9+16.
Octaèdre régulier
En géométrie, un octaèdre (du grec oktô, huit et hedra, face) est un polyèdre à huit faces. Certains octaèdres satisfont des conditions de symétrie ou de régularité des faces, notamment l'octaèdre régulier. Un octaèdre dont toutes les faces sont triangulaires, possède alors douze arêtes et six sommets.
Parallélépipède déterminé par trois vecteurs
Parallélépipède déterminé par trois vecteurs. En géométrie dans l'espace, les parallélépipèdes sont des hexaèdres dont les faces sont parallèles deux à deux.
Photographie, Dessins et plans, Géométrie, Carré, rectangle, rectangles, Angles, Parallèles (géométrie), Parallélogrammes, Polygones, Tablettes d'argile cunéiformes, Pentagones, Diagonales, Racine carrée de deux, Losanges, Quadrilatères, Trapèzes, Aires (surfaces), Aires (surfaces) -- Mesure
Parallélograme
Exemple de parallélogramme. Un parallélogramme, en géométrie, est un quadrilatère dont les côtés opposés sont parallèles deux à deux
Perspective cavalière à 90°
Comparaison entre les projections orthogonales sur les plans contenant les axes (géométrie descriptive) et la perspective cavalière : report des coordonnées. Pour effectuer une représentation en perspective cavalière, il faut choisir différents paramètres : 1) un plan frontal : un segment contenu dans ce plan, ou dans un plan parallèle, est représenté en vraie grandeur ; 2) un angle de fuite : les perpendiculaires au plan frontal, appelées fuyantes sont représentées dans cette direction ; 3) un coefficient de réduction : les longueurs représentées dans la direction de fuite sont multipliées par ce coefficient de réduction. De plus, l'alignement des points, le parallélisme des droites le rapport des longueurs de deux segments parallèles, et donc les milieux, sont conservés. En revanche, les longueurs, les aires, et les angles ne sont pas conservés dans les plans non frontaux. Les éléments cachés par les faces supposées opaques sont représentés en pointillés; les éléments visibles par l'observateur sont représentés en traits pleins.
Portrait de Gaspard Monge
Le tour de la France par deux enfants, par George Bruno, pseudonyme d'Augustine Fouillée (née Tuillerie), 1877, p.108 ; manuel scolaire, édition de 1904 : Gaspard MONGE (1746-1818), mathématicien français dont l'œuvre considérable mêle géométrie descriptive, analyse infinitésimale et géométrie analytique. En parallèle à ses travaux de recherche, il enseigne une grande partie de sa vie et a comme élèves beaucoup des futurs grands mathématiciens français du XIXe siècle. Il joue un grand rôle dans la Révolution française, tant du point de vue politique que du point de vue de l'instauration d'un nouveau système éducatif : il participe à la création de l'École normale de l'an III et de l'École polytechnique (en 1794), deux écoles où il enseigne la géométrie. Il concourt également avec Berthollet, Chaptal et Laplace à la création de l'École d'arts et métiers. Il est également membre de la commission des sciences et des arts lors de la campagne d'Italie (1796-1797), et chargé de mission dans l'expédition d'Égypte (1798-1799). Le 12 décembre 1989, ses cendres ont été transférées au Panthéon.
Prisme droit et prisme oblique
Prisme droit (A, jaune) et prisme oblique (B, bleu). Lorsque le plan est perpendiculaire à la droite génératrice (d), le prisme est appelé prisme droit. Lorsque le prisme est droit, les faces latérales sont des rectangles.
