Géométrie affine

Bonjour à tous !

J'aurais aimé avoir quelques précisions sur la géométrie affine. Est-ce la géométrie avec laquelle nous travaillons depuis le collège ? A-t-elle un lien avec la géométrie euclidienne ?

Merci à vous !

Bonne journée !

Réponses

  • Au collège, on fait très peu de géométrie affine car on parle sans cesse de longueur.
    Ainsi on utilise quasiment tout le temps de la géométrie euclidienne.

    Quand on n'utilise que des vecteurs, on fait de l'affine sans avoir besoin de l'euclidienne.
    La notion de droite perpendiculaire est aussi de la géométrie euclidienne.

    Définition pense-bête : affine+produit scalaire = euclidien.

    Il est vrai qu'on ne parle pas de produit scalaire au collège, ce qui n'aide pas à la compréhension.
  • Merci pour cet éclairage, de ce fait, quand on parle de norme d'un vecteur se place-t-on dans une géométrie euclidienne ?


    Merci à vous !
  • Les transformations de la géométrie euclidienne, celle du collège, sont les similitudes.
    Une de ses figures phares est le cercle. Tous les cercles sont semblables.

    Les transformations de la géométrie affine sont les similitudes et d'autres transformations moins bien connues,
    telles les affinités (voir google).
    Deux de ses figures phares sont le triangle et le parallélogramme.
    Tous les triangles sont affinement égaux, ainsi que tous les parallélogrammes.
    Les énoncés suivants sont typiquement affines :
    Le barycentre d'un triangle découpe les médianes dans la proportion (1:2) .
    Les diagonales d'un parallélogramme se coupent en leurs milieux.
  • Pour la notion de norme :
    Il existe des normes qui ne sont pas issues d'un produit scalaire.
    Une norme euclidienne est un carré scalaire (produit scalaire d'un vecteur par lui-même), enfin, non, ensuite on prend la racine carrée.

    Tout ça pour dire que, oui, au collège, la norme est euclidienne.

    Mais, disons dans le supérieur, on peut avoir une norme sans produit scalaire.

    Remarque : la notion de milieu d'un segment est euclidienne au collège, car on la définit avec les longueurs.
    Mais on peut s'en passer : $I$ est le milieu de $[AB]$ si et seulement si $\overrightarrow{AI}=\overrightarrow{IB}$.
    Dans ce cas, on n'a pas besoin d'être dans l'euclidien.

    J'ai oublié de le dire explicitement : un espace vectoriel euclidien est un espace vectoriel réel de dimension finie muni d'un produit scalaire. (Merci @Sylvain)
    Cela induit une norme (racine carrée du carré scalaire), qualifiée de norme euclidienne.
    Ensuite on dispose des structures d'espace affine.
  • Et de dimension finie non ?
  • Ho oui !!! Je corrige (tu)
  • Salut,
    la chose importante à dire sur l'affine : les objets sont des points et non pas des vecteurs même si un lien étroit existe. Les sommets $A$, $B$, $C$ et $D$ d'un parallélogramme (non dégénéré) sont des points du plan affine, mais les vecteurs $\overrightarrow{AB}$, $\overrightarrow{DC}$ et autres sont des vecteurs du plan vectoriel.

    En particulier, $\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{DC}$ mais $\left[AB\right]\neq\left[DC\right]$

    Lionel
  • Bonjour
    Ne pas oublier qu'un espace vectoriel a une structure d'espace affine canonique.
    Je n'ose dire quels sont ses points et ses vecteurs!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Salut Pappus,
    tu n'as pas les mêmes propriétés dans un espace affine et dans un espace vectoriel. En particulier, dans un espace vectoriel, tu n'as pas de droite vectorielle strictement parallèle. Et un vecteur, c'est une classe d'équivalence de bipoints équipollents.

    En particulier, en C.A.O., on trace des courbes passant par des points et respectant des conditions de tangences entre ces points : les propriétés ne sont pas les mêmes si les conditions sont données par des points ou des vecteurs. Si tu prends l'image d'une telle courbe par une transformation affine, tu dois appliquer cette transformation affine aux points de contrôle et appliquer l'endomorphisme associé à la transformation affine aux vecteurs. Si tu utilises une translation, les coordonnées de tes points de contrôle changent tandis que les composantes de tes vecteurs de contrôle sont invariants. Et on est bien obligé de faire la différence, un ordinateur ne sait pas faire la différence tout seul, c'est le programmeur qui doit le faire à sa place. Je joins un exemple avec la modélisation de la boucle du folium de Descartes.

    Lionel
  • Ma dernière intervention ici a suscité des commentaires qui,
    par délicatesse, m'ont été transmis par message privé et qui
    méritent d'être discutés.

    (A) > Les transformations de la géométrie euclidienne sont les similitudes. <
    Je rajoute : en particulier les isométries.

    Pour les isométries, nous sommes tous d'accord.
    Pour les similitudes, je pense au théorème de Thalès, aux cas de similitude des triangles
    et aux proportions. Ces dernières sont aux racines même des Eléments,
    via le concept de commensurabilité.

    (B) > Les transformations de la géométrie affine sont les similitudes et d'autres transformations
    moins bien connues, telles les affinités. <
    Je reformule : Les transformations de la géométrie affine sont les transformations affines, telles les affinités
    et, en particulier, les similitudes.

    Ces dernières conservent les proportions et sont donc des transformations affines particulières.

    J'espère que ma position est maintenant claire ? Discutons.
  • Bonjour Soland, tout à fait d'accord avec ton point A ; pour ton point B j'ai quelques difficultés avec tes similitudes : qu'appelles-tu une similitude dans le cas des espaces affines ?

    Bruno
  • Bonjour
    Historiquement la géométrie euclidienne est venue en premier puis on a créé la géométrie affine.
    Dans le Lebossé-Hémery, on parle des affinités sans parler de géométrie affine.
    Dans le Commissaire et Cagnac, on parle de la théorie des diamètres des coniques et des équations réduites qui en découlent sans parler de géométrie affine.
    Logiquement, la géométrie affine vient en premier avec comme exemple d'éléments: les affinités qui engendrent le groupe affine.
    Ensuite on munit l'espace affine d'une structure métrique qui permet de définir les similitudes et il se trouve que quelque soit la métrique choisie, les similitudes appartiennent au groupe affine.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • "Logiquement" la géométrie projective (disons, plane) vient en premier. Puis la géométrie affine, quand fait le choix d'une droite qu'on appelle droite de l'infini. Enfin, la géométrie euclidienne (ou plutôt géométrie des similitudes), quand on fait le choix d'une paire de points complexes conjugués sur cette droite de l'infini qu'on appelle points cycliques. ;-)
  • D'où une chaîne de groupes emboîtés :

    Homographies
    Trsf . affines
    Similitudes
    Isométries
    Translations
    Identité

    Ne pas oublier

    ...
    Trsf. affines
    Dilatations
    Translations et demi-tours
    Translations
    ...
    et
    ...
    Trsf. affines
    Equiaffinités (qui conservent les aires)
    Isométries
    ...
  • Les similitudes conservent les aires ?
  • Je corrige...

    Je ne mentionne que des groupes transitifs sur les points,
    sauf $id$.
  • pappus a écrit:
    Bonjour
    Ne pas oublier qu'un espace vectoriel a une
    structure d'espace affine canonique.
    Je n'ose dire quels sont ses points et ses
    vecteurs!
    Amicalement

    Mais cela ne marche pas dans l'autre sens. Un espace affine n'a pas une structure d'espace vectoriel canonique. Donc moi j'ose affirmer que les points sont bien différents des vecteurs. :-D
  • Mon cher Serge_S
    Personne n' a prétendu le contraire, il est vrai qu'en général il faut distinguer les points, éléments de l'espace affine et les vecteurs, éléments de l'espace vectoriel associé mais il faut être aussi conscient des cas où ce sont les mêmes objets. J'ai cité le cas des espaces vectoriels et en particulier le cas du vectoriallsé en un point d'un espace affine.
    Je ne sais pas trop ce qui se passe en Taupe mais j'ai bien l'impression qu'on ne veut pas perdre du temps à définir les structures affines et qu'on ne les aborde qu'à travers la structure affine canonique d'un espace vectoriel qui, eux, sont bien connus et étudiés en long et en large.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.