Éléments de géométrie

Bonsoir,
Pensez-vous qu'il est utile si on veut devenir mathématicien, d'étudier les éléments de géométrie de Legendre (ou ceux d'Euclide) pour apprendre les bases de la géométrie euclidienne ? Je ne sais pas grand chose de la géométrie d'aujourd'hui, et en lisant les démonstrations de Legendre, je trouve qu'il y a un manque de détails (dans ça première démo, il parle de faire tourner une droite, sans définir ce que veut dire faire tourner, mais ça ne pas trop inquiété car je me dit qu'on peut garder la même idée et la rendre un peu plus rigoureuse, en définissant des applications par exemple comme la translation ou la rotation). Après les structures algébriques, théorie des groupes etc nous permettent d'éviter toutes ces démos géométriques je pense, mais j'ai aussi pensé qu'il serait intéressant de les connaitres, qu'en pensez-vous ?
Merci par avance pour vos réponses

Réponses

  • Je ne crois pas – vraiment pas. Il vaut mieux étudier des livres écrits dans un langage plus moderne pour comprendre la géométrie et, plus tard, un jour, si tu veux faire de l'histoire des mathématiques, tu te tourneras vers les textes historiques.

    Les structures algébriques permettent d'une part de construire la géométrie sur un système d'axiomes « propre » (plutôt que définir un point comme « ce qui n'a pas de dimension », c'est-à-dire par une propriété négative que l'on ne comprend pas, on définit un point comme un élément d'un espace affine) et d'autre part d'interpréter et parfois de raccourcir les démonstrations ; elles ne se substituent pas aux démonstrations géométriques.

    Ce que l'on peut faire pour essayer de tuer la géométrie, c'est tout ramener à des résolutions de systèmes – en pratique, sur un problème de géométrie plane, les connaissances et l'intuition de Pappus ou Poulbot sont beaucoup plus efficaces que le mauvais usage d'un logiciel de calcul formel, même si en principe les deux doivent conduire au même résultat.

    Ensuite, savoir quels livres étudier, ça dépend de ton niveau : lycée ? post-bac ?
  • Bonsoir,
    Math Coss a écrit:
    Ce que l'on peut faire pour essayer de tuer la géométrie, c'est tout ramener à des résolutions de systèmes – en pratique, sur un problème de géométrie plane, les connaissances et l'intuition de Pappus ou Poulbot sont beaucoup plus efficaces que le mauvais usage d'un logiciel de calcul formel, même si en principe les deux doivent conduire au même résultat.

    Tu oublies "le bon usage d'un logiciel de calcul formel".

    Cordialement,

    Rescassol
  • Merci pour vos réponse, pour mon niveau j'ai fait deux années de classes prépa et maintenant je suis en génie Automatique et j’apprends les maths en autodidacte en parallèle.
  • Pardon Rescassol de ne pas t'avoir cité, ni ton usage virtuose du « truc de Morley ». Cela dit, je n'oublie rien.

    PS : Alors, Camyl, je te suggère les livres de géométrie destinés à la licence, au CAPES et à l'agrégation. Il y en a plusieurs recommandables, et plusieurs fils pour les vanter. Pour ma part, jaime beaucoup celui de Michèle Audin. Si c'est trop abrupt, tu peux revenir en arrière et essayer de trouver les livres de terminale de Pierre Terracher (écrits il y a 15 à 20 ans).
  • Je vois ! merci encore
  • Je pense qu'il est utile de connaitre les deux approches, celle de la géométrie classique basée sur la méthode axiomatique et celle plus moderne basée sur l’algèbre.
    Personnellement, je trouve que les démonstrations classiques sont souvent plus parlantes que certaines démonstrations modernes utilisant par exemple des calculs de vecteurs. Dans le même ordre d'idée, quand on lit un traité de géométrie projective, comme celui de Pierre Samuel ou de Jean-Claude Sidler, on a une approche algébrique qui est certainement utile mais qui peut faire perdre de vue l'aspect géométrique concret qui était présent au départ. Dans le livre de Daniel Lehmann "Initiation à la géométrie", il y a une présentation des bases de la géométrie projective qui utilise justement la projection et je trouve que ça donne un éclairage qu'on n'a pas forcément dans les autres ouvrages.
    Enfin, comme référence globale utilisant l'approche axiomatique, je conseillerais les deux volumes des "Leçons de géométrie élémentaire" de Hadamard (parus à la fin du XIXème siècle, dispos légalement sur archive.org) qui couvrent la géométrie d'Euclide mais qui abordent aussi des thèmes apparus au XIXème siècle comme l'inversion ou justement la géométrie projective.
  • Tout à fait SiouxLeger. Hadamard, c'est le meilleur. Pas de parachute, tout s'imbrique parfaitement. Il n'y a pratiquement pas d'èquation et ça nourrit bien l'intuition. L'algèbrisation ça se digère nettement mieux. Sur le site ams.org, deux livres gratuits rédigés par Mark Saul contenant la résolution de tous les exercices du Tome I
  • Bonjour.

    Il suffit de parcourir les fils de ce forum de géométrie pour voir que l'intuition des figures guide bien le calcul algébrique. Ce qui justifie un petit passage par le géométrie synthétique pour les visuels, pour donner du corps aux notions.

    Cordialement.

    NB : Pour les anciens dont je suis, ce n'était pas un petit passage, mais des années de pratique, disons de la quatrième à la terminale.
  • Bonjour
    On ne peut plus enseigner la géométrie comme Hadamard ou Lebossé-Hémery le faisaient. On a d’ailleurs tranché la question en ne l’enseignant plus du tout.
    La géométrie appartient désormais à l’histoire au moins tant qu’il reste encore des historiens.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Je suis un peu étonné de vos messages (à part Sioux). Depuis ma jeunesse, je lis Euclide, Legendre, Lebossé-Hémery et Hadamard avec énormément de plaisir. Ce sont des classiques. Est-ce qu'un poète ne doit pas lire pas Baudelaire car il appartient à l'histoire?

    M.
  • Les ouvrages anciens m'ont parfois été d'un grand secours.
    Par exemple, je m'angoissais beaucoup (si si !) sur la notion de droite polaire par rapport à un cercle.
    Elle était systématiquement liée à la définition que l'on trouve dans les ouvrages actuels:

    $\textbf{Définition:}$ Deux points $M$ et $M'$ sont conjugués par rapport à un cercle $(C)$ si ils sont conjugués harmoniques par rapport aux points où la droite qui les joint coupe le cercle.

    Mais alors la question se posait: qu'en est-il lorsque la droite $MM'$ ne coupe pas le cercle ?

    Car après tout la droite polaire (par rapport à un cercle) est bel et bien une droite et non un segment joignant deux points dudit cercle !
    Il doit bien y avoir une définition plus générale qui justifie l'existence de cette droite.
    En parcourant la page 132 du tome 1 (Géométrie dans le plan) de Hadamard, on peut lire:

    "Nous devons cependant observer que cette définition ne s'applique plus lorsque le droite $MM'$ ne coupe pas le cercle $(C)$.

    Or nous savons (nous savions ?) que, si la droite $MM'$ coupe le cercle $(C)$, une condition nécessaire et suffisante pour que $M$ et $M'$ soient conjugués harmoniques par rapport aux points d'intersection est que le cercle de diamètre $MM'$ soit $\textbf{orthogonal}$ par rapport au cercle $(C)$".

    Et voilà qu'on aperçoit la lumière au bout du quadrilatère !

    Ces trésors de pédagogie ne figurent plus dans aucun livre actuel de géométrie mais seulement dans ceux, plus anciens, qui prennent la poussière sur les étagères de la bibliothèque universitaire.
    En revanche et sauf votre respect, il est faux de dire que la géométrie a disparu de l'enseignement.
    J'ai sous les yeux un ouvrage très récent: $\textbf{"Manuel de mathématiques-volume 2-algèbre et géométrie-1ère année de prépas scientifiques-MP/SI-PC/SI-Ellipses"}$.
    Les chanceux qui suivront ce cursus devront se frotter à des notions de géométrie élémentaire dans le plan et l'espace, automorphismes orthogonaux, applications affines, isométries et similitudes. Elles figurent toutes au menu des programmes actuels. Par contre d'autres (comme celle de puissance d'un point par rapport à un cercle) ont disparu de l'enseignement secondaire et on peut bien se demander pourquoi.
    Et pourquoi la géométrie projective que Klein considérait comme la matrice (sans jeux de mots) de toutes les géométries n'est-elle pas enseignée dès les premières années d'université ?

    La géométrie a subi une axiomatisation brutale qui a semblé l'éclipser alors qu'elle ne faisait que s'enrichir. Le reste ne relève que des politiques éducatives et de choix plus ou moins judicieux faits dans ce cadre.

    ps: Et je voudrais rajouter qu'un livre de géométrie sans la moindre figure est tout aussi absurde qu'un livre d'algèbre dans lequel il n'y aurait que des triangles. Tout ce qui est excessif est insignifiant.
    ...
  • Marrant, pour moi la définition actuelle de droite polaire par rapport à une conique est liée à l'orthogonalité par rapport à la forme quadratique représentant la conique.
  • Bonsoir
    Quand je parle de l’enseignement de la géométrie, je pense évidemment à ce qu’on apprend dans le Secondaire, c’est à dire peu de chose pour ne pas dire pratiquement rien, en tout cas rien qui puisse préparer nos futurs étudiants à affronter les difficultés de la géométrie enseignée à l’Université si elle l’est!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour,
    juste quelques mots pour dire tout le bien que je pense de l'ouvrage de Daniel Lehmann cité par SiouxLeger. Initiation à la géométrie, puf 1988.
    Je pense qu'il est à conseiller pour quelqu'un de notre époque qui souhaiterait une présentation "intuitive" de la géométrie.
    Cordialement
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