Décomposition homographe sur une conique

Bonsoir

Soit une homographie quelconque sur une conique.
On ( =je, problème de Castillon) sait la décomposer en trois involutions en se servant de l'axe de l'homographie.
Par contre je n'arrive pas à le faire dans le cas d'une homographie à points doubles imaginaires (l'axe d'homographie ne coupe pas la conique), donc en partant seulement de trois couples de points homologues.
J'ai essayé de m'inspirer de la décomposition d'une homographie de la droite en trois projections, mais je n'arrive pas à transcrire la méthode sur la conique, qui est pourtant une droite.
J'ai l'impression qu'il faut pour cela "désemmêler" les points et utiliser des coniques auxiliaires...
Merci de me mettre sur la voie.

Réponses

  • Mon cher Amateur
    On décompose une homographie $f$ d'une conique $\Gamma$ d'une façon ou d'une autre en produit de deux involutions (dites de Frégier, cocorico!) de pôles respectifs $u$ et $v$: $f=\sigma_v\circ \sigma_u$
    La droite $D=uv$ est l'axe d'homographie de $f$ et les intersections éventuelles de $D$ avec $\Gamma$ sont les points fixes de $f$
    Autrement dit la décomposition de $f$ en produit de deux involutions sert à construire les deux points fixes éventuels de $f$
    La figure ci-dessous est faite dans le plan projectif. La conique $\Gamma$ a été tracée comme un cercle pour des raisons de rapidité mais je rappelle que dans le plan projectif, il n'y a plus de cercles, d'ellipses, d'hyperboles ou de paraboles mais que des coniques propres ou décomposées.
    Tu as sous tes yeux une conique propre $\Gamma$, point barre!
    Sur cette conique $\Gamma$ j'ai choisi un couple de points $(a,a')$ et une droite $D$.
    On sait d'après le défunt cours qu'il existe une unique homographie $f$ de $\Gamma$ telle que $f(a) = a'$ et ayant $D$ pour axe d'homographie.
    Je vais te monter comment décomposer $f$ en produit de deux involutions: $f=\sigma_v\circ \sigma_u$.
    Je choisis un point quelconque $\alpha\in \Gamma$.
    Alors $u=a\alpha\cap D$ et $v=a'\alpha\cap D$.
    En faisant varier $\alpha$ sur $\Gamma$, on obtient toutes les décompositions possibles de $f$.
    La figure montre comment construire simplement $m'=f(m)$.
    Quand $\alpha$ varie sur $\Gamma$, il en est de même des points $u$, $v$ et $\mu$ mais le point $m'=f(m)$ reste impertubablement à la même place comme le bon petit soldat qu'il est!
    Tu vois que cette construction de la décomposition ne fait pas intervenir les points fixes éventuels de $f$.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    Amicalement
    [small]p[/small]appus98336
  • Merci cher Pappus...on est dans les parages qui portent votre nom !

    J'en cherchais trois i!nvolutions bêtement pour deux raisons:

    - parce que je pensais à la figure de Castillon, où le triangle donné ABC est envoyé sur le triangle cherché M1M2M3, inscrit dans une conique donnée, par une homographie, qu'on veut décomposer en trois involutions de Frégier de centre A,B et C.

    - surtout parce qu'une homographie sur une droite se décompose en trois perspectives, la première pour envoyer a',b',c' sur une droite quelconque u plan et ensuite les deux qu'il faut pour envoyer cette nouvelle division sur a,b,c.

    Mais vous allez dire que je mélange tout, alors je pose la question directement:

    une homographie sur une droite d'un plan projectif se décomposent en 3 projections; une conique, qui est une droite projective se décompose en deux involutions. Je sais que la projection n'est pas involutive, mais j'imaginais une correspondance entre ces notions.... Fumeux comme d'habitude ?

    Prenez soin de vous, amicalement. Mais le confinement est une opportunité supplémentaire pour vous !

    Amateur.
  • Mon cher Amateur
    Je vois surtout que tu as l'esprit très brumeux car tu mélanges tout!
    En tout cas si tu t'intéresses au problème de Castillon, je me souviens qu'on a dû l'aborder dans plusieurs numéros de Quadrature datant de pas mal d'années.
    Si je ne suis pas trop paresseux, je pourrais bien ouvrir une discussion sur ce sujet mais à quoi bon?
    Ce ne sont que des fadaises de géométrie projective ou circulaire et on en est resté aux axiomes de Thalès et de Pythagore!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Je crois avoir bien compris le problème de Castillon et sa solution synthétique classique.

    Je "fais" de la projective en amateur depuis trois ans maintenant.

    Ce qui m'intrigue est qu'on peut décomposer une homographie sur la conique en deux involutions de Frégier, mais qu'une homographie sur une droite se décompose en trois projections dans le plan . Je sais que projection n'et pas involution, mais il y a une certaine ressemblance .Alors ...
  • Bien sûr je dis des bêtises: sur une droite, on peut décomposer une homographie en deux involutions .... L'involuton de Frégier ressemble à une perspective, mais justement non car la conique est une seule droite !!

    Autant pour moi.
    Amicalement.
  • Bonjour Pappus,
    Je me permets de revenir sur la décomposition d'une homographies sur une conique.
    1°)Existe-t-il un moyen géométrique de décomposition d'une homographie définie par trois couples de points homologues, sans faire intervenir les points fixes ni l'axe ? Je pense à la décomposition de l'homographie entre deux droites du plan: on choisit le premier centre sur aa'', etc...
    2°) Votre décomposition semble suggérer.. qu'il n'existe pas de composition en DEUX involutions dont l'un des centres ne serait pas sur l'axe ? Peut-on le prouver simplement ? En fait je crois qu'on peut faire une décomposition en TROIS involutions si on évite l'axe pour les centres (problème de Castillon).
    3°) Votre démonstration montre que f et la composée de deux involutions (paramètrées par alpha, de centre U et V) coïncident en a. Certes il n'y a qu'une homographie sur la conique, d'axe D, envoyant a en a', mais si je prends un autre couple b et b'e t que je répète la construction avec le même paramètre, je suis amené à deux autres points u et v. Je sais bien que la construction de b' à partir de b en utilisant les mêmes points u et v que pur (a,a') "marche " aussi ,mais faut-il le prouver ?
    Merci de votre aide.
    Cordialement.
    Amateur.
  • Ma question 3 est stupide: elles coïncident aussi pour les points doubles P et Q, donc sont identiques. Reste les deux premières....
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