Birapport et repère projectif sur une droite
dans Géométrie
Bonjour,
Soit $\Delta$ une droite projective, et $E,F,G,H$ sont 4 points distincts de $\Delta$. Je me demande si le birapport des 4 points $[E,F,G,H]$ dépend du repère choisi sur la droite.
En effet, si on choisit le repère $E,F,G$ dans cet ordre, il existe une unique homographie $\phi : \Delta \rightarrow P^1(K)$ telle que $\phi(E)=[1:0], \phi(F)=[0:1], \phi(G)=[1:1]$. Alors $[E,F,G,H]=\phi(H)$.
Par exemple, si on choisit le repère $F,G,E$ dans cet ordre, il existe une unique homographie $\phi' : \Delta \rightarrow P^1(K)$ telle que $\phi'(F)=[1:0], \phi'(G)=[0:1], \phi'(H)=[1:1]$. Alors $[F,G,E,H]=\phi'(H)$. Mais alors $[E,F,G,H]=\dfrac{1}{1-[F,G,E,H]}=\dfrac{1}{1-\phi'(H)}$.
Ma question est : a-t-on toujours $\phi(H)=\dfrac{1}{1-\phi'(H)}$ ?
Je crois que j'ai presque répondu à la question en la posant (il est évident que oui) : le birapport $[E,F,G,H]$ de 4 points $E,F,G,H$ ne dépend pas du repère choisi sur la droite, mais il se calcule en choisissant le repère $E,F,G$ qui induit l'unique homographie $\phi$, telle que ...etc. C'est alors $[E,F,G,H]=\phi(H)$.
Pouvez-vous confirmer ? J'ai encore un doute : si on a choisi un tout autre repère $A,B,C$ sur la droite, peut-on continuer à dire que le birapport $[E,F,G,H]$ reste le même ? Il me semble que oui (d'après la définition même du birapport : on se moque de ce nouveau repère $A,B,C$, $[E,F,G,H]$ est égal à $\phi(H)$ tel que $\phi$ est l'unique homographie telle que $\phi(E)=[1:0], \phi(F)=[0:1], \phi(G)=[1:1]$) , mais bon.
Merci d'avance.
Soit $\Delta$ une droite projective, et $E,F,G,H$ sont 4 points distincts de $\Delta$. Je me demande si le birapport des 4 points $[E,F,G,H]$ dépend du repère choisi sur la droite.
En effet, si on choisit le repère $E,F,G$ dans cet ordre, il existe une unique homographie $\phi : \Delta \rightarrow P^1(K)$ telle que $\phi(E)=[1:0], \phi(F)=[0:1], \phi(G)=[1:1]$. Alors $[E,F,G,H]=\phi(H)$.
Par exemple, si on choisit le repère $F,G,E$ dans cet ordre, il existe une unique homographie $\phi' : \Delta \rightarrow P^1(K)$ telle que $\phi'(F)=[1:0], \phi'(G)=[0:1], \phi'(H)=[1:1]$. Alors $[F,G,E,H]=\phi'(H)$. Mais alors $[E,F,G,H]=\dfrac{1}{1-[F,G,E,H]}=\dfrac{1}{1-\phi'(H)}$.
Ma question est : a-t-on toujours $\phi(H)=\dfrac{1}{1-\phi'(H)}$ ?
Je crois que j'ai presque répondu à la question en la posant (il est évident que oui) : le birapport $[E,F,G,H]$ de 4 points $E,F,G,H$ ne dépend pas du repère choisi sur la droite, mais il se calcule en choisissant le repère $E,F,G$ qui induit l'unique homographie $\phi$, telle que ...etc. C'est alors $[E,F,G,H]=\phi(H)$.
Pouvez-vous confirmer ? J'ai encore un doute : si on a choisi un tout autre repère $A,B,C$ sur la droite, peut-on continuer à dire que le birapport $[E,F,G,H]$ reste le même ? Il me semble que oui (d'après la définition même du birapport : on se moque de ce nouveau repère $A,B,C$, $[E,F,G,H]$ est égal à $\phi(H)$ tel que $\phi$ est l'unique homographie telle que $\phi(E)=[1:0], \phi(F)=[0:1], \phi(G)=[1:1]$) , mais bon.
Merci d'avance.
Réponses
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Et si les 4 points $E,F,G,H$ sont distincts sur une conique, est-ce que c'est pareil, le birapport $[E,F,G,H]$ ne dépend pas du repère projectif choisi dans le plan projectif ?
On projette les 4 points sur une droite par une projection de centre $M$ appartenant à la conique, distinct des 4 points, on obtient 4 points $E',F',G',H'$ sur la droite, dont le birapport $[E',F',G',H']$ ne dépend pas du repère choisi sur la droite, mais a-t-on l'égalité $[E,F,G,H]=[E',F',G',H']$ ? -
Oui pour la 2ème question si la conique est lisse : par définition, $[E,F,G,H] =[(ME), (MF), (MG), (MH)]$, pour tout point $M$ de la conique (théorème de Chasles-Steiner), lui-même égal à $[E',F',G',H']$ (théorème de Thalès projectif), qui ne dépend pas du repère choisi sur la droite.
Résultat : le birapport de 4 points $E,F,G,H$ sur une conique lisse ne dépend pas du repère choisi dans le plan projectif (on n'a pas fait intervenir un quelconque repère du plan dans ce raisonnement, sauf celui de 3 premiers points $E',F,'G'$, et comme $[E',F',G',H']$ n'en dépend pas...).
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