Modèle hyperbolique de Poincaré
III. Cercle et distance

III.1 - Approche expérimentale du cercle

 

[III.2. Construction et distance hyperbolique] [III.3 - Médiatrice, milieu ...] [III.4 - Horocycles] [III.5 - Tangentes] [III.6 - Premières utilisations]

[I. Introduction] [II. Les droites] [IV. Les angles] [V. Constructions] [VI. Exercices]

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JML rentrant dans l'amphi pour sa conférence sur
l'exploration des géométries hyperbolique et elliptique,
surpris par le photographe Serge Cecconi

Présentation du chapitre

 

Le modèle hyperbolique est d'abord un exemple de géométrie métrique. Ainsi, par cercle de centre O passant par A, on entend la ligne de niveau des points M tels que OM = OA. Remarquons tout d'abord que certaines équivalence euclidiennes ne fonctionnent plus. Ainsi le cercle de diamètre [AB] comme courbe orthoptique du segment [AB] - la fameuse orthogonalité de (MA) et (MB) - n'est pas valable dans les géométries non euclidiennes car nous avons déjà vu que ce critère est équivalent à l'axiome d'Euclide. Il faut donc se méfier de nos réflexes géométriques usuels, c'est d'ailleurs l'intérêt de ces explorations.

Dans cette page, nous reprenons la merveilleuse introduction expérimentale de Jean Marie Laborde. Cette présentation est d'autant plus fantastique qu'elle se fait AVANT d'introduire l'expression de la distance dans ce modèle. Dans la page suivante, nous confirmerons - toujours selon une démarche de simulation - que la construction proposée aboutit bien à une ligne de niveau constante. Que ceux qu'une preuve mathématique rassure ... le soit ... tout ceci est démontré dans la partie VII des compléments.

La réalisation des cercles hyperboliques permettra ensuite dans les pages suivantes de construire le milieu, la médiatrice et les symétries associées, les symétries centrales et orthogonales.

 

 

Approximation de la courbe "cercle hyperbolique" par son cercle osculateur euclidien

Etape 1 : construction approchée du centre de courbure du point A. Conjecture sur ce point.

  HCrcl01.fig

Pour les personnes ne disposant pas de Cabri sur leur poste de consultation, voir une animation gif (84 Ko) illustrant le résultat mentionné ci-dessus.

 

Etape 2 : Approximation à partir de ce centre de courbure

 

HCrcl02.fig

 

Nous avons ainsi trouvé le cercle hyperbolique de centre O passant par A en remarquant que c'est un cercle euclidien "décentré". Le fait que K est toujours en I assure ce résultat. Dans la page suivante, nous transformons cette approche expérimentale en macro-construction, et vérifions aussi le résultat à partir de la métrique du plan hyperbolique.

 

[III.2. Construction et distance hyperbolique] [III.3 - Médiatrice, milieu ...] [III.4 - Horocycles] [III.5 - Tangentes] [III.6 - Premières utilisations]

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