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La géométrie
est la branche des mathématiques qui a pour domaine l'étude des
propriétés de l'espace.
D'après
Legendre,
qui a écrit le traité de géométrie resté longtemps le plus répandu
en France, « la géométrie est une science qui a pour objet la mesure
de l'étendue »; d'après
d'Alembert, la
géométrie « c'est la science des propriétés de l'étendue, en tant
qu'on la considère comme simplement étendue et figurée ».
Nous définirons la géométrie en disant
qu'elle a pour but l'Ă©tude de la grandeur et de la forme
des objets, abstraction
faite de leur essence.
Par expérience, ou peut-être intuitivement,
nous caractérisons l'espace existant par certaines qualités fondamentales,
appelées axiomes, qui sont insusceptibles de preuve ; et ces axiomes,
en conjonction avec les entités mathématiques du point, de la droite,
de la courbe, de la surface et du solide, convenablement définis, sont
les prémisses dont le géomètre tire les conclusions. Les axiomes géométriques
ne sont que des conventions; d'une part, le système peut être basé sur
des inductions d'expérience, auquel cas la géométrie déduite peut être
considérée comme une branche de la science physique ; ou, au contraire,
le système peut être formé par des méthodes purement logiques, auquel
cas la géométrie est une phase des mathématiques pures.
Évidemment, la géométrie qui nous est
la plus familière est celle de l'espace existant - l'espace tridimensionnel
de l'expérience; cette géométrie peut être appelée euclidienne, du
nom de celui qui en a, le premier, exposé les bases. Mais d'autres géométries
existent, car il est possible de formuler des systèmes d'axiomes qui caractérisent
définitivement un autre type d'espace, et de ces axiomes de déduire une
série de propositions non contradictoires; de telles géométries sont
dites non-euclidiennes.
On peut distinguer dans l'Ă©tude de la
géométrie les rubriques suivantes :
• Géométrie
euclidienne : une discussion des axiomes de l'espace existant et des
entités géométriques, suivie d'un compte rendu synoptique des éléments
d'Euclide. La géométrie classique est dite euclidienne parce qu'elle
est basée sur les axiomes admis par Euclide pour élaborer sa géométrie,
et en particulier sur celui-ci : Par un point extérieur à une
droite, on ne peut mener qu'une parallèle à cette droite, connu sous
le nom de postulat d'Euclide.
• Géométrie
élémentaire. - C'est essentiellement la géométrie des Anciens,
construite sur les bases de la géométrie euclidienne. Elle comprend la
géométrie plane, qui étudie les figures formées dans les plans, et
la géométrie dans espace, qui traite des positions relatives des droites
et des plans, et des propriétés du cylindre, du cône et de la sphère.
On peut lui rattacher la géométrie à plus de trois dimensions, dans
laquelle certaines formules algébriques sont considérées comme représentant
des éléments géométriques hypothétiques, par analogie avec les formules
analogues dans la géométrie à trois dimensions.
• Géométrie
projective : principalement euclidienne, mais qui recourt Ă la notion
de continuité géométrique - points et lignes à l'infini.
• Géométrie
descriptive. - Elle a pour but de représenter les figures de l'espace
à l'aide de figures planes; pour cela, on emploie le système de projections
sur deux plans, l'un vertical, l'autre horizontal.
• Géométrie
analytique : représentation des figures géométriques et de leurs
relations par des équations algébriques. La géométrie analytique a
pour but de donner un caractère systématique à l'application de l'algèbre
à la géométrie; elle montre que toutes les propriétés géométriques
peuvent se traduire par des relations numériques. Dans la géométrie
analytique, les points sont determinés à l'aide de coordonnées; à une
courbe quelconque correspond une relation entre les coordonnées de chacun
de ses points : cette rela tion constitue l'Ă©quation de la courbe.
• Géométrie
infinitésimale. - Elle est composée par l'ensemble des propriétés
des figures qui, pour être établies, nécessitent l'emploi du calcul
infinitésimal.
• Géométrie
descriptive. La géométrie descriptive est surtout destinée
ù la charpente et la stéréotomie.
• Géométrie
de la droite (géométrie linéaire) : un traitement analytique de
la droite considérée comme un élément spatial.
• Géométrie
non-euclidienne : une discussion des géométries autres que celle
de l'espace de l'expérience. Toute géométrie non basée sur les axiomes
euclidiens est dite géométrie non euclidienne.
• Axiomes
de la géométrie : une analyse critique des fondements de la géométrie.
(EB).
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En
bibliothèque - Géométrie imaginaire.
- Lobatchevski, Etudes géométriques sur la théorie des parallèles,
trad. HoĂĽel, suivi d'un Extrait de la correspondance de Gauss et de
Schumacher; Paris, 1866. - Jean Bolyai, la Science absolue de l'espace,
trad. Hoüel; Paris, 1868. - LobatchevskiI, Pangéométrie (en français),
Kazan, 1855. - Houël a également traduit le Mémoire posthume
de Riemann (Annali di Matematica pura ed applicata, III, 2) et l'Essai
de Beltrami (Annales scientifiques de l'École normale supérieure,
1869). - Beltrami, Teoria fondamentale degli spazii di curvatura costante;
Milan, 1868. - Klein, Bulletin des sciences mathématiques et astronomiques,
1871, pp. 341 et suiv.- P. Tannery, la Géométrie imaginaire et la
notion d'espace, dans Revue philosophique, novembre 1876 et
juin 1877.
Géométrie
descriptive.- Les Leçons de Monge à l'ancienne École normale
dont il a paru plusieurs Ă©ditions revues l'une par Hachette, 1812, une
autre par Brisson, 1820; la Géométrie de Vallée, 1819, ouvrage
honoré d'un rapport à l'Institut, par Delambre.- Les traités de Leroy,
de Lagournerie, de M. Mannheim et de Brisse, etc. |
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