En géométrie

L'optimisation s'applique aussi à des contextes géométriques. La nature a été la première à la rechercher, que ce soit dans la forme des alvéoles des abeilles ou dans celle de certains reliefs façonnés par l'eau ou le vent.
Les mathématiciens, eux aussi, s'y sont employés, utilisant aujourd'hui les outils du calcul différentiel qui ont supplanté les méthodes anciennes au point de rendre la géométrie méconnaissable. Les questions elles-mêmes se sont transformées sous l'effet de l'efficacité décuplée offerte par ces méthodes.
Mais tout ne se réduit pas au calcul différentiel. Lorsque des aspects combinatoires s'y immiscent, les problèmes peuvent se révéler ardus, au point que certains énoncés apparemment simples, comme celui des triangles de Heilbronn, résistent encore à la sagacité des chercheurs.

LES ARTICLES

Brachistochrone :

Élisabeth Busser
Le chemin le plus court est-il toujours le plus rapide ? Les mathématiciens savent que non depuis le XVII e siècle. Les skateboarders en sont également convaincus, expérimentalement, depuis que le tracé de leurs half-pipes épouse la forme d'une courbe « brachistochrone ».


Les bons partages

Fabien Aoustin
Les jolis problèmes sont comme les bons petits plats, on aime les partager. Parfois, c'est la question même du partage qui devient intéressante, surtout quand on est d'une nature généreuse et qu'on souhaite pouvoir en faire profiter le plus grand nombre.


Les abeilles économes

Élisabeth Busser
Optimiser, optimiser ! Telle semble être la devise des abeilles lorsqu'elles construisent leurs gâteaux de miel. Penchons-nous sur leurs « méthodes » d'économie. La géométrie nous sera d'un grand secours pour calculer les aires et les angles des alvéoles.


Peut-on rendre compte mathématiquement des formes que nous montre la nature ? Alors que la physique a son principe de moindre action depuis le XVIII e siècle et Maupertuis, la biologie doit attendre le début du XX e siècle pour qu'une synthèse soit tentée.


Les triangles de Heilbronn

Jean-Louis Legrand
Comment placer des points dans une zone du plan pour maximiser la plus petite aire définie par trois d'entre eux ? Malgré le caractère élémentaire de cet énoncé de géométrie, aucune réponse générale à ce problème n'est encore connue aujourd'hui !


En bref : Des triangles, encore des triangles !

Fabien Aoustin

Combien de triangles peut-on dessiner au maximum avec un nombre donné de segments ?



En bref : Mathématiques nuptiales

Fabien Aoustin

Les ensembles de points peuvent donner lieu à de jolis problèmes d'optimisation.



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