Tangente ou asymptote ?


Robert Ferréol

Confondre « tangente » et « asymptote » est une erreur bien courante : quel élève ne l’a jamais faite ? La distinction entre ces deux notions est pourtant bien claire. Une exploration de certaines constructions en géométrie projective va néanmoins nous obliger à remettre nos certitudes en question.

Qui a enseigné les mathématiques a forcément été confronté à la confusion faite par les élèves entre tangente et asymptote. Ce n’est pourtant pas faute d’avoir dit, écrit, répété, recopié que la courbe s’approche de son asymptote sans jamais l’atteindre, alors que la tangente touche la courbe ! 

L’une concerne des points à distance finie, l’autre des points situés à l’infini. Oui, mais lorsque l’on trace des courbes, on ne va jamais jusqu’à l'infini ! Il existe pourtant un stratagème pour « voir » ce qui se passe à l’infini. Prendre de la hauteur, et regarder le graphe en perspective (penser à la vision de la piste de décollage par un pilote). 

On va voir que les asymptotes deviennent des tangentes.

 

La construction d’une perspective

Prenons en effet de la hauteur. Ajoutons au plan (xOy) de la figure ci-dessous une troisième dimension (Oz) et plaçons les yeux d’un observateur en Ω, de coordonnées
(0, –d, h) où h est la hauteur depuis le « sol » (xOy) et d est la distance à l’« écran » (xOz). 

L’observateur regarde à travers l’écran un point M de coordonnées (xyz). La droite (ΩM) coupe l’écran (xOz) en un point N dont on cherche les coordonnées xe et ye dans le plan ... Lire la suite


références

Les secrets des dimensions. Bibliothèque Tangente 66, 2019.
• Dossier « Les quadriques et les coniques ». Tangente SUP 75, 2014.