Avec des cercles

En géométrie plane, la tangente, on connaît tous… dès lors que la construction met en scène un cercle (C), une droite (D) et un point P. Pour autant, il est des situations autrement plus riches ! Avec uniquement des cercles tangents, une diversité extraordinaire émerge. Ainsi l’arbelos, dont la vertigineuse construction itérative donne naissance à des propriétés foisonnantes, toutes plus étonnantes les unes que les autres, a-t-elle fasciné les Anciens.
Les cercles jumeaux d’Archimède et les chaînes de Pappus nous plongent au cœur d’une transformation géométrique des plus élégantes, l’inversion. Plus près de nous, les cercles de Malfatti permettent de revisiter sous un autre angle la notion de cercle inscrit. La tangence n’a pas fini de nous émerveiller !

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Les propriétés de l’arbelos, ce fascinant objet géométrique étudié dès l’Antiquité, sont innombrables. Comment les Grecs s’y sont-ils pris pour établir de tels résultats ? Voyons quelques éléments de réponse à partir des textes que nous ont transmis Archimède et Pappus.


Les cercles de Malfatti

Jean-Jacques Dupas
Dans un triangle, comment choisir trois cercles ne se superposant pas de manière à minimiser la surface du triangle privé des trois cercles ? Une solution naturelle, faisant intervenir des tangentes dans le triangle, n’est pas la meilleure, mais donne naissance à des problèmes intéressants.


Des cercles touchants

François Lavallou
Les Éléments d’Euclide, ouvrage de référence pendant des siècles, a imposé en géométrie la démonstration à la règle et au compas. Mais de nombreux problèmes impliquant des cercles tangents entre eux gagnent en simplicité en utilisant des coniques ou des transformations, telle l’incontournable inversion.


Constructions de tangentes

Élisabeth Busser
Si l’on sait, à la règle et au compas, réaliser les constructions classiques, on sait peut-être moins tracer les tangentes communes à deux cercles. C’est le moment de mettre en pratique tout l’éventail de nos connaissances en géométrie euclidienne !


En bref : Au-delà de Descartes

Daniel Lignon

Plusieurs résultats dans le plan et dans l'espace généralisent le théorème de Descartes sur les courbures de cercles tangents.



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