La droite projective : une fructueuse mise en perspective


Fabien Aoustin

La droite est la figure géométrique la plus simple qui soit. La diversité des situations rencontrées en géométrie semble plus complexe, et pourtant… n'y aurait-il pas un point de vue singulier qui permettrait d'appréhender le plan comme une droite ? C'est tout l'objet de la géométrie projective !

Admirons le peintre de la Renaissance à son ouvrage. Imaginons cette situation représentée de profil dans le plan muni d'un repère orthonormé. Comme sur le schéma ci-dessous, on peut imaginer que l'œil de l'artiste est situé en l'origine et que la toile du maître est située sur la droite d'équation x = 1, parallèle à l'axe des ordonnées.

Si la toile est infinie, tout point A du plan peut être projeté sur un point A' de la toile. On peut même observer que tous les points situés sur une même droite passant par O sont projetés sur le même point de la toile. Ainsi, toute droite du plan passant par l'origine correspond à un unique point de la droite d'équation x = 1. Toutes ? Non ! Une droite résiste encore : l'axe des ordonnées. Qu'à cela ne tienne, ajoutons un nouveau point à notre droite-toile : un point « à l'infini », qui correspond intuitivement à l'endroit où se couperaient l'axe des ordonnées et la droite d'équation x = 1. Et c'est ainsi que les travaux des peintres sur la perspective nous offrent un nouveau point de vue sur la géométrie du plan !

 

Un nouveau point… de vue

Plus généralement, si l'on considère un plan vectoriel E, la droite projective ... Lire la suite


références

Le cercle. Bibliothèque Tangente 36, 2009.
Géométrie. Michèle Audin, EDP Sciences, 2006.
• Géométrie affine, projective, euclidienne et anallagmatique. Yves Ladegaillerie, Ellipses, 2003.
• Géométrie projective. Jean-Claude Sidler, Dunod, 2000.