Des quadrilatères entiers

Découvrir qu’une figure aussi simple que le carré ne peut avoir à la fois des côtés et des diagonales de longueurs entières a perturbé plusieurs grands savants de l’Antiquité. Est-il possible de trouver tout de même des polygones vérifiant cette propriété ? Cette question anodine ouvre encore de nouveaux champs de recherche de nos jours.
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Alors que la géométrie des triangles et des quadrilatères a été étudiée en détail depuis bien des siècles, nous ne sommes entrés que depuis peu dans la géométrie des pentagones. Suivons ensemble les pas de Héron, Brahmagupta et Robbins.

Trois côtés déterminent entièrement un triangle, à l’orientation près. Avec quatre côtés, les possibilités de construction d’un polygone sont infinies. Malgré tout, de nombreuses propriétés générales peuvent être établies pour des quadrilatères convexes quelconques.

Voici deux problèmes de distances auxquels s’est intéressé Paul Erdős. Dans le premier, on étudie les distances définies par n points. Dans le second, il s’agit de trouver des ensembles de points définissant uniquement des distances entières.

Un carré est un exemple particulier de losange. Si tout un chacun est capable de calculer aisément l’aire d’un carré, qu’en est-il de celle d’un losange ? De même, un carré admet un cercle circonscrit et un cercle inscrit. Que se passe-t-il pour le losange ?
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