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GéométrieObjet géométrique · Glossaire

angle d'or

L'angle d'or est le plus petit des deux angles qui partagent un tour dans la proportion du nombre d'or : le rapport du tour au grand angle est égal à celui du grand angle au petit. Il mesure environ 137,5° et sert notamment à répartir des directions autour d'un centre en limitant leurs répétitions rapides.
Partage d'un tour selon l'angle d'or Un cercle est partagé en un petit secteur rouge de 137,508 degrés et un grand secteur jaune de 222,492 degrés. 137,508° 222,492° O un tour : 360°
Les deux rayons partagent le tour en 137,508° et 222,492° ; leur somme vaut 360°.
Sommaire

Ce que vous allez apprendre

  • Identifier l'angle d'or et ses deux mesures complémentaires dans un tour.
  • Recalculer la valeur 137,507764° à partir du nombre d'or.
  • Distinguer l'angle d'or du nombre d'or, de la suite de Fibonacci et de la spirale d'or.
  • Employer l'arrondi avec une précision adaptée au tracé.

En clair

Imaginez que vous tourniez autour du centre d'un cercle avant de placer chaque nouveau point. Avec un quart de tour, les points retrouvent vite les mêmes directions. Avec l'angle d'or, la rotation mesure environ 137,5° : elle ne partage pas le tour en un petit nombre de parts égales.
Cet angle vient d'un partage particulier du cercle. Le petit angle et l'autre secteur du tour, environ 222,5°, sont dans la même proportion dorée que ce grand angle et le tour complet.

Définition

L'angle d'or est le plus petit des deux angles obtenus quand un tour est partagé selon le nombre d'or. Le nombre d'or, noté φ, est le nombre positif défini par φ=1+52\varphi=\frac{1+\sqrt{5}}{2}, soit environ 1,618.
Notons A le grand angle et B le petit angle. Leur somme forme un tour, et le rapport du tour à A est égal au rapport de A à B : 360=A+B,360A=AB=φ360^\circ=A+B,\quad \frac{360^\circ}{A}=\frac{A}{B}=\varphi. Il en résulte B=360φ+1=360φ2137,508B=\frac{360^\circ}{\varphi+1}=\frac{360^\circ}{\varphi^2}\approx137{,}508^\circ. L'autre angle du tour vaut A ≈ 222,492°.
La même définition peut s'exprimer avec les longueurs des deux arcs d'un cercle, car une longueur d'arc est proportionnelle à l'angle au centre. L'échelle du cercle et le sens choisi pour la rotation ne changent donc pas la valeur de l'angle.

De quoi c'est fait

La construction comporte cinq éléments. Un cercle fournit le tour complet de 360°. Son centre est le sommet commun des angles. Deux rayons délimitent un petit secteur B et un grand secteur A. Les arcs correspondants héritent du même rapport que les angles au centre. Enfin, le nombre d'or φ fixe le partage par la relation entre le tout, la grande part et la petite part.
Les deux secteurs dépendent l'un de l'autre, puisque A + B = 360°. La proportion dorée détermine alors leurs valeurs : B ≈ 137,508° et A ≈ 222,492°. Le rayon, la taille du dessin, sa couleur et son orientation ne définissent pas l'angle. Ces seules données suffisent à construire les deux rayons ou à calculer l'un des angles à partir de l'autre. La figure rend visible ce partage sans modifier les valeurs.

Un exemple, pas à pas

On veut construire l'angle d'or dans un tour. Les données sont un tour de 360° et le nombre d'or φ ≈ 1,61803398875. On appelle B le petit angle recherché et A son complément.
1. Utiliser l'identité exacte φ + 1 = φ2.
2. Calculer le petit angle : B=360φ2137,507764B=\frac{360^\circ}{\varphi^2}\approx137{,}507764^\circ.
3. Calculer le grand angle : A=360B222,492236A=360^\circ-B\approx222{,}492236^\circ.
4. Arrondir selon le besoin : B ≈ 137,508° au millième, ou 137,5° au dixième.
Le contrôle consiste d'abord à additionner les résultats : 137,507764° + 222,492236° = 360°. On vérifie ensuite que 360/222,492236 et 222,492236/137,507764 valent tous deux environ 1,618034. Les écarts restants proviennent uniquement des arrondis affichés.

En pratique

Dans un modèle de phyllotaxie, on place chaque nouvel élément après une rotation d'environ 137,5° autour d'un même centre. Ce choix évite qu'un petit nombre de rotations ramène exactement dans les mêmes directions. Si l'on veut au contraire quelques directions régulièrement répétées, une fraction rationnelle du tour est plus adaptée.
Pour une composition artistique, l'angle d'or peut régler l'écart entre des éléments successifs. Il convient lorsque la rotation et la proportion dorée font partie de la construction. Une symétrie ou une grille régulière est préférable si des alignements répétables doivent rester visibles.
Pour tracer l'angle, on part d'un rayon, puis on mesure 137,508° au centre dans le sens choisi. Un logiciel de géométrie permet de conserver davantage de décimales qu'un rapporteur ; avec un instrument gradué au degré, 138° est seulement une approximation adaptée à cette précision.

À ne pas confondre

Le nombre d'or. Le nombre d'or φ ≈ 1,618 est un rapport sans unité ; l'angle d'or est une rotation mesurée en degrés ou en radians. Une valeur écrite 1,618 décrit le rapport, tandis que 137,5° décrit l'angle.
La spirale d'or. Une spirale est une courbe, alors que l'angle d'or est l'ouverture entre deux directions. Un dessin courbe relève de la spirale ; deux rayons séparés d'environ 137,5° matérialisent l'angle.
La suite de Fibonacci. Cette suite est une succession de nombres ; l'angle d'or est une grandeur géométrique. Les rapports de deux termes consécutifs, comme 13/8 ou 21/13, se rapprochent du nombre d'or φ ; c'est ce rapport qui sert ensuite à partager le tour et à définir l'angle d'or. Un terme comme 13 ou 21 n'est donc pas une mesure de l'angle.

Limites et pièges

Le sens de rotation change l'écriture. Les ouvertures d'environ 137,508° et 222,492° ont les mêmes côtés et complètent le tour. Il faut annoncer le sens ou préciser que l'on retient le plus petit angle.
L'arrondi peut s'accumuler. Employer 137,5° au lieu de 137,507764° crée un écart d'environ 0,007764° par rotation. Après 100 rotations effectuées dans le même sens, l'écart cumulé atteint environ 0,7764°. Il faut garder davantage de décimales si la position finale compte.
Une ressemblance ne suffit pas. Un arrangement végétal ou une composition peut évoquer une répartition dorée sans réaliser exactement 137,508°. Il faut mesurer l'écart angulaire avec une précision annoncée avant de conclure à un accord.

Pour aller plus loin

nombre d'or — Retrouvez le rapport φ qui détermine le partage du tour et les deux angles complémentaires.
suite de Fibonacci — Approfondissez le lien annoncé entre Fibonacci, le nombre d'or et l'angle d'or.
spirale d'or — Distinguez une courbe gouvernée par la proportion dorée d'une rotation de 137,5°.
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