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SECTRICE DE MACLAURIN
Sectrix
of Maclaurin, Maclaurinsche Sektrix
Courbe étudiée par Maclaurin en 1742, Plateau
en 1828 et Kempe en 1895.
Colin Maclaurin (1698-1746) : mathématicien écossais. Autres noms : sectrice de Plateau, courbe isocyclotomique, araignée (Heymann 1899). Loria p. 460. |
Les sectrices de Maclaurin sont les lieux des points d'intersection
de deux droites pivotant uniformément chacune autour d'un point
fixe.
Les points fixes étant O et A(a,
0), la vitesse angulaire de la droite DA
passant par A étant k fois celle de la droite D0
passant par O, on obtient :
Equation polaire dans le repère de pôle O : , étant l'angle lorsque DO passe par A. Equation polaire dans le repère de pôle A : . On obtient toutes les sectrices en supposant |k| > 1 (échanger O et A revient à changer k en 1/k). |
Les deux inverses d'une sectrice de Maclaurin par rapport aux 2 pôles sont encore des sectrices de Maclaurin : l'inverse de par rapport à O est , et l'inverse de par rapport à A est .
Lorsque est constructible et lorsque k est entier, la sectrice de Maclaurin est une courbe |k|-sectrice, puisque le rapport entre les angles est constamment égal à k. et c'est également une courbe |k–1|-sectrice car .
Cas particuliers remarquables pour
nul (c'est-à dire lorsque durant leur mouvement, les 2 droites viennent
à être confondues):
k= | équation avec pôle O | équation avec pôle A | nom de la courbe | figure | remarque |
2 (ou 1/2) | cercle |
|
Ceci équivaut au théorème de l'angle
au centre.
Quelle est la courbe décrite par le point d'intersection des deux droites passant par les aiguilles des secondes de deux montres placées dans un même plan ? |
||
-1 | droite |
|
La bissectrice d'un triangle isocèle est aussi sa médiatrice ! | ||
3 (ou 1/3) | trisectrice de Maclaurin | ||||
3/2 (ou 2/3) | limaçon trisecteur |
|
|||
–2 (ou –1/2) | hyperbole d'excentricité 2 |
|
Notons que parmi les 3 courbes , chacune est une inverse des deux autres (le cas k = 3 donnant les 3 courbes précédentes).
Cas particuliers avec :
k = 1 | cercle |
|
Remarque : ceci équivaut au théorème de l'angle inscrit | ||
k = 2 | strophoïde droite |
|
|||
k = –1 | hyperbole équilatère |
|
Autre exemples :
k = 4, q0 = 0 ; c'est aussi une courbe trisectrice (cf. remarque ci-dessus). |
k = 3, q0 = p/2 |
Le cas limite où l'un des pôle est envoyé
à l'infini n'est autre que celui de la quadratrice
de Dinostrate et ses généralisations.
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© Robert FERRÉOL 2019