Communication graphique

Documents pareils
chapitre 4 Nombres de Catalan

Introduction au maillage pour le calcul scientifique

Calcul intégral élémentaire en plusieurs variables

Priorités de calcul :

6. Les différents types de démonstrations

Cours Fonctions de deux variables

Le contexte. Le questionnement du P.E.R. :

L.T.Mohammedia CHAINE D ENERGIE - DESSIN TECHNIQUE S.CHARI

La perspective conique

modélisation solide et dessin technique

Activités numériques [13 Points]

5 ème Chapitre 4 Triangles

AC AB. A B C x 1. x + 1. d où. Avec un calcul vu au lycée, on démontre que cette solution admet deux solutions dont une seule nous intéresse : x =

Limites finies en un point

Géométrie Algorithmique Plan du cours

Fonctions de deux variables. Mai 2011

Proposition de programmes de calculs en mise en train

Préparation à l épreuve de Mathématiques du concours d entrée en première année d IUFM (niveau 2) Responsable : Nathalie Villa villa@univ-tlse2

Cours de tracés de Charpente, Le TRAIT

Fonctions de plusieurs variables

CHAPITRE VI : HYBRIDATION GEOMETRIE DES MOLECULES

Chapitre 3. Quelques fonctions usuelles. 1 Fonctions logarithme et exponentielle. 1.1 La fonction logarithme

Visite de la cité des Sciences et de l industrie.

Probabilités et Statistiques. Feuille 2 : variables aléatoires discrètes

Quels polygones sont formés par les milieux des côtés d un autre polygone?

Géométrie dans l espace

On ne peut pas entendre la forme d un tambour

MAT2027 Activités sur Geogebra

Enoncé et corrigé du brevet des collèges dans les académies d Aix- Marseille, Montpellier, Nice Corse et Toulouse en Énoncé.

PEUT-ON «VOIR» DANS L ESPACE À N DIMENSIONS?

Théorème du point fixe - Théorème de l inversion locale

Les droites (d 1 ) et (d 2 ) sont sécantes en A Le point A est le point d intersection des 2 droites

EXERCICES DE REVISIONS MATHEMATIQUES CM2

Baccalauréat ES Polynésie (spécialité) 10 septembre 2014 Corrigé

Paris et New-York sont-ils les sommets d'un carré?

CNAM UE MVA 210 Ph. Durand Algèbre et analyse tensorielle Cours 4: Calcul dierentiel 2

Sommaire de la séquence 10

Une approche statique quasi-périodique de la capacité portante des groupes de micropieux

Sommaire Table des matières

Soit la fonction affine qui, pour représentant le nombre de mois écoulés, renvoie la somme économisée.

Approximations variationelles des EDP Notes du Cours de M2

TOUT CE QU IL FAUT SAVOIR POUR LE BREVET

1S Modèles de rédaction Enoncés

STATIQUE GRAPHIQUE ET STATIQUE ANALYTIQUE

O, i, ) ln x. (ln x)2

Si deux droites sont parallèles à une même troisième. alors les deux droites sont parallèles entre elles. alors

Correction : E = Soit E = -1,6. F = 12 Soit F = y = 11. et G = -2z + 4y G = 2 6 = 3 G = G =

Condition inf-sup pour l Elément Fini de Taylor-Hood È ¾ -iso-è ½

LA PHYSIQUE DES MATERIAUX. Chapitre 1 LES RESEAUX DIRECT ET RECIPROQUE

Le nombre d or et Fibonacci

TBI et mathématique. Pour vous soutenir dans votre enseignement des mathématiques. Les outils du logiciel Notebook. les ressources internet

PROGRAMME D HABILETÉS EN FAUTEUIL ROULANT (WSP-F)

Séquence 10. Géométrie dans l espace. Sommaire

Examen optimisation Centrale Marseille (2008) et SupGalilee (2008)

INTRODUCTION À L ANALYSE FACTORIELLE DES CORRESPONDANCES

Fonctions de plusieurs variables : dérivés partielles, diérentielle. Fonctions composées. Fonctions de classe C 1. Exemples

A Isabelle, à mes parents.

Optimisation et programmation mathématique. Professeur Michel de Mathelin. Cours intégré : 20 h

point On obtient ainsi le ou les points d inter- entre deux objets».

FctsAffines.nb 1. Mathématiques, 1-ère année Edition Fonctions affines

métallerie LA QUALITÉ & LE SERVICE AU COEUR DE NOTRE DÉMARCHE Notre indépendance fait la différence

Démontrer qu'un point est le milieu d'un segment

Problèmes de dénombrement.

«Aucune investigation humaine ne peut être qualifiée de science véritable si elle ne peut être démontrée mathématiquement.

Résolution d équations non linéaires

Le théorème de Thalès et sa réciproque

La médiatrice d un segment

I- Définitions des signaux.

CONJUGUÉ D'UN POINT PAR RAPPORT À UN TRIANGLE

Géométrie dans l espace Produit scalaire et équations

Le seul ami de Batman

Université Bordeaux 1 MIS 103 OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE

I - PUISSANCE D UN POINT PAR RAPPORT A UN CERCLE CERCLES ORTHOGONAUX POLES ET POLAIRES

COURS EULER: PROGRAMME DE LA PREMIÈRE ANNÉE

Produits concernés: CS10, CS15, TS11, TS15, GS05, GS06, GS08, GS10, GS15

Introduction à la théorie des graphes. Solutions des exercices

La géométrie du triangle III IV - V Cercles remarquables - Lieux géométriques - Relations métriques

Chapitre 2 : Caractéristiques du mouvement d un solide

SIMULATION HYBRIDE EN TEMPOREL D UNE CHAMBRE REVERBERANTE

"La collimation est la première cause de mauvaises images dans les instruments amateurs" Walter Scott Houston

Nom : Groupe : Date : 1. Quels sont les deux types de dessins les plus utilisés en technologie?

Deux disques dans un carré

JUPITER /20/27/61m. Contact NF, 50mA à 24v max. avec R50 Ohms en série

ÉTUDE DE L EFFICACITÉ DE GÉOGRILLES POUR PRÉVENIR L EFFONDREMENT LOCAL D UNE CHAUSSÉE

DISQUE DUR. Figure 1 Disque dur ouvert

Chapitre 2 : Vecteurs

EVALUATIONS MI-PARCOURS CM2

Items étudiés dans le CHAPITRE N5. 7 et 9 p 129 D14 Déterminer par le calcul l'antécédent d'un nombre par une fonction linéaire

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable

OLYMPIADES ACADÉMIQUES DE MATHÉMATIQUES

IV- Equations, inéquations dans R, Systèmes d équations

Sillage Météo. Notion de sillage

Date : Tangram en carré page

Logiciel SCRATCH FICHE 02

SINE QUA NON. Découverte et Prise en main du logiciel Utilisation de bases

Planche n o 22. Fonctions de plusieurs variables. Corrigé

BACCALAUREAT GENERAL MATHÉMATIQUES

Polynômes à plusieurs variables. Résultant

Chapitre 5 : Flot maximal dans un graphe

DYNAMIQUE DE FORMATION DES ÉTOILES

Transcription:

Introduction générale Partie I. La projection parallèle 1. Le dessin multivue 2. La méthode de Monge (applications) 3. L axonométrie 4. Les courbes de Bézier 1

Polyèdres Application des constructions vues au cours dernier De nombreux volumes (en architecture ou en mécanique) ont des géométries sous forme de polyèdres ou d'assemblage de polyèdres Éléments constitutifs Faces: surfaces polygonales planes, avec bords droits. Arêtes: intersections de deux faces. Sommets: points de concours des arêtes 2

Polyèdres Polyèdres réguliers Toutes les faces, les angles aux sommets des faces et les angles des dièdres sont égaux. Ce sont des polyèdres convexes : situés entièrement d'un coté d'une face quelconque. Polyèdres usuels: prismes: pyramides: arêtes latérales, parallèles entre elles; bases polygonales, parallèles entre elles; faces latérales = parallélogrammes. 1 sommet, 1 base polygonale; faces issues du sommet triangulaires. Formule d'euler : S A + F = k avec k = 2 (caractéristique d'euler) est valide pour les polyèdres simplement connexes; c'est-à-dire qui par déformation continue peuvent être transformés en une sphère. On les appelle ainsi, polyèdres simples. (voir Mortenson, Geometric modeling, pp. 384-395). 3

5 solides réguliers de Platon Cube ou Hexaèdre 6 faces Tétraèdre 4 faces Icosaèdre 20 faces Wikipedia Octaèdre 8 faces Dodécaèdre 12 faces 4

Wikipedia Prismes Prismes formés de polygones réguliers5

Les 3 seules pyramides formées de polygones réguliers... Wikipedia Pyramides 6

Formule d'euler Nombre d arêtes A Nombre de sommets S tétraèdre Forme des faces Nombre de faces F triangle 4 6 4 hexaèdre carré 6 12 8 octaèdre triangle 8 12 6 dodécaèdre pentagone 12 30 20 icosaèdre triangle 20 30 12 S A+F=2? 7

Formule d'euler Démonstration de la formule d'euler (par Cauchy, en 1809) Exemple : Cube S A+F= k Cube ouvert «aplati» S A+F= k-1 Etape 0 : on enlève une face et on aplatit le polyèdre pour obtenir un graphe plan 8

Formule d'euler S A+F= k-1 +5A, +5F +1A, +1F S A+F= k-1 S A+F= k-1 Etape 1 : On répéte l'opération suivante : Pour chaque face non triangulaire, on ajoute une arête reliant deux sommets non appariés. A chaque fois, on augmente le nombre d'arêtes de 1 et le nombre de faces de 1. Ceci est répété tant qu'il reste des faces non triangulaires. 9

Formule d'euler S A+F= k-1 2A, 1F, 1S 1A, 1F S A+F= k-1 S A+F= k-1 Etape 2 : On alterne les deux opérations suivantes, - De préférence, on supprime les triangles dont deux arêtes sont frontière. A chaque fois, on diminue A de 2 et F et S de 1. - On supprime les triangles dont une seul arête est frontière A chaque fois, on diminue A et F de 1. Ceci jusqu'à ce qu'il ne reste qu'un seul triangle. 10

Formule d'euler S A+F=k-1 11

Formule d'euler Tout polygone peut être décomposé en triangles Par conséquent, en appliquant les trois opérations décrites, on peut transformer, sans changer la caractéristique d'euler, le graphe plan en un triangle, pour lequel la formule S A+F= k-1 est vérifiée, avec k-1 = 1 Le graphe de départ vérifie donc cette formule. Donc le polyèdre de départ vérifie : S A+F= k = 2 12

Formule d'euler Application de la formule d'euler au ballon de foot On a : k = 2 (analogue à une sphère) On P faces pentagonales et H faces hexagonales, soit F=P+H faces. Chaque sommet est partagé par 3 faces pentagonales ou hexagonales : S=(5P+6H)/3 Chaque arête est partagée par 2 faces : A=(5P+6H)/2 Formule d'euler : S-A+F=k : (5P+6H)/3 (5P+6H)/2+P+H=2 P=12 Il faut donc 12 pentagones, autant d'hexagones que l'on veut... 13

Formule d'euler Icosaèdre tronqué... Wikipedia 14

Caractéristique d'euler La caractéristique d'euler est liée à la topologie. Pour un surface délimitant un volume avec n trous ( donc de genre topologique n ) : k =2 2n S-A+F=2 2n n=2 n=3 Wikipedia n=0 n=1 15

Polyèdres Représentation en géométrie de Monge des Polyèdres usuels 16

Les prismes a' b' d' c' A' B' D' C' Le prisme droit : arêtes latérales perpendiculaires aux bases B C A D 17

Prisme droit frontal a' d' b' c' LT b? a c d 18

Prisme droit frontal a' d' b' c' LT b La base n'est pas vue en vraie grandeur a c d 19

Prisme droit frontal a' d' b' c' a' LT b a c Rotation ou rabattement d r a 20

Prisme droit frontal a' d' b' L1 T1 c' a' A1 B1 LT D1 Changement de plan Br C1 Rotation ou rabattement b Ar Cr a c d r a Dr 21

Arêtes parallèles à LT pp' A'' a' B'' b' D'' d' c' C'' LT d a c b 22

Prisme oblique Détection des lignes cachées Examen des arêtes DC et BF Examen des polygones CDHG et CBFG 23

Prisme dont la base est dans un plan projetant V Changement de plan pour : H un point de la base une arête latérale V1 H 24

Pyramides Pyramide régulière Pyramide oblique Détection des lignes cachées BC et AS ACS et BS 25

Pyramides Pyramide régulière Pyramide oblique Détection des lignes cachées BC et AS ACS et BS 26

Pyramides a' Pyramide dont la base est dans un plan projetant. La base est vue en vraie grandeur par changement de plan 27

Pyramides Vraie grandeur obtenue par rotation ou rabattement 28

Pyramides Pyramide droite dont la base est dans un plan de profil E' F' A' D' B' C' 29

Pyramides Pyramide droite dont la base est dans un plan de profil E' F' A' D' B' C' 30

Pyramides Pyramide droite dont la base est dans un plan de profil 31

Pyramides Le tétraèdre et un développement possible (par rabattement) 32

Pyramides Octaèdre vu dans 2 positions différentes, par changement de plan de projection 33

Sections planes de polyèdres * Problèmes relatifs aux polyèdres: - sections planes; - intersections réciproques * Mettent en œuvre les principes vus précédemment - intersection de deux plans; - rencontre d'une droite et d'un plan. On utilisera des surfaces auxiliaires qui seront tout naturellement des plans. 34

Section d'un prisme droit par un plan projetant On peut faire soit - Un changement de plan - Un rabattement 35

Section d'un prisme droit par un plan qc Notons la manière d effectuer le changement de plan H-V vers H-V1 à l aide du point auxiliaire (N) 36

Section d'un prisme droit par un plan qc 37

Section droite d'un prisme oblique La première opération consiste à tracer un plan perpendiculaire aux arêtes latérales du prisme Notons le calcul direct du point de percée de (c) dans le plan (a) au moyen du plan auxillaire de bout (b). Le point de percée est situé sur l'intersection entre le plan (a) et (b) Il est situé aussi sur (c) 38

Section droite d'un prisme oblique On peut aussi prendre un nouveau plan de projection parallèle aux arêtes du prisme. Une fois déterminée, la section permet de remonter vers les points de percée 39

Section d'une pyramide par un plan projetant Rabattement ou changement de plan S 40

Section d'une pyramide par un plan qcq Méthode 1 : chercher les points de percée des arêtes candidates dans (a) Méthode 2 : chercher des intersections de plans Méthode 3 : modifier le problème en effectuant un changement de plan 41

Section d'une pyramide par un plan qcq Méthode 1 : chercher les points de percée des arêtes candidates dans (a) On utilise un plan auxiliaire vertical dont l'intersection avec (a) donne une droite (i,i') contenant l'intersection recherchée i' i SA dans a 1 SB dans a 2 42

Section d'une pyramide par un plan qcq Méthode 1 : chercher les points de percée des arêtes candidates dans (a) On utilise un plan de bout dont l'intersection avec (a) donne une droite (j,j') contenant l'intersection recherchée SA dans a 1 SB dans a 2 j' j 43

Section d'une pyramide par un plan qcq Méthode 1 : chercher les points de percée des arêtes candidates dans (a) On utilise un plan de bout dont l'intersection avec (a) donne une droite (j,j') contenant l'intersection recherchée SA dans a 1 SB dans a 2 44

Méthode 2 : chercher des intersections de plans 45

Section d'une pyramide par un plan qcq Méthode 3 : changer le problème en effectuant des changement de plans et / ou des rabattements/rotations 46

Théorème de Desargues Girard Desargues (1591-1661) John Stillwell, Mathematics and its history, Springer-Verlag, 1989 C'est encore vrai si le centre de perspective est rejeté à l'infini. Si deux triangles, (...) ont leurs sommets placés deux à deux sur 3 droites concourantes en un même point, alors leurs cotés se rencontreront deux à deux en trois points situés sur une même droite, et 47 réciproquement.

Théorème de Desargues Centre de perspective S La détermination d'un seul point de coupe est suffisante pour construire de proche en proche tous les autres points. Z D' A' α D C' X B' C Y A B T Axe de perspective π i 48

Centre de perspective Axe de perspective 49

1- Calculer le point de percée d'un des segments 50

1- Calculer le point de percée d'un des segments 51

2- Utiliser Desargues pour calculer les autres points de percée 52

2- Utiliser Desargues pour calculer les autres points de percée 53

2- Utiliser Desargues pour calculer les autres points de percée 54

On connait la forme de l'intersection 55

4 On peut effectuer un rabattement pour avoir l'intersection en vraie grandeur 56

Possibilité d'erreur significative? 57

Utiliser Desargues dans l'autre vue 58

Utiliser une vue de profil 59

Théorème de Desargues La détermination d'un seul point de coupe est suffisante pour construire de proche en proche tous les autres points. (valable même si le point de perspective est rejeté à l'infini) Z D' A' α D X C' C Y B' B T Axe de perspective A π 60

Points de percée d'une droite dans un cône O m B A P1 P2 a 61

Points de percée d'une droite dans un cône O m B A 2 1 a 62

Points de percée d'une droite dans un cône Ne correspondent pas aux 2 projections d une même droite. Ce sont des limites de surfaces courbes 63

Points de percée d'une droite dans un cône P1 ' P2 ' 1.Trace du plan SAB 2. Intersection de SAB et du cône P1 P2 64

Points de percée dans une pyramide 65

Points de percée dans une pyramide 66