- les rotations d'angle 0 sont des similitudes d'angle 0. Réciproque:
Si s est une similitude telle que: pour tous points distincts A et B du plan d'images respectives A' et B', l'angle
est constant, alors s est une similitude directe. Démonstration: Soient A, B, C et D quatre points distincts du plan, d'images respectives A', B', C' et D'. Or, l'angle orienté entre un vecteur et son image est constant,
s est une similitude qui conserve les angles orientés, elle est donc directe. 3/ Écriture complexe d'une similitude directe
Le plan complexe est rapporté au repère orthonormé de sens direct
Théorème: soit transformation du plan. Si f est une similitude directe de rapport k et d'angle 0 alors:
alors f admet une écriture complexe de la forme: z' = az + b avec a = keio
Soit f similitude directe de rapport k et d'angle 0. Il est à remarquer que si f a pour écriture: z' = az + b alors O a pour image O' d'affixe b.
Appelons donc b l'affixe de O' image de O par f et soit M'(z') image de M(z) par f.
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- une homothétie de rapport k > 0 est une similitude directe de rapport k et d'angle 0. - une homothétie de rapport k est une similitude directe de rapport (-k) et d'angle. - une rotation d'angle 0 est une similitude directe de rapport 1 et d'angle 0
4/ Existence et unicité d'une similitude directe
Soient A, B, A' et B' quatre points du plan tels que A ≠ B et A' ≠ B'. Alors, il existe une unique similitude directe s telle que: s(A) = A' et s(B) = B'. Démonstration
Si une telle similitude s existe alors il existe a et b complexes, avec a ≠ 0 tels que:
zA' = azA + b et zB' = azB + b
alors: zB' - zA' = a (zB - za)
soit:
auquel cas: b = zA' - azA
Si s existe, le couple ( a; b) est unique et s est donc elle aussi unique. Soit s dont l'écriture complexe est z' = az + b
avec: et b = zA' - azA
B étant différent de A, a est défini. zA' = azA + b et zB' - zA' = azB - azA
Donc z B' = azB - az A+ zA' = az B + b
De plus, comme B' ≠ A', a est non nul et s est donc définie. D'où: s(A) = A' et s(B) = B'.
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Notes et références [ modifier | modifier le code]
↑ (en) G. Marsaglia et G. P. H. Styan, « When does rank( A + B) = rank( A) + rank( B)? », Canadian Mathematical Bulletin, vol. 15, 1972, p. 451-452 ( lire en ligne). ↑ (en) M. Fazel, Matrix rank minimization with applications: PhD Thesis. Department of Electrical Engineering, Université Stanford, 2002. ↑ Cette propriété intervient dans les problèmes où l'on cherche à obtenir des objets parcimonieux par minimisation du rang (en compression d'images par exemple). Le rang étant une fonction à valeurs entières, donc difficile à minimiser, on préfère parfois considérer l'approximation convexe du problème qui consiste à y minimiser la norme nucléaire. ↑ Définition conforme à N. Bourbaki, Algèbre, partie I, Paris, Hermann, 1970, p. II. 59, définition 7. ↑ Voir N. 59, prop. 10 et alinéa suivant la démonstration de cette proposition. Articles connexes [ modifier | modifier le code]
Rang d'un groupe
Rang d'un groupe abélien (en)
Rang d'un module libre
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