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GÉOMÉTRIE DIFFÉRENTIELLE CLASSIQUE

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3.  Arcs paramétrés et trajectoires

Nous allons distinguer à présent les notions d'arc paramétré et de courbe régulière.

On appellera arc paramétré de classe Ck une application f d'un intervalle I = [ab] de R dans E2 ou E3 qui soit k fois continûment dérivable dans I (en a et b, on considère respectivement les dérivées à droite et à gauche) ; dans ce qui suit, on supposera k assez grand pour que toutes les dérivations effectuées aient un sens. On appelle trajectoire de l'arc paramétré f le sous-ensemble image A = f (I).

On dira que deux arcs paramétrés (f, I) et (g, J) de classe Ck sont Ck-équivalents s'il existe un Ck-difféomorphisme ϕ de I sur J (c'est-à-dire une bijection k fois continûment dérivable ainsi que son inverse) tel que :

cela entraîne en particulier que les deux arcs ont la même trajectoire. On dira que le changement de loi de « temps » τ = ϕ(t) est un changement de paramètre admissible. Pour tout t ∈ I, on a dϕ/dt ≠ 0 ; les paramètres admissibles se répartissent donc en deux classes : ceux pour lesquels dϕ/dt > 0 et ceux pour lesquels dϕ/dt < 0. Choisir un signe revient à orienter la trajectoire.

  Exemples

Considérons le « trèfle à quatre feuilles » :

pour 0 ≤ ≤ 2 π ; l'origine O est un point multiple pour la trajectoire, car on a y = 0 pour t = π/4, 3 π/4, 5 π/4, 7 π/4.

Soit maintenant, pour t  […]

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Autres références

« GÉOMÉTRIE DIFFÉRENTIELLE CLASSIQUE » est également traité dans :

ANALYSE MATHÉMATIQUE

Écrit par :  Jean DIEUDONNÉ

Dans le chapitre "Géométrie différentielle"  : …  Une *des origines du calcul infinitésimal avait été l'étude des courbes planes (tangente, courbure, rectification, etc.), et un de ses succès au xviiie siècle fut l'étude analogue des courbes gauches et des surfaces. Mais les résultats obtenus étaient relatifs à la position de la courbe ou surface dans l'espace (autrement dit,… Lire la suite

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Médias de cet article dans l'Encyclopædia Universalis :

Trèfle à quatre feuilles Cycloïde Position d'une courbe par rapport à sa tangente Points de rebroussement Cycloïde Trièdre de Frénet Trèfle à quatre feuilles Changement de paramètre pour une surface Position d'un surface par rapport à un plan tangent Intersection du tore avec son plan tangent Position d'un surface par rapport à un plan tangent Points plats Position d'un surface par rapport à un plan tangent Intersection du tore avec son plan tangent Surfaces sphériques de révolution Surfaces pseudosphériques de révolution Surfaces associées à des lignes de courbure

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