GÉOMÉTRIE ANALYTIQUE

La géométrie analytique est l’art de résoudre les problémes de géométrie par le calcul.
René Descartes (1596-1650)

في أحد الأيام، بينما كان ديكارت يفكر في الرياضيات، لاحظ ذبابة تتحرك على سقف غرفته. كان السقف مُغطى ببلاطات مربعة تُشكل شبكة طبيعية. وبينما كان يُراقب الذبابة وهي تهبط في أماكن مختلفة، بدأ يتساءل: كيف يُمكنني وصف موقع الذبابة بدقة باستخدام الأرقام? قاده هذا السؤال البسيط إلى فكرة ثورية. تخيّل ديكارت السقف كشبكة، حيث تُمثل إحدى زواياها نقطة مرجعية - الأصل - حيث يلتقي خطان (محوران). يُمثل أحد الجدران المحور السيني، والآخر المحور الصادي. ومن خلال حساب المسافة التي قطعتها الذبابة على طول كل اتجاه، استطاع أن يُخصص لها زوجًا من الأرقام - ما نُسميه اليوم بالإحداثيات. بهذه الفكرة، ابتكر ديكارت نظامًا يُمكن من خلاله وصف كل نقطة باستخدام الأرقام. هذا الابتكار، المستوى الديكارتي، ربط الجبر والهندسة بطريقة جديدة تمامًا، وأصبح أحد أسس الرياضيات الحديثة. يصادف اليوم ذكرى ميلاد رينيه ديكارت، الذي أحدث ثورة في عالم الرياضيات والفلسفة. في هذا اليوم المميز، نستذكر رينيه ديكارت، ليس فقط لنظرياته، بل لأنه أظهر لنا أن حتى أبسط فضول قد يقود إلى أفكار تُغير العالم.

rene descartes

Le plan est muni d’un repère cartésien \( (O, \vec{i}, \vec{j}) \).

Soient \( A(x_A, y_A) \), \( B(x_B, y_B) \) deux points du plan et \( I \) le milieu du segment \([AB]\). Alor: \( I\left(\frac{x_A + x_B}{2}, \frac{y_A + y_B}{2}\right) \)

Soient \( A(x_A, y_A) \), \( B(x_B, y_B) \), et \( \alpha, \beta \in \mathbb{R} \) tels que \( \alpha + \beta \neq 0 \).

Le barycentre \( G \) des points \( (A,\alpha) \) et \( (B,\beta) \) a pour coordonnées :

\[ G\left( \frac{\alpha x_A + \beta x_B}{\alpha + \beta}, \frac{\alpha y_A + \beta y_B}{\alpha + \beta} \right) \]

Soient \( A(x_A, y_A) \), \( B(x_B, y_B) \), \( C(x_C, y_C) \) et \( \alpha, \beta, \gamma \in \mathbb{R} \) tels que \( \alpha+\beta+\gamma \neq 0 \).

Le barycentre \( G \) des points \( (A,\alpha), (B,\beta), (C,\gamma) \) a pour coordonnées :

\[ G\left( \frac{\alpha x_A + \beta x_B + \gamma x_C}{\alpha + \beta + \gamma}, \frac{\alpha y_A + \beta y_B + \gamma y_C}{\alpha + \beta + \gamma} \right) \]
Equation cartésienne d’une droite

Le plan est muni d’un repère cartésien \( (O, \vec{i}, \vec{j}) \).

Toute droite admet une équation cartésienne de la forme :

\[ ax + by + c = 0 \quad \text{avec} \quad (a,b) \neq (0,0) \]

L’équation \( ax + by + c = 0 \) est celle d’une droite.

Vecteur directeur - Droites parallèles

Le plan est muni d’un repère cartésien \( (O, \vec{i}, \vec{j}) \).

Si \( D \) a pour équation \( ax + by + c = 0 \), alors un vecteur directeur est :

\[ \vec{u}(-b, a) \]

Deux droites \( D: ax+by+c=0 \) et \( D': a'x + b'y + c' = 0 \) sont parallèles si :

\[ ab' - a'b = 0 \]
Vecteur normal à une droite - Droites perpendiculaires

\( lim_{x \to \infty} \frac{1}{x} = 0 \)

\( \int_{a}^{b} f(x) \, dx\)

\( \frac{df}{dx} \)

\( \sum_{i=1}^{n} i \)

\( \sqrt{x} \sqrt[3]{x} \)

3D cube transformations

\( [0, 2\pi] \longrightarrow \mathbb{R}^2,\quad t \longmapsto \begin{pmatrix} \cos(t) \\ \sin(t) \end{pmatrix} + c_1 \begin{pmatrix} \cos(f_1 t) \\ \sin(f_1 t) \end{pmatrix} + c_2 \begin{pmatrix} \cos(f_2 t) \\ \sin(f_2 t) \end{pmatrix} \)




Collinear: (of point) lying in the same straight line.

Vector: a quantity having direction as well as magnitude, especially as determining the position of one point in space relative to another.

Définition
Soit \(f\) une fonction définie sur une partie \(D\) de\(R\) et \(T\) un réel non nul. On dit que \(f\) est périodique de période T, si pour tout \(x \in D, (x + T)\), appartient à \(D\) et \(f(x + T) = f(x) \).

courbe de la fonction "\(f(x)=cos(x) \)" en 3D

Exemple

Hyperbole Exemple

Une fonction \(f\) définie sur un intervalle ouvert \(I\) est dérivable en un réel \(a\) de \(I\) s'il existe une réel, noté \(f'(a)\) tel que \(\lim_{ x\to a} \frac{f(x)-f(a)}{x - a} = f'(a) \)