$$\newcommand{\mtn}{\mathbb{N}}\newcommand{\mtns}{\mathbb{N}^*}\newcommand{\mtz}{\mathbb{Z}}\newcommand{\mtr}{\mathbb{R}}\newcommand{\mtk}{\mathbb{K}}\newcommand{\mtq}{\mathbb{Q}}\newcommand{\mtc}{\mathbb{C}}\newcommand{\mch}{\mathcal{H}}\newcommand{\mcp}{\mathcal{P}}\newcommand{\mcb}{\mathcal{B}}\newcommand{\mcl}{\mathcal{L}} \newcommand{\mcm}{\mathcal{M}}\newcommand{\mcc}{\mathcal{C}} \newcommand{\mcmn}{\mathcal{M}}\newcommand{\mcmnr}{\mathcal{M}_n(\mtr)} \newcommand{\mcmnk}{\mathcal{M}_n(\mtk)}\newcommand{\mcsn}{\mathcal{S}_n} \newcommand{\mcs}{\mathcal{S}}\newcommand{\mcd}{\mathcal{D}} \newcommand{\mcsns}{\mathcal{S}_n^{++}}\newcommand{\glnk}{GL_n(\mtk)} \newcommand{\mnr}{\mathcal{M}_n(\mtr)}\DeclareMathOperator{\ch}{ch} \DeclareMathOperator{\sh}{sh}\DeclareMathOperator{\th}{th} \DeclareMathOperator{\vect}{vect}\DeclareMathOperator{\card}{card} \DeclareMathOperator{\comat}{comat}\DeclareMathOperator{\imv}{Im} \DeclareMathOperator{\rang}{rg}\DeclareMathOperator{\Fr}{Fr} \DeclareMathOperator{\diam}{diam}\DeclareMathOperator{\supp}{supp} \newcommand{\veps}{\varepsilon}\newcommand{\mcu}{\mathcal{U}} \newcommand{\mcun}{\mcu_n}\newcommand{\dis}{\displaystyle} \newcommand{\croouv}{[\![}\newcommand{\crofer}{]\!]} \newcommand{\rab}{\mathcal{R}(a,b)}\newcommand{\pss}[2]{\langle #1,#2\rangle} $$
Bibm@th

Inversion

Étant donné un point $O$ (du plan ou de l'espace muni d'une unité de longueur), un réel $k$ non nul, on appelle inversion de pôle $O$ et de puissance $k$ la transformation qui à un point $M$ du plan associe le point $M'=f(M)$ tel que :

  • $M'$ appartient à la droite $(OM).$
  • Le produit des mesures algébriques de $OM$ et $OM'$ vaut $k$ : $\overline{OM}\cdot\overline{OM'}=k.$

Voici quelques propriétés des inversions :

  • Une inversion est involutive (ie si $M'$ est l'inverse de $M,$ $M$ est l'inverse de $M'$).
  • Si $M'$ est l'inverse de $M,$ et $N'$ l'inverse de $N,$ alors dès que $O$, $M$ et $N$ ne sont pas alignés, $M$,$M'$,$N$,$N'$ sont cocycliques.
  • L'image d'une droite est :
    • elle-même si la droite passe par le pôle d'inversion.
    • un cercle passant par le pôle et dont la tangente au cercle en $O$ est parallèle à la droite de départ.
  • L'image d'un cercle est :
    • une droite parallèle à la tangente au cercle en $O$ si le cercle passe par le pôle d'inversion.
    • un cercle homothétique sinon.
  • La composée de deux inversions de même pôle est une homothétie.
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