NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

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ORIENTATION GÉNÉRALE  - M'écrire - Édition du: 19/03/2009

 

-Ý- Rubrique: Symétries

·         Introduction

·         Groupes

·          

·         1D - Bande

·         2D - Papier peint

·         3D - Cristallographie

Sommaire de cette page

 

>>> APPROCHE pour les bandes

>>> ISOMÉTRIES

>>> GROUPES DE SYMÉTRIE

Pages voisines

 

·         Méandres

·         Géométrie

·         Polyèdres

·         Triangles

·         Illusions d'optique

 

 


 

SYMÉTRIES des FRISES

ou des bandes décorées

 

§  Prendre un motif

§  Essayez de le reproduire sur la bande

§  En le déplaçant, en le retournant …

Vous ne trouverez que 7 possibilités

§  Et, même les combinaisons de ces opérations seront l'une des 7 opérations

Voir Nombre 7

 

 

 -Ý- APPROCHE pour les bandes

 

§  On considère un motif qui se répète sur une bande

§  Sans changer ni de forme ni de taille

§  Selon le mouvement donné au motif, on obtient différents modèles de frises

§  Les mouvements donnés s'appellent les isométries (car toutes les mesures restent identiques)

 

Exemples

 

-Ý- ISOMÉTRIES

Quatre types

§  TRANSLATION

Glissement du motif

d'un module dont il faut préciser la longueur

§  RÉFLEXION

Motif vu dans un miroir

par rapport à un axe de symétrie:

horizontale, verticale …

§  ROTATION

Pivotement du motif

par rapport à un axe de rotation:

quart de tour, demi-tour, …

§  RÉFLEXION GLISSÉE

Motif séparé en morceaux, certains sont réfléchis et translatés

 

Exemple de réfléchi glissé

 

Combinaisons

§  Ces mouvements de base peuvent être effectuées séparément ou en combinaison

§  Le nombre de combinaisons est limité

§  Certaines redonnent les mêmes résultats

§  On trouve donc des catégories de résultats, dits groupes de symétries

§  Symétrie est utilisé au sens mathématique: ce terme regroupe toutes les isométries possibles et pas simplement une symétrie de type miroir

§  Il y a sept groupes de symétries et seulement sept pour tout modèle de bande décorée

§  Chacun a les propriétés mathématiques d'un groupe

 

 

-Ý- GROUPES DE SYMÉTRIE

Noms

§  Une notation russe devenue quasi-internationale est utilisée en cristallographie

§  Chaque groupe de symétrie est baptisé par 4 caractères

§  Les lettres utilisées définissent le mouvement

o   premier caractère

p

translation

o   deuxième

m

symétrie

 

1

pas de symétrie

o   troisième

m

si la réflexion horizontale est une symétrie du motif

 

a

si la réflexion glissée est une symétrie

 

1

dans les autre cas

o   quatrième

2

rotation e 180°

 

1

sinon

 

 

Les 7 groupes

Type

Nom

Exemple

Autre

§  Translation

p111

http://forum.swarthmore.edu/geometry/rugs/symmetry/images/bp01.gif

§  Réflexion verticale

pm11

http://forum.swarthmore.edu/geometry/rugs/symmetry/images/bp03.gif

§  Réflexion glissée

p1a1

http://forum.swarthmore.edu/geometry/rugs/symmetry/images/bp05.gif

§  Rotation de 180°

p112

http://forum.swarthmore.edu/geometry/rugs/symmetry/images/bp06.gif

§  Rotation et réflexion verticale

pma2

http://forum.swarthmore.edu/geometry/rugs/symmetry/images/bp07.gif

§  Réflexion horizontale

p1m1

http://forum.swarthmore.edu/geometry/rugs/symmetry/images/bp02.gif

§  Réflexion horizontale et verticale

pmm2

http://forum.swarthmore.edu/geometry/rugs/symmetry/images/bp04.gif

 

 

Avec les couleurs

§  En introduisant les variations avec les couleurs et avec une certaine logique (coordination)

§  On obtient 24 groupes de symétries

o   les 7 d'origine

o   et 17 avec des inversions de couleurs sur les groupes d'origine

 

Exemple pour la translation : deux cas seulement

Type

Nom

Exemple

§  Translation

p111 - 1

 

p111 - 2

On ne considère que le cas d'un changement de couleur.

Quelles que soient ces couleurs

 

 

 


-Ý-

Suite

§  Symétrie 2D

 

Voir

§  Symétrie – Glossaire

§  Transformation

§  DicoMot