Le barycentre

La notion mathématique de barycentre, issue de celle de centre de gravité en physique, n'a été introduite qu'au XIXe siècle. Ce système de points pondérés devient un concept indispensable en géométrie tant il mène à des merveilles. Sa fameuse loi d'associativité se retrouve dans de nombreuses astuces de démonstrations et permet, avec la notion de coordonnées barycentriques, de résoudre, indépendamment de la dimension de l'espace, de multiples problèmes, souvent sans calcul : alignement de points, concourance de droites, lieu géométrique d'un point du plan ou de l'espace...
Né des lois d'équilibre de la physique, que l'on peut, par exemple, observer dans les mobiles de l'artiste Alexandre Calder, le barycentre connaît aujourd'hui un usage sans limite, de l'astronomie à l'équitation, des sciences de l'ingénieur au sport.

LES ARTICLES

Une notion affine inspirée par la physique

M. Brilleaud et B. Hauchecorne
Le milieu de deux points, le centre de gravité d'un triangle sont des notions familières dès le collège. Qu'ont-elles en commun ? Comment les généraliser ? Avec le barycentre, une nouvelle approche de la géométrie au début du XIXe siècle leur a donné un statut mathématique.


D'abord utilisée en physique et en mécanique, la notion de barycentre s'est révélée une source féconde de résultats en mathématiques. Problèmes d'alignement, d'incidence, de construction, de recherche de lieux : la géométrie peut difficilement s'en passer !


Aire et barycentre

Jean-Louis Legrand
L'utilisation des coordonnées barycentriques permet de revisiter le théorème de Routh et ses applications à plusieurs résultats de la géométrie euclidienne.


Les propriétés liées au barycentre peuvent être intelligemment exploitées dans le but d'améliorer les caractéristiques du franchissement d'obstacles par un cavalier et son cheval. La géométrie peut aussi se mettre au service du sport !


En bref : Les systèmes pondérés en astronomie

Daniel Justens

Les systèmes planétaires se représentent mathématiquement à l'aide des barycentres.



En bref : Ensembles convexes et segments

Daniel Lignon

Il est assez facile de reconnaître si un sous-ensemble du plan est convexe ou non.



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