Une nouvelle trigonométrie sans sinus ni cosinus

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Les élèves en Mathématiques ont un événement à célébrer. Le dr. Norman Wildberger, professeur de mathématiques à l’Université des New South Wales, a réécrit les règles si mystérieuses de la trigonométrie, et les sinus, les cosinus, les tangentes peuvent désormais être éliminés de la boite à outils trigonométrique. Qui plus est, le nouveau cadre de travail qu’il présente implique que les calculs peuvent être effectués sans tables trigonométriques ni calculatrices, en offrant pourtant une plus grande exactitude.

Établie par les grecs anciens et les romains, la trigonométrie est utilisée en navigation, en ingénierie, en construction et dans bien des sciences pour calculer les rapports entre les côtés et les sommets des triangles.

"Des générations d’élèves ont lutté avec la trigonométrie classique parce que le cadre qui leur était proposé était inadapté", indique Wildberger, dont le livre est intitulé « Divine Proportions: Rational Trigonometry to Universal Geometry » (Wild Egg books).

Le dr. Wildberger substitue aux notions traditionnelles d’angles et de distances de nouveaux concepts appelés "envergure" et "quadrance". « Ces nouveaux concepts signifient que les problèmes trigonométriques peuvent être résolus par l'algèbre », précise Wildberger. "Cette trigonométrie rationnelle remplace les sinus, cosinus et une foule d'autres fonctions trigonométriques par une arithmétique élémentaire".

"Durant les deux mille dernières années nous pensions que la distance était la meilleure façon de mesurer ce qui sépare deux points, et qu’un angle était la meilleure façon de mesurer ce qui sépare deux lignes. Aussi les professeurs se sont-ils résignés à enseigner les cercles, PI, ainsi que ces complexes fonctions trigonométriques qui associent des longueurs d'arc aux projections sur les axes, tous cela afin d'analyser les triangles. Et tant pis si les élèves n’y entendaient rien », ajoute le dr. Wilberger. « Mais sans alternative au cadre classique, tous les ans des millions des élèves ont mémorisé des formules, ont réussi ou non leurs examens, puis se sont empressés de tout oublier de cette expérience désagréable. Et les mathématiciens se demandaient pourquoi tant de personnes percevaient ce beau sujet d’étude avec un dégoût mêlé d'hostilité ».

Il existe désormais une meilleure perspective. Seules cinq règles principales sont nécessaires et il suffit de les apprendre et de savoir comment les appliquer simplement, selon le dr. Wildberger, pour se rendre compte que la trigonométrie classique ne représentait en réalité qu’un malentendu de la géométrie.

Le premier chapitre du livre de Wildberger est téléchargeable ici (pdf en anglais).

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halman

Excellent, à quand une traduction française ?

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fffred

wouaouh

je suis assez étonné :)
les découvertes en maths sont rarement accessibles comme celle ci.

EX
extrados

halman
Excellent, à quand une traduction française ?

je dirais même plus : quand est ce qu'il est dispo sur amazon ou en version dl même en anglais .

je me suis pris la tête sur les 5 lois principales :cry:

triple quad formula : j'ai reussi à demontrer une seule implication mais dur dur
Pythagoras theorem : evident
spread law : facile c'est identique à la loi des sinus mais avec des carré
cross law : pas facile faut bidouiller grave pour trouver
triple spread formula : pas encore trouvé (Aie pas taper )

j'aurais bien aimé avoir les demos sous la main . C'est inhumain d'avoir proposé uniquement le premier chapitre . Et puis je suis curieux de voir ce que ça donne en 3D :bon:

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Michel

Bien entendu , les choses telles que l'auteur les présentent sont totalement équivalentes. et heureusement ! je ne pense pas qu'il ait voulu réinventer les mathématiques (au moins la trigo) mais simplement qu'il a voulu ddémontrer qu'en considérant les choses autrement (c'est a dire en se basant sur ses "spreads" et ses "quadrances" au lieu des angles et des distances), il est possible de se passer de toutes les fonctions trigonométriques et de n'effectuer que du calcul algébrique.

Au vu du sommaire de son bouquin, je crois qu'il a été assez loin dans sa démonstration (https://wildegg.com/papers/Contents.pdf). Le dernier chapitre, Applications physiques, doit être interressant.

Cela dit, personnellement, la trigo ne m'ayant jamais trop rebuté, je ne prétend pas que sa façon de voir les choses soit la panacée. Mais je trouve cette tentative a priori attractive.

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fffred

a mon avis c'est simplement une nouvelle méthode de calcul qui rebute car on n'y est pas habitués. Mais sinon elle est très interressante. Et racine de 7, contrairement à sin41 est assez facile à utiliser. Au final je trouve que ca a du potentiel, non pas au niveau théorique, mais au niveau calculatoire.

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fffred

x0 = exp( ln(x)*0) = exp(0) = 1 dans le cas où x n'est pas 0
Sinon on pose 0
0 =1 par continuité

AN
anevka

une nouvelle trigonometrie ? il suffit de renommer les fonctions sinus , cosinus et distance euclidienne en respectivement spread , ..., quadrance etc ... un peu dommage (sic) car je ne pense pas que les ouvrages scientifiques ou techniques incluant des fonctions trigonométriques vont se réediter exprès .

SA
Sarko

Salut à tous

Je viens de lire les explications sur cette nouvelle manière de faire de la trigonométrie. Je ne suis pas un crack en maths et sans doute je n'ai pas tout compris car au chapitre 1.4 du fichier pdf, je lis que deux lignes parallèles ont une ouverture de 0 et deux lignes perpendiculaires, une ouverture de 1. De cela on déduit qu'un angle 45° possède une ouverture de 1/2. Jusque là c'est parfaitement clair.
Mais ce qui m'échappe alors, c'est comment un angle de 30° qui est (si j'ai encore toute ma tête), un 1/3 de 90 devient 1/4 dans la démonstration, tout comme l'angle de 60° (2/3 de 90) qui s'interprête comme une ouverture de 3/4
Tout cela me paraît bien mystérieux.....

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Michel

D'apres les definitions, sur le cercle trigo, cela donne:

spread(30°) = (1/2)² / (1)² = (1/2)² = 1/4
et de même:
spead(45°) = ( 1 / rac(2) )² / (1)² = 1/2
et
spread(60°)=(rac(3) / 2 )² / (1)² = 3/4

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Michel

Le dernier chapitre (coordonnéees polaires et sphériques) du livre de Wildberger est désormais téléchargeable ici (pdf en anglais).

MA
masterches

le lien vers ce dernier chapitre semble corrompu, du moins le fichier n'est sans doute plus en telechargement ou serveur bloqué ou defaillant ou je ne sais quel autre raison annulant le transfert de la totalité du pdf cible.

Les grandes avancées en general sont celles qui revisitent nos bases ;-). Cet article est d'un intérêt prometteur pour la science nouvelle.

Bien cordialement et bonne continuation.
Ches