M ATHÉMATIQUES ET SCIENCES HUMAINES
Qu’y a-t-il sur notre couverture ? (feuilleton)
Mathématiques et sciences humaines, tome 8 (1964), p. 38
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38.
QU’Y A-T-IL SUR NOTRE COUVERTURE? (feuill eton)
La
figure magique qui s’y
trouve dessinéecomporte
deslignes
droites dont certainssegments
sontsurchargés
de traits de couleurplus épais.
Si
je porte
d’abord mon attention sur les traitscolorés,
comne on semblem’y inviter - je
vois deux contourspolygonaux.
Chacun d’euxcomprend cinq
sommets: cesont deux
pentagones.
Leur relation ? essayons de voiruniquement
les sommets dupentagone gris:
l’un d’eux est situé sur un traitjaune,
et lesquatre
autres surun
prolongement
detrait jaune. Mais
simaintenant je regarde
les sommetsdu jaune
ce sera
pareil:
chacun est situ.é sur un trait ou sur unprolongement
de traitgris.
Avec le vocabulaire
classiqu.e
engéométrie
nous dirons: "chacun despentagones
est inscrit dans l’autre".
Après
cettecontemplation
passons à l’action.Essayons
de refaire uneconfigu-
ration
analogue
en conservant seulement comme information laphrase
ci-dessus mar-quée
par lesguillemets.
Choisissons unpentagone ABCDE, (le gris).
Il faut trouverun second
pentagmne (le jaune)
que nousappellerons PQRST.
Disons que le sommetjaune
P serapris
sur le côtégris
AB(ou
sonprolongement).
dù,prendre Q:
sur unautre côté
gris,
mais de telle sorteque
lec8té jaune PQ
passe par un sommetgris.
Quand
on auraarrangé cela,
on passera au choix deR
et ainsi de suite.Quelques tâtonnements
et unpetit
raisonnement nous convaincra vitequ’il
ne faut pas choi- sirQ
sur AE ni sur BC(c’est-à-dire qu’il né" faut
pasjoindre
lessommets jaunes
dans l’ordre de circulation sur les c8tés
gris).
De sorte que pour les deux sommetsjaunes
T etQ adjacents
àP,
il faut choi.sir les c8tésgris
nonadjacents à
AB.Prenons donc
Q
surDE,
de telle sorte quePQ
passe par C:Q
est donc déterminé defaçon univoque.
Puis R sur BC tel queQR
passe par A. Puis S sur AE tel que RS passe par D. Enfin T sur CD tel que ST passe par B. Vient alors la minute de véritécomme ils disent dans les
journaux:
si l’on ferme le circuit parTP,
ce dernier°
côté jaune
va-t-il passer par un sommetgris ?
tt,Faites
l’expérience,
au besoin avec un bon crayon et unerègle
en bonétat, e%
vous constaterez que
malgré
l’arbitraire initial(choix
deP)
on a la bonnesurpri-
se de voir la fermeture s’effectuer sans
peine.
C’est en effet un
théorème,
y et çapeut
se démontrer. Si l" on en croit AbrahamBosse,
c’est GérardDesargu.es (vers 1648) qui
aremarqué
pour lapremière
fois detelles
propriétés graphiques.
Il en a fourniégalement
ladémonstration,
et il estfacile de la reconstituer si l’on examine maintenant notre
figure
de couverture enfaisant abstraction des
surcharges
de couleur.. La suite auprochain
numéro 1 Enattendant exercez-vous à
"voir",cette charpente,
et à la décrire avec peu de mots(information
suffisante pourpouvoir
reconstituer unefigure analogue) ;
faite dela