D'après le théorème de Poncelet-Steiner, toutes les constructions réalisables à la règle et au compas sont possibles à la règle seule, si un cercle fixe et son centre sont donnés. En pratique, comment fait-on ? Sous ses dehors ludiques ou gratuits, la question a en fait attiré l'attention de plusieurs mathématiciens.

«Si ce n’est qu’au XIXsiècle qu’on délimita la classe de constructions qu’on peut effectuer avec la règle seule, on peut cependant dire que la géométrie de la règle remonte fort loin. Très anciennement, des artisans, comme les charpentiers, les tailleurs de pierre, se transmettaient des “traits de métiers”, dans lesquels la règle était le seul ou le principal instrument utilisé, et cela à cause de la nature même des corps sur lesquels étaient effectués les tracés. Ces artisans n’étaient pas préparés à reconnaître dans leurs tracés des propositions géométriques traduites en actes, peut-on dire. »

C’est ainsi que le mathématicien français Henri Lebesgue (1875–1941) introduit le chapitre III de ses Leçons sur les constructions géométriques, professées au Collège de France en 19401941 (Gauthier-Villars, 1950). Il n’est donc pas si étonnant de poser la question de savoir si « toutes » les constructions géométriques, du moins celles que traditionnellement on nomme « à la règle et au compas », sont exécutables à la règle seule.

 

Géométrie projective et perspective des peintres

En 1833 paraît un petit opuscule du mathématicien suisse Jacob Steiner (1796–1863) dont le titre, en allemand, pourrait être traduit par Constructions géométriques à la règle, étant donné un cercle fixe et son centre. Quelques mathématiciens, remarque-t-il, ont attiré ... Lire la suite


références

Servois ou la géométrie de l'artillerie. Anne-Marie Aebischer et Hombeline Languereau, Presses universitaires de Franche-Comté, 2010.

Les constructions géométriques exécutées au moyen de lignes droites et d'un cercle fixe, d'après Jacques Steiner (Berlin 1833). Albert Lévy, Nouvelles annales de mathématiques 4(8), 1908.

Jacob Steiner's geometrical constructions with a ruler, given a fixed circle with its center. Jacob Steiner, traduit par Marion Elisabeth Stark, The scripta mathematica Studies 4, 1950.

La droite. Bibliothèque Tangente 59, 2017.