Une théorie moderne aux origines anciennes


Jacques Bair

C’est dans le courant du siècle dernier que la con​vexité est devenue une discipline mathématique autonome. Auparavant, d’illustres mathématiciens avaient déjà pressenti, occasionnellement, l’intérêt que pourrait présenter cette notion en géométrie et en analyse.

 Le mot « convexe » provient du latin convexus, dont le sens premier est « bombé, courbé et arrondi en dehors » ; on dit parfois qu’une courbe convexe « tourne sa concavité vers le haut », au contraire d’une courbe concave dont « la concavité est dirigée vers le bas ».

En géométrie, on étudie depuis longtemps les polygones convexes dans le plan et les polyèdres convexes dans l’espace ; un polygone est qualifié de « convexe » lorsque l’un quelconque de ses côtés laisse toute la figure d’un même côté par rapport à lui. Plus généralement, on s’intéresse aux ensembles convexes qui, intuitivement, sont caractérisés par le fait qu’ils sont « dépourvus de creux ».

 

Une courbe possédant une partie convexe et une partie concave.

 

 

Exemple de polygones.

 

Les prémisses d’une théorie

 

Les premières traces de la convexité remontent à l’Antiquité, essentiellement chez des savants grecs. Ainsi, le quatrième livre des Éléments d’Euclide s’intéresse aux polygones (convexes ou non) du plan, à leur construction à la règle et au compas, ainsi qu’à leur inscription dans un cercle. Les trois derniers livres sont consacrés à la géométrie dans l’espace, avec une attention particulière pour les polyèdres et, en fin d’ouvrage, pour ... Lire la suite


références

La recherche opérationnelle. Bibliothèque Tangente 75, 2021.
L'intelligence artificielle. Bibliothèque Tangente 68, 2019.