Leçon 403 — Quadriques. Classification et propriétés.

Points clés

Plan

  1. Définition et forme quadratique associée
    • Quadrique : ensemble des zéros d'un polynôme de degré [formule] en [formule] variables
    • Écriture matricielle : [formule] avec [formule] symétrique
    • Quadrique affine et quadrique projective
  2. Méthode de réduction
    • Diagonalisation de la partie quadratique par une rotation (théorème spectral)
    • Complétion des carrés pour les termes linéaires
    • Translation pour éliminer les termes de degré [formule] (si possible)
  3. Classification en dimension 3
    • Quadriques propres non dégénérées : ellipsoïde, hyperboloïde à une nappe, hyperboloïde à deux nappes
    • Paraboloïdes : elliptique et hyperbolique
    • Cas dégénérés : cône, cylindre elliptique, cylindre hyperbolique, cylindre parabolique
  4. Propriétés géométriques
    • Centre de symétrie (s'il existe) : solution de [formule]
    • Plans de symétrie et axes principaux
    • Sections planes : les sections d'une quadrique par un plan sont des coniques
  5. Quadriques réglées
    • Hyperboloïde à une nappe : deux familles de droites (génératrices)
    • Paraboloïde hyperbolique : surface « selle », deux familles de droites
    • Paramétrage par les génératrices
  6. Applications
    • Complétion en carrés et formes normales
    • Intersection de deux quadriques : courbe de degré [formule]
    • Quadriques en architecture et design (voûtes hyperboliques)

Théorèmes clés

Exemples importants

Erreurs courantes

Conseils du jury

Développements associés

Prérequis

formes quadratiques, reduction endomorphismes, espaces affines