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6/ Déplacements Si une transformation f est un déplacement alors: f est soit une translation soit une rotation d'angle non nul. f déplacement est une similitude directe de rapport 1, donc f s'écrit: z' = az + b avec lal = 1 Et nous avons montré que: - si a = 1: alors f est la translation de vecteur d'affixe b. Et il est à remarquer que: - si b ≠ 0: f n'admet aucun point fixe. - si b = 0: f = Id et tout point du plan est fixe.. - si a ≠ 1: alors a s'écrit a = ei 0 avec 0 non nul car a ≠ 1. f admet alors un unique point fixe d'affixe f = r o h avec r = r (; 0) et h = h (; lal). Or: h = Id donc f = r. Dans ce cas là, f est donc une rotation d'angle non nul. Conséquence: Un déplacement admettant un point fixe est soit l'identité, soit une rotation d'angle non nul. En effet, d'après le listage fait lors de la démonstration du théorème: - soit f est un déplacement admettant un unique point fixe auquel cas il s'agit d'une rotation d'angle non nul. - soit f est un déplacement avec plus d'un point fixe auquel cas il s'agit de l'identité.

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- comme nous le démontrerons, l'ordre de composition n'a pas d'importance. - cette décomposition en rotation et homothétie est unique et appelée forme réduite de s. Toute similitude directe, différente d'une translation, s'écrivant de façon unique comme la composée d'une rotation et d'une homothétie: elle est donc entièrement définie par la donnée de son centre, de son rapport et de son angle.. On les appelle les éléments caractéristiques de la similitude directe.. Et l'on notera s de la sorte: s (; k; 0) Soit M(z) d'image M'(z') par s. Si a = 1: z' - z = b donc: avec d'affixe b. s est donc la translation de vecteur Remarque: si b = 0, alors s est l'identité et tout point est alors invariant par s. - si a ≠ 1 alors M(z) invariant par s car: a ≠ 1 s admet donc un unique point invariant d'affixe: M'(z') image de M(z) par s est donc équivalent à: * Or, l'écriture complexe de h homothétie de centre et de rapport lal est * Et l'écriture complexe de r rotation de centre et d'angle arg a est L'écriture de h o r est donc: L'écriture de r o h est donc: Dans les deux cas, il s'agit de l'écriture de s, qui est donc égale à h o r et r o h.

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Une similitude directe transformant A en A' et B en B' existe donc et est unique Remarques: - la démonstration de ce théorème fait souvent l'objet d'un R. O. C au BAC. - s a pour rapport: et pour angle - il est nécessaire d'avoir A ≠ B et A' ≠ B' mais il est possible d'avoir A = A' ou B = B' auquel cas, les points sont invariants par s. 5/ Forme réduite d'une similitude directe soit s similitude directe d'écriture complexe: z' = az + b avec a ≠ 0. - si a = 1: s est la translation de vecteur d'affixe b. (le vecteur n'a aucun rapport avec le vecteur de base. il s'agit seulement d'une notation) - si a ≠ 1: alors s admet un unique point invariant d'affixe: et s est la composée: - de l'homothétie de centre et de rapport lal (rapport de s) et - de la rotation de centre et d'angle: arg a (angle de s) est appelé le centre de la similitude directe. Et une écriture complexe de s est alors: - si lal = 1 et a ≠ 1, l'homothétie est l'identité et s est alors une simple rotation. - si arg a = 0 + 2k, la rotation est l'identité est s est alors une homothétie.

Pour l'exemple, prenons la transposée de la matrice A ci-dessus: On voit que la 4 e ligne est triple de la première, et que la troisième ligne moins la deuxième est double de la première. Après échelonnement, on obtient donc: et le rang de cette matrice est bien 2. Rang d'une forme quadratique [ modifier | modifier le code] Le rang d'une forme quadratique est le rang de la matrice associée. Rang d'une application linéaire [ modifier | modifier le code] Étant donnés deux -espaces vectoriels,, où est un corps commutatif, et une application linéaire de dans, le rang de est la dimension de l' image de. Si et sont de dimensions finies, c'est aussi le rang de la matrice associée à dans deux bases de et. En particulier, le rang de la matrice associée à ne dépend pas des bases choisies pour représenter. En effet, la multiplication à droite ou à gauche par une matrice inversible ne modifie pas le rang, ce qui amène, où est la matrice représentant dans un premier couple de bases, et, des matrices de changement de base.