COURBES ALGÉBRIQUES
Courbes unicursales
Lorsqu'on a obtenu pour une courbe une représentation paramétrique uniforme, on détient un moyen commode pour l'étude de ses propriétés globales. C'est la raison de l'intérêt porté aux courbes unicursales, c'est-à-dire aux courbes qui, en coordonnées affines, admettent une représentation paramétrique rationnelle :
où P, Q, R sont des polynômes en t.Les courbes unicursales sont souvent appelées les courbes rationnelles, car il résulte d'un théorème de Lüroth qu'elles sont les transformées birationnelles des droites projectives.
Les coniques (courbes algébriques irréductibles du second degré) sont rationnelles ; elles admettent en effet la forme réduite projective :
qui conduit à la représentation :où t, θ sont des paramètres complexes. De ce fait, on peut définir sur une conique le birapport de quatre points, les divisions homographiques et involutives. Ces notions peuvent être étendues à toute courbe rationnelle.L'équation de la tangente au point courant d'une courbe paramétrique et la théorie des enveloppes montrent qu'il y a identité entre les courbes qui sont rationnelles du point de vue ponctuel et les courbes qui sont rationnelles du point de vue tangentiel.
Les cubiques rationnelles sont les cubiques à point double, dont nous avons donné les deux modèles ; la cubique nodale citée ci-dessus admet pour représentation :
et la condition nécessaire et suffisante pour que trois points de la courbe soient alignés est t1t2t3 = 1.La cubique cuspidale citée ci-dessus admet la représentation :
et la condition d'alignement de trois points est :Les courbes rationnelles sont, parmi les courbes irréductibles de leur degré, celles qui ont les singularités les plus importantes, soit par leur nombre, soit par la complexité de leur structure : si une courbe rationnelle de degré n n'a que des points doubles de même nature que ceux des cubiques, ces points sont au nombre de :
C'est ainsi que la quartique tricuspidale citée plus haut est rationnelle ; elle admet la représentation :
Mais la quartique d'équation (affine) :
que l'on appelle parfois trifolium, admet un seul point singulier, l'origine, qui est un point triple. En coupant cette courbe par les droites issues de O, on obtient sans difficulté la représentation paramétrique :L'existence de points doubles plus complexes (points infiniment voisins, contact des branches algébroïdes) permet de donner des exemples d'une nature différente.
La quartique d'équation (affine) :
admet deux points doubles ; le point A (x = 0, y = 1), qui est un point nodal, et l'origine, qui est un point tacnodal (contact de deux branches algébroïdes). Cette quartique admet la représentation paramétrique :La quartique d'équation (affine) :
admet un point double unique, à l'origine ; c'est un point oscnodal (osculation de deux branches algébroïdes). Cette singularité suffit à assurer la rationalité, et la quartique proposée admet la représentation paramétrique :La suite de cet article est accessible aux abonnés
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Écrit par
- Luc GAUTHIER : ancien vice-doyen de la faculté des sciences de Paris
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