Le nombre d'or et les proportions divines

Chapitre 5 : Proportions et harmonie · cours « Arithmétique » · 8 questions

φ = 1,618… la proportion divine.

Nombre d'or (proportion mathématique)

Divina Proportio

Le nombre d'or

Le nombre d'or (environ 1,618) est un rapport d'une propriété unique : un segment est divisé en « extrême et moyenne raison » quand le rapport du tout à la grande partie égale le rapport de la grande partie à la petite.

La proportion divine

Euclide, dans les « Éléments » (livre VI), définit cette proportion que nous appelons « divine proportion ». Luca Pacioli, au XVe siècle, la nomma « divina proportione » car, comme Dieu, elle est unique, omniprésente et génératrice d'harmonie. La suite de Fibonacci (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13...), dont les rapports successifs tendent vers le nombre d'or, illustre cette proportion dans la nature.

La suite de Fibonacci (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13...), dont les rapports successifs tendent vers le nombre d'or, illustre cette proportion dans la nature.

Testez-vous : 8 questions

1. Comment appelle-t-on le rapport, environ égal à 1,618, qui résulte de la division d’un segment en « extrême et moyenne raison » ?

  • Le nombre premier
  • Le nombre parfait
  • Le nombre amical
  • Le nombre d’or
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Réponse : Le nombre d’or

Le nombre d’or (φ ≈ 1,618) résulte de la division d’un segment en « extrême et moyenne raison » : le rapport du tout à la grande partie égale celui de la grande partie à la petite. Euclide le définit au livre VI des Éléments. Pacioli le nomma « divine proportion ».

2. Quel mathématicien grec définit la division en « extrême et moyenne raison » dans ses « Éléments » ?

  • Thalès
  • Archimède
  • Pythagore
  • Euclide
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Réponse : Euclide

Euclide définit la division en « extrême et moyenne raison » (le nombre d’or) au livre VI, définition 3 de ses Éléments : un segment est divisé ainsi quand le rapport du tout à la grande partie égale celui de la grande partie à la petite. Ce rapport vaut φ ≈ 1,618.

3. La suite de Fibonacci commence par 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13. Quel nombre vient après 13 ?

  • 21
  • 18
  • 20
  • 26
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Réponse : 21

Dans la suite de Fibonacci, chaque nombre est la somme des deux précédents. Après 8 et 13 : 8 + 13 = 21. La suite continue : 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55… Le rapport entre deux termes consécutifs converge vers le nombre d’or (φ ≈ 1,618).

4. Quel auteur italien du XVe siècle donna au nombre d’or le nom de « divine proportion » dans un ouvrage illustré par Léonard de Vinci ?

  • Léonard Fibonacci
  • Luca Pacioli
  • Dante Alighieri
  • Saint Thomas d’Aquin
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Réponse : Luca Pacioli

Luca Pacioli (v. 1447-1517), frère franciscain et mathématicien italien, publia en 1509 le « De Divina Proportione » (La Divine Proportion), illustré par Léonard de Vinci. Il y donna au nombre d’or le nom de « divine proportion », soulignant ses propriétés quasi miraculeuses.

5. Le nombre d’or possède une propriété arithmétique remarquable : phi = 1 + 1/phi. Que signifie cette propriété ?

  • Il est son inverse plus un
  • Il est rationnel
  • Il est un nombre premier
  • Il est un nombre parfait
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Réponse : Il est son inverse plus un

La propriété φ = 1 + 1/φ signifie que le nombre d’or est son propre inverse augmenté de 1. Autrement dit, φ - 1 = 1/φ. Cette relation unique fait du nombre d’or le nombre le plus « auto-référent » qui soit, ce qui fascinait les mathématiciens médiévaux.

6. Le nombre d’or apparaît dans la géométrie d’un polygone régulier particulier. Lequel ?

  • Le pentagone
  • Le triangle
  • L’hexagone
  • Le carré
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Réponse : Le pentagone

Le nombre d’or apparaît dans la géométrie du pentagone régulier. Le rapport entre la diagonale et le côté d’un pentagone régulier est exactement φ ≈ 1,618. C’est pourquoi le pentagramme (étoile à cinq branches inscrite dans un pentagone) était le symbole sacré des pythagoriciens.

7. Le nombre d’or est un nombre irrationnel. Qu’est-ce que cela signifie ?

  • Il est négatif
  • Il est infini
  • Il n’est pas une fraction
  • Il est imaginaire
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Réponse : Il n’est pas une fraction

Un nombre irrationnel ne peut pas s’exprimer comme une fraction (un ratio) de deux nombres entiers. Le nombre d’or (φ ≈ 1,618…) possède une expansion décimale infinie et non périodique. Les Grecs découvrirent cette propriété en étudiant la diagonale du pentagone.

8. Quel solide régulier Euclide construit-il au livre XIII des Éléments avec la division en extrême et moyenne raison ?

  • L’icosaèdre
  • Le tétraèdre
  • Le cube
  • L’octaèdre
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Réponse : L’icosaèdre

Au livre XIII des Éléments, Euclide utilise la division en extrême et moyenne raison (le nombre d’or) pour construire l’icosaèdre, solide régulier à 20 faces triangulaires. Les faces de ce solide s’inscrivent dans des pentagones réguliers, qui requièrent cette proportion.

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Dans ce chapitre : Proportions et harmonie

  1. Les trois moyennes : arithmétique, géométrique, harmonique
  2. Les rapports musicaux
  3. L'harmonie des sphères selon Boèce
  4. Le nombre d'or et les proportions divines
  5. La section dorée dans l'art sacré