Les figures planes : triangle, carré, pentagone, hexagone
Triangle, carré, pentagone, hexagone.
Figuræ Planæ
Les polygones réguliers
La géométrie plane étudie les figures tracées sur une surface. Parmi elles, les polygones réguliers occupent une place d'honneur :
- le triangle équilatéral, aux trois côtés égaux, est la figure la plus simple et la plus rigide
- le carré, aux quatre angles droits, incarne la stabilité terrestre
- le pentagone régulier, lié au nombre d'or, fascina les pythagoriciens qui en firent leur signe de reconnaissance
- l'hexagone, qui pavera parfaitement le plan, se retrouve dans les alvéoles des abeilles
Règle et compas
Euclide enseigne au livre IV des Éléments comment inscrire chacune de ces figures dans un cercle à l'aide de la seule règle et du compas.
Hugues de Saint-Victor rappelle que ces formes régulières manifestent l'ordre voulu par le Créateur, car « Dieu a tout disposé avec mesure, nombre et poids » (Sagesse 11,20).
Testez-vous : 10 questions
1. Quel polygone régulier possède exactement trois côtés égaux et trois angles égaux ?
- L’hexagone
- Le carré
- Le pentagone
- Le triangle
Voir la réponse
Réponse : Le triangle
Le triangle équilatéral est le polygone régulier qui possède exactement trois côtés égaux et trois angles égaux (de 60° chacun). C’est la figure la plus simple après le point et la ligne, et la première construite dans les Éléments d’Euclide (proposition I.1). Dans la symbolique chrétienne, le triangle équilatéral représente la Sainte Trinité : trois personnes égales en un seul Dieu.
2. Quel polygone régulier possède quatre angles droits et quatre côtés égaux ?
- Le triangle
- Le carré
- Le pentagone
- L’octogone
Voir la réponse
Réponse : Le carré
Le carré est le polygone régulier qui possède quatre côtés égaux et quatre angles droits (90°). C’est l’une des figures les plus fondamentales de la géométrie. Dans la symbolique médiévale, ses quatre côtés évoquent les quatre éléments, les quatre saisons, les quatre points cardinaux et les quatre évangélistes. Il représente la stabilité du monde créé.
3. Combien de côtés possède un hexagone régulier ?
- Six
- Sept
- Cinq
- Huit
Voir la réponse
Réponse : Six
L’hexagone régulier possède six côtés égaux et six angles égaux (de 120° chacun). Il est facilement constructible au compas car son côté est exactement égal au rayon du cercle circonscrit. Dans la nature, on le retrouve dans les alvéoles des abeilles. Dans l’art médiéval, l’hexagone symbolise la perfection de la création et l’harmonie des six jours de la Genèse.
4. Dans quel livre des Éléments Euclide enseigne-t-il l’inscription des polygones réguliers dans un cercle ?
- Le livre I
- Le livre IV
- Le livre XIII
- Le livre VII
Voir la réponse
Réponse : Le livre IV
Le livre IV des Éléments d’Euclide enseigne l’inscription des polygones réguliers dans un cercle et leur circonscription autour d’un cercle. On y apprend à inscrire le triangle équilatéral, le carré, le pentagone et l’hexagone réguliers. Ces constructions à la règle et au compas sont exactement celles qu’utilisaient les bâtisseurs pour tracer les rosaces et les plans d’édifices.
5. Quel polygone régulier les pythagoriciens adoptèrent-ils comme signe secret de reconnaissance ?
- Le triangle
- L’octogone
- Le pentagone
- L’hexagone
Voir la réponse
Réponse : Le pentagone
Les pythagoriciens adoptèrent le pentagone régulier (et son étoile inscrite, le pentagramme) comme signe secret de reconnaissance de leur confrérie. Le pentagone contient le nombre d’or dans le rapport de sa diagonale à son côté, ce qui en faisait pour eux un symbole d’harmonie et de perfection. Ce choix témoigne du lien profond entre géométrie et mystique dans l’école pythagoricienne.
6. Quel polygone régulier pave parfaitement le plan, c’est-à-dire le recouvre sans laisser de vide ?
- L’heptagone
- L’octogone
- Le pentagone
- L’hexagone
Voir la réponse
Réponse : L’hexagone
L’hexagone régulier pave parfaitement le plan car son angle intérieur de 120° divise exactement 360° (360 ÷ 120 = 3). Trois hexagones se rejoignent à chaque sommet, couvrant le plan sans vide ni chevauchement. C’est le pavage régulier qui enferme la plus grande surface pour un périmètre donné : raison pour laquelle les abeilles l’utilisent pour leurs alvéoles.
7. Quel verset de la Sagesse Hugues de Saint-Victor cite-t-il pour fonder l’ordre géométrique de la création ?
- Sagesse 1,7
- Sagesse 11,20
- Sagesse 7,22
- Sagesse 9,9
Voir la réponse
Réponse : Sagesse 11,20
Hugues de Saint-Victor cite le verset de la Sagesse 11, 20 : « Tu as tout réglé avec mesure, nombre et poids. » Ce verset fondamental justifie l’ordre géométrique et mathématique de la création : Dieu a créé le monde selon des lois précises que la géométrie permet de découvrir. Ce verset est l’un des plus cités par les penseurs médiévaux pour fonder les sciences mathématiques.
8. Combien de polygones réguliers différents peuvent paver le plan à eux seuls, sans laisser de vide ?
- Un seul
- Cinq
- Trois
- Deux
Voir la réponse
Réponse : Trois
Seuls trois polygones réguliers peuvent paver le plan à eux seuls : le triangle équilatéral (angle de 60°), le carré (90°) et l’hexagone régulier (120°). Pour qu’un pavage soit possible, il faut que l’angle intérieur du polygone divise exactement 360°. Les autres polygones (pentagone avec 108°, heptagone avec 128,57°, etc.) ne satisfont pas cette condition.
9. L’heptagone (7 côtés) est impossible à construire exactement au compas seul. Pourquoi est-il néanmoins vénéré dans la tradition sacrée ?
- Sept est vierge et complet
- Plus grand polygone régulier
- Il ressemble à une étoile
- Il a sept diagonales
Voir la réponse
Réponse : Sept est vierge et complet
L’heptagone régulier (7 côtés) est impossible à construire exactement à la règle et au compas. Néanmoins, le nombre 7 est vénéré dans la tradition sacrée car il est considéré comme « vierge » et « complet en lui-même » : il n’engendre aucun nombre dans la décade (contrairement à 2, 3, 4, 5) et n’est engendré par aucun. Les 7 jours de la Création, les 7 sacrements, les 7 vertus en témoignent.
10. L’hexagone régulier peut être construit uniquement à la règle et au compas.
- Vrai
- Faux
Voir la réponse
Réponse : Vrai
L’hexagone régulier peut en effet être construit uniquement à la règle et au compas. Le procédé est simple : le rayon du cercle circonscrit est exactement égal au côté de l’hexagone. Il suffit donc de reporter six fois le rayon sur le cercle pour obtenir les six sommets. Cette propriété fait de l’hexagone l’une des figures les plus faciles à construire, d’où sa fréquence dans l’art médiéval.
Faites cette leçon dans Apôtre : les questions en mode interactif, votre progression, des rappels pour ne rien oublier. Gratuit, sans publicité. Commencer la leçon ›
Dans ce chapitre : Les formes fondamentales
- Les Éléments d'Euclide
- Point, ligne, cercle et polygones
- La section dorée
- Les figures planes : triangle, carré, pentagone, hexagone
- Le calcul des aires et des périmètres
- Les constructions à la règle et au compas
- Les pavages : quand la géométrie recouvre la Terre