Les illusions dans les chiffres, le nombre d’or

par Jean Marie Champeau 4 Mai 2025, 02:00 curiosité de calcul

 

Les Illusions du nombre d’or

Centre d'une fleur de tournesol.
les spirales d'une fleur de tournesol


Dans la nature, on observe des formes progressives régulières parmi les fleurs ou les coquillages.

 

Le cœur de tournesol, par exemple, est composé de deux séries de spirales tournant en sens contraire. Le nombre de ces spirales varie selon les espèces: tantôt 13 tournant dans un sens et 21 dans l’autre sens, tantôt 21et 34, 34 et 55, 55 et 89, voire 89 et 144.


Ces nombres ne sont évidemment pas le fruit du hasard, puisque chaque grain nouveau est plus grand que les précédents, et s’appuie sur eux. 

Centre d'une fleur de tournesol. Le réceptacle forme des

spirales régulières, dextres et sénestres, dans lesquelles

on peut retrouver la suite de Fibonacci. 
 

 

En mathématiques, la suite d'entiers dans laquelle chaque terme est la somme des deux termes qui le précèdent est nommée "suite de Fibonacci". Elle commence par les termes 0 et 1 si on part de l'indice 0, ou par 1 et 1 si on part de l'indice 1.  

 

La suite de Fibonacci.
suite de Fibonacci

 

 

Le rectangle d'or
le rectangle d'or


On évoque souvent cette suite un peu particulière quand on étudie la nature.

 

Du point de vue géométrique on peut construire une suite de carrés dont les cotés sont les chiffres de la suite de Fibonacci, on a. . . :

 

On remarque que la taille de ces carrés progresse de telle façon que le carré suivant est de la même proportion par rapport au carré précédent ainsi que le carré précédent par rapport à son précédent.

 

 Rectangles d'or et divine proportion.
des rectangles d'or

 


On peut tracer la valeur du côté du carré suivant en rallongeant de la longueur de la diagonale partant du milieu du côté du carré de départ.

 

 

 

D’après le théorème de Pythagore, on a: 

 

 

 

 

La proportion de "b" par rapport à "a" que les matheux appellent "phi" (φ) :  

 

Ce nombre, qu’on retrouve partout dans la nature, y compris dans le corps humain, a fasciné les artistes et les mathématiciens depuis la plus haute antiquité, et ce, dans de nombreux domaines. 

 

Il serait l’expression de l’harmonie et de l’esthétique dans les arts et dans la nature. Ce n’est peut être pas tout à fait faux puisque des enquêtes on montré que des objets utilisant cette proportion sont jugés les plus esthétiques par une majorité de personnes interrogées.

 

Si bien que cette propriété lui a valu des noms aussi pompeux les uns que les autres :

Le nombre d'or, ou section dorée, ou proportion dorée, ou encore divine proportion.

 

 

Divine proportion

Ce nombre étonnant et mystérieux, fut redécouvert à la renaissance par les artistes qui se sont appuyés sur lui pour construire leurs oeuvres. 

 

Connue depuis la plus haute antiquité, le mathématicien grec du 3e siècle avant JC, Euclide, avait définit cette proportion comme "partage en extrême et moyenne raison".

 

La proportion définie par "a" et "b" est dite d'extrême et moyenne raison, lorsque "a" est à "b" ce que "a + b" est à "a", soit : lorsque (a + b)/a = a/b. Le rapport a/b est alors égal au nombre d'or φ (phi). 

 


Du point de vue algébrique, la proportion est établie par l’égalité suivante : 

 

Autrement dit c’est la seule solution positive de l’équation :

 

x2 – x – 1 = 0

 

C'est à dire:

 

On le note φ (phi) en hommage au sculpteur grec Phidias

 

Son écriture décimale est infinie =

 

1,618 033 988 749 894 848 204 586 834 365 638 117 720 309 179 805 762 862 135 448 622 705 260 462 818 902 449 707 207 204. . . . . . .

 

Le nombre de décimales du nombre d’or est infinie car il est la limite de la suite : 
 

 

 

 

 

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