Dans le cas d’une dimension, les figures correspondantes sont les
inYolntions (elliptiques et hyperboliques); dans le cas de trois dimen
sions, ce sont les surfaces du second degré (imaginaires, réelles et
non réglées, réglées).
La méthode indiquée permet de construire la géométrie projective
sans faire intervenir de notions métriques; et grâce à la considération
du système polaire dans le plan et dans l’espace, la théorie générale
des figures du second degré prend sa forme la plus simple et la plus
rationnelle.
14. Théorie des imaginaires de von Standt. C’est K. G. Chr. von
Staudt aussi qui a donné dans les „Beitrâge zur Greometrie der Lage“
la première solution du problème suivant: „Définir les éléments imagi
naires par des figures géométriques réellement existantes, et de telle
façon qu’ils puissent être complètement assimilés aux éléments réels“ 99 ).
Au § 7, K. G. Chr. von Staudt définit „l’élément imaginaire de pre
mière espèce (point, droite plan)“ par une involution elliptique (c’est-à-
dire ne possédant pas d’éléments doubles) sur une forme de rang un
(ponctuelle, faisceau de rayons, faisceau de plans) en tenant bien compte
de l’un des deux sens opposés qu’on peut distinguer dans la forme 100 ).
couples B iî 1 , CC X . On déterminera de même les points de rencontre de la coni
que et de CA. Mais si les deux involutions ainsi déterminées n’ont pas d’élé
ments doubles, la conique n’existe pas. Les droites BCB l et Al GB t sont en
effet conjuguées par rapport à la conique et l’on sait que de deux droites con
juguées une seulement peut être extérieure à la conique. La conique n’a donc
aucun point réel. Mais même dans ce cas on peut obtenir par une construction
linéaire la polaire (réelle) d’un point quelconque du plan, ou le pôle (réel) d’une
droite quelconque du plan. Cet ensemble de pôles et de polaires définit un système
polaire qui est ainsi parfaitement déterminé au moyen des deux triangles homo-
logiques. Si la conique fondamentale correspondante existe, elle est le lieu des
pôles situés sur leurs polaires, ou l’enveloppe des droites qui contiennent leur
pôle. On arrive à des conclusions analogues si l’on cherche à construire une
conique par rapport à laquelle un triangle donné ABC est conjugué et ad
mettant un point I) pour pôle d’une droite d*
99) Pour la justification, la représentation, et le calcul géométrique sur
les nombres imaginaires voir l’article I, 5.
100) La considération du sens apparaît tout d’abord quelque peu arbitraire.
Essayons de la justifier d’après des éclaircissements donnés par F. Klein dans
son cours. On sait que la recherche des points doubles d’une involution ellip
tique sur une ponctuelle conduit en géométrie analytique à une équation du
second degré à racines imaginaires conjugués a + bi. Supposons cette involution
située sur l’axe des x du plan x-\-yi. Les deux points a + bi du plan x + yi
[15, 3] sont précisément ceux d’où l’on peut projeter l’involution donnée
par une involution de rayons rectangulaires; il semble donc assez naturel de
représenter ces deux points a^rhi par l’involution considérée. Mais ces deux