Longueur d'un arc

Résumé

thumb|Camille Jordan est l'auteur de la définition la plus courante de la longueur d'un arc. En géométrie, la question de la longueur d'un arc est simple à concevoir (intuitive). L'idée d'arc correspond à celle d'une ligne, ou d'une trajectoire d'un point dans un plan ou l'espace par exemple. Sa longueur peut être vue comme la distance parcourue par un point matériel suivant cette trajectoire ou encore comme la longueur d'un fil prenant exactement la place de cette ligne. La longueur d'un arc est, soit un nombre positif, soit l'infini. Un vieil exemple est celui du demi-cercle de rayon r, où r désigne un nombre réel positif. Sa longueur est égale à πr. Un exemple, plus simple, est donné par un segment, sa longueur est égale à la distance qui sépare ses deux extrémités. Selon l'époque, différentes méthodes permettent de définir et de mesurer la longueur d'un ensemble d'arcs de plus en plus vaste. Eudoxe de Cnide, un mathématicien grec du , puis Archimède utilisent une méthode, dite d

Source officielle

https://fr.wikipedia.org/wiki/Longueur_d'un_arc

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vignette|Rendu en fil de fer d'une sphère dans un espace euclidien. En géométrie dans l'espace, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même distance d'un point appelé

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En mathématiques et plus particulièrement en topologie, un espace métrique est un ensemble au sein duquel une notion de distance entre les éléments de l'ensemble est définie. Les éléments seront, en

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The underlying geometrical structure of the latent space in deep generative models is in most cases not Euclidean, which may lead to biases when comparing interpolation capabilities of two models. Smoothness and plausibility of linear interpolations in latent space are associated with the quality of the underlying generative model. In this paper, we show that not all such interpolations are comparable as they can deviate arbitrarily from the shortest interpolation curve given by the geodesic. This deviation is revealed by computing curve lengths with the pull-back metric of the generative model, finding shorter curves than the straight line between endpoints, and measuring a non-zero relative length improvement on this straight line. This leads to a strategy to compare linear interpolations across two generative models. We also show the effect and importance of choosing an appropriate output space for computing shorter curves. For this computation we derive an extension of the pull-back metric.

2021

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The goal of this document is to provide a generalmethod for the computational approach to the topology and geometry of compact Riemann surfaces. The approach is inspired by the paradigms of object oriented programming. Our methods allow us in particular to model, for numerical and computational purposes, a compact Riemann surface given by Fenchel-Nielsen parameters with respect to an arbitrary underlying graph, this in a uniformand robust manner. With this programming model established we proceed by proposing an algorithmthat produces explicit compact fundamental domains of compact Riemann surfaces as well as generators of the corresponding Fuchsian groups. In particular, we shall explain how onemay obtain convex geodesic canonical fundamental polygons. In a second part we explain in what manner simple closed geodesics are represented in our model. This will lead us to an algorithm that enumerates all these geodesics up to a given prescribed length. Finally, we shall briefly overview a number of possible applications of our method, such as finding the systoles of a Riemann surface, or drawing its Birman-Series set in a fundamental domain.

EPFL2013

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Using an algebraic formalism based on matrices in SL(2,R), we explicitly give the Teichmüller spaces of Riemann surfaces of signature (0,4) (X pieces), (1,2) ("Fish" pieces) and (2,0) in trace coordinates. The approach, based upon gluing together two building blocks (Q and Y pieces), is then extended to tree-like pants decomposition for higher signatures (g,n) and limit cases such as surfaces with cusps or cone-like singularities. Given the Teichmüller spaces, we establish a set of generators of their modular groups for signatures (0,4), (1,2) and (2,0) in trace coordinates using transformations acting separately on the building blocks and an algorithm on dividing geodesics. The fact that these generators act particularly nice in trace coordinates gives further motivation to this choice (rather then the one of Fenchel-Nielsen coordinates). This allows us to solve the Riemann moduli problem for X pieces, "Fish" pieces and surfaces of genus 2; i.e. to give the moduli spaces as the fundamental domains for the action of the modular groups on the Teichmüller spaces. In this context, we also give an algorithm deciding whether two Riemann surfaces of signatures (0,4), (1,2) or (2,0) given by points in the Teichmüller space are isometric or not. As a consequence, we show the following two results concerning simple closed geodesics: On any purely hyperbolic Riemann surface (containing neither cusps nor cone-like singularities), the longest of two simple closed geodesics that intersect one another n times is of length at least ln, a sharp constant independent of the surface. We explicitly give ln for n = 1,2,3 and study its behaviour when n goes to infinity. X pieces are spectrally rigid with respect to the length spectrum of simple closed geodesics.

EPFL2006

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