Un diamètre du cercle est une droite menée par le centre et terminée de part et d'autre par la circonférence du cercle de telle sorte qu'il partage le cercle en deux parties égales.
Cette définition introduit le nouveau terme géométrique de « diamètre ». C'est un segment, puisqu'il possède deux extrémités, qui partage le cercle en deux parties égales. Cette définition s'applique aussi bien aux cercles qu'aux disques, lesquels disques sont, rappelons-le, des « cercles » pour Euclide.
Les segments [AB] et [CD] sont deux diamètres du cercle (C). Un diamètre est composé de deux rayons : le diamètre [AB] est formé par les deux rayons [OA] et [OB]. Or, comme tous les rayons ont la même longueur selon la quinzième définition, tous les diamètres possèdent eux aussi une longueur identique. En outre, tous les diamètres ont le même milieu : le centre O du cercle. Nous pouvons donc considérer le quadrilatère ACBD comme un parallélogramme.
Le fait qu'un diamètre « partage le cercle en deux parties égales » ne devrait pas faire partie de cette définition, mais être considéré comme un postulat ou être prouvé lors d'une proposition. Tout dépend en effet du plan de référence puisque certains plans n'ont pas une « courbure » uniforme. Dans de tels cas, les deux demi-cercles ainsi définis ne sont pas nécessairement égaux.
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