Pourquoi le signe moins « - » descend-il sous la ligne de base ?#

Avez-vous remarqué que le signe moins (\(-\)) a une profondeur non nulle ? Plus concrètement, il descend sous la ligne de base. Cela se remarque quand on le met sous un signe de racine :

\documentclass[14pt]{extarticle} 
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{tikz}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \path (0,0) node[inner sep=0pt] (sqrt) {\Huge$\displaystyle\sqrt{1} 
    \quad \sqrt{-1}$} ;

  \draw[line width=.2pt,blue] (sqrt.base west) -- (sqrt.base east) ;
  \draw[line width=.2pt,green] ([yshift=.30ex]sqrt.south west) 
    -- ([yshift=.30ex]sqrt.south east) ;
  \draw[line width=.2pt,red] (sqrt.south west) -- (sqrt.south east) ;
\end{tikzpicture}
\end{document}

Vous pouvez voir que \(\sqrt{1}\) descend moins bas que \(\sqrt{-1}\).

Lorsqu’il a dessiné la police Computer Modern, Donald Knuth a choisi de donner au signe moins (\(-\)) la même profondeur qu’au signe plus (\(+\)), pour que l’alignement soit naturellement maintenu entre les expressions négatives et positives :

\documentclass[14pt]{extarticle}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{tikz}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \path (0,0) node[inner sep=0pt] (sqrt) {\Huge$\displaystyle\sqrt{1} 
    \quad \sqrt{-1} \quad \sqrt{+1}$} ;

  \draw[line width=.2pt,blue] (sqrt.base west) -- (sqrt.base east) ;
  \draw[line width=.2pt,green] ([yshift=.30ex]sqrt.south west) 
    -- ([yshift=.30ex]sqrt.south east) ;
  \draw[line width=.2pt,red] (sqrt.south west) -- (sqrt.south east) ;
\end{tikzpicture}
\end{document}

C’est un choix du dessinateur de la police, pas une règle. Par exemple, dans la police STIX, le \(-\) n’a pas de profondeur tandis que le \(+\) en a une :

\documentclass[14pt]{extarticle}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{stix}
  \usepackage{tikz}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \path (0,0) node[inner sep=0pt] (sqrt) {\Huge$\displaystyle\sqrt{1} 
    \quad \sqrt{-1} \quad \sqrt{+1}$} ;

  \draw[line width=.2pt,blue] (sqrt.base west) -- (sqrt.base east) ;
  \draw[line width=.2pt,green] ([yshift=.19ex]sqrt.south west) 
    -- ([yshift=.19ex]sqrt.south east) ;
  \draw[line width=.2pt,red] (sqrt.south west) -- (sqrt.south east) ;
\end{tikzpicture}
\end{document}