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Le terme linéarisation peut désigner plusieurs choses :

• en analyse, le fait d'approcher une fonction quelconque par une fonction affine, ou plutôt, de trouver la fonction affine « la plus proche » d'une fonction donnée ; voir Développement limité ;
• en géométrie, le fait de trouver la ligne ayant la même longueur qu'une courbe, par exemple déterminer le périmètre d'une figure ;
  la linéarisation du cercle revient à déterminer le nombre pi (voir aussi Quadrature du cercle pour ce qui est du carré ayant la même aire qu'un disque) ;
• la linéarisation des polynômes trigonométriques, utile en analyse ;
• en informatique, le fait de transformer une information en une suite de nombres, voir Sérialisation.
• en théorie des langages formels, le fait de renommer les lettres d'une expression, pour que chacune n'apparaissent qu'une seule fois. Par exemple dans l'algorithme de Glushkov.