Méthodes types — Géométrie dans l'espace
Type 1 : Calculer le volume d'une pyramide
Quand ? On connaît l'aire de la base et la hauteur de la pyramide.
- Calculer (ou relever) l'aire B de la base.
- Repérer la hauteur h (perpendiculaire à la base).
- Appliquer la formule V=31×B×h.
- Effectuer le calcul et indiquer l'unité de volume.
Exemple éclair : base B=12 cm2, hauteur h=5 cm : V=31×12×5=20 cm3.
Type 2 : Calculer le volume d'un cône
Quand ? On connaît le rayon de la base et la hauteur du cône.
- Calculer l'aire du disque de base : B=π×r2.
- Repérer la hauteur h.
- Appliquer la formule V=31×π×r2×h.
- Effectuer le calcul (valeur exacte avec π ou valeur approchée).
Exemple éclair : r=3 cm, h=4 cm : V=31×π×32×4=12π≈37,7 cm3.
Type 3 : Calculer le volume d'une sphère
Quand ? On connaît le rayon de la sphère (ou de la boule).
- Repérer le rayon r.
- Calculer r3 (le rayon au cube).
- Appliquer la formule V=34×π×r3.
- Effectuer le calcul et préciser l'unité.
Exemple éclair : r=3 cm : V=34×π×33=36π≈113,1 cm3.
Type 4 : Reconnaître la section d'un solide
Quand ? On coupe un solide par un plan et on cherche la forme obtenue.
- Identifier le solide et le sens de la coupe (parallèle ou non à la base).
- Section d'une sphère par un plan : c'est toujours un cercle (un disque).
- Section d'un cône parallèle à la base : c'est un cercle plus petit.
- Section d'une pyramide parallèle à la base : c'est une figure semblable à la base, réduite.
Exemple éclair : on coupe un cône parallèlement à sa base : la section est un disque de rayon plus petit que la base.
Type 5 : Calculer une longueur dans une réduction (section)
Quand ? Une section parallèle réduit le solide selon un coefficient k.
- Trouver le coefficient de réduction k=hauteur totalenouvelle hauteur.
- Multiplier les longueurs (rayon, côté) par k.
- Pour un volume, multiplier le volume initial par k3.
- Conclure avec l'unité adaptée.
Exemple éclair : cône de rayon 6 cm coupé à mi-hauteur (k=21) : le petit rayon vaut 6×21=3 cm.
Type 6 : Reconnaître un patron de solide
Quand ? On doit identifier ou tracer le patron d'un cône ou d'une pyramide.
- Repérer la base du solide (disque, carré, triangle…).
- Pour une pyramide : autour de la base, dessiner les faces latérales triangulaires.
- Pour un cône : le patron est un disque de base et un secteur de disque (la surface enroulée).
- Vérifier que les côtés qui se collent ont la même longueur.
Exemple éclair : le patron d'une pyramide à base carrée est un carré central entouré de 4 triangles identiques.