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Je maîtrise les formules de périmètres, d’aires et de volumes

Objectif

Savoir calculer le périmètre, l'aire ou le volume d'une figure ou d'un solide courant.

Pourquoi c'est important ?

Ces formules sont utiles pour :

  • Mesurer la surface d'un terrain, le contour d'une pièce, le volume d'un récipient, etc…
  • Résoudre des problèmes de géométrie,

Petit rappel

  • Périmètre : longueur du contour d'une figure → exprimé en unités ($\rm{m}$, $\rm{cm}$, $\rm{km}$…).
  • Aire : surface occupée par une figure → exprimée en unités$^2$ ($\rm{m}^2$, $\rm{cm}^2$…).
  • Volume : espace occupé par un solide → exprimé en unités$^3$ ($\rm{m}^3$, $\rm{cm}^3$…).
  • Rayon : distance du centre au bord d'un cercle/sphère.
  • Diamètre : $2 \times$ rayon.

🪜 Les étapes pour assurer

1. Les formules de périmètres

Figure Formule Exemple
Carré $\mathcal P = 4c$ $c = 2 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal P = 4 \times 2 = 8~ \rm{m}$
Rectangle $\mathcal P = 2 \times (L + \ell)$ $L = 3 ~\rm{m}$, $\ell = 2 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal P = 2 \times (3 + 2) = 10 ~\rm{m}$
Cercle $2\pi R$ $R = 4 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal P = 2\pi \times 4 = 8\pi ~\rm{m}$

⚠️ Le périmètre d'un cercle est aussi sa circonférence.

2. Les formules d'aires

Figure Formule Exemple
Carré $\mathcal A = c^2$ $c = 2 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal A = 2^2 = 4~ \rm{m}^2$
Rectangle $\mathcal A = L \times \ell$ $L = 5~ \rm{m}$, $\ell = 4 \rm{m} \rightarrow \mathcal A = 5 \times 4 = 20~ \rm{m}^2$
Triangle $\mathcal A = \dfrac{b \times h}{2}$ $b = 5 ~\rm{m}$, $h = 4 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal A = \dfrac{4 \times 5}{2} = 10~ \rm{m}^2$
Parallélogramme $\mathcal A = b \times h$ $b = 2 ~\rm{m}$, $h = 4 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal A = 2 \times 4 = 8~ \rm{m}^2$
Trapèze $\mathcal A = \dfrac{(B + b) \times h}{2}$ $B = 3~ \rm{m}$, $b = 2 \rm{m}$, $h = 4~ \rm{m} \rightarrow \mathcal A = \dfrac{(3 + 2) \times 4}{2} = 10 ~\rm{m}^2$
Cercle $\pi R^2$ $R = 3 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal A = \pi \times 3^2 = 9\pi ~\rm{m}^2$

3. Les formules de volumes

Solide Formule Exemple
Cube $\mathcal V = c^3$ $c = 2 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal V = 2^3 = 8 ~\rm{m}^3$
Pavé droit $\mathcal V = L \times \ell \times h$ $L = 5 ~\rm{m}$, $l = 4 \rm{m}$, $h = 3 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal V = 5 \times 4 \times 3 = 60 ~\rm{m}^3$
Cylindre $\mathcal V = \pi R^2 h$ $R = 5 ~\rm{m}$, $h = 4 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal V = \pi \times 5^2 \times 4 = 100\pi ~\rm{m}^3$
Pyramide $\mathcal V = \dfrac{\mathcal A \times h}{3}$
$\mathcal A$ : aire de base
$\mathcal A = 12 ~\rm{m}^2$, $h = 4 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal V = \dfrac{12 \times 4}{3} = 16 ~\rm{m}^3$
Cône $\mathcal V = \dfrac{\pi R^2 h}{3}$ $R = 6 \rm{m}$, $h = 4 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal V = \dfrac{\pi \times 6^2 \times 4}{3} = 48\pi ~\rm{m}^3$
Sphère $\mathcal V = \dfrac{4}{3}\pi R^3$ $R = 3 ~\rm{m} \rightarrow \mathcal V = \dfrac{4}{3}\pi \times 3^3 = 36\pi ~\rm{m}^3$

❌ On évite absolument

  • Mélanger formules d'aire, périmètre et volume.
  • Confondre rayon et diamètre.
  • Oublier de diviser par 2 pour les triangles, losanges, trapèzes.

✅ On valide

  • Identifier la figure avant d'appliquer la formule.
  • Vérifier l'unité : périmètre en $\rm{m}$, aire en $\rm{m}^2$, volume en $\rm{m}^3$.
  • Pour les cercles et sphères → attention au rayon et au diamètre $(D = 2R).$

Le petit + à retenir

v 3.1.25