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Périmètres et aires des figures usuelles

Le périmètre mesure la longueur du contour d’une figure ; l’aire mesure la surface occupée. Un rectangle de 6 cm sur 4 cm a un périmètre de 20 cm et une aire de 24 cm². Ces deux résultats répondent à des questions différentes et s’expriment dans des unités différentes.

Conforme au programme officiel du Ministère de l'Éducation Nationale (2025-2026) · Mis à jour le

À la fin de ce chapitre, vous saurez

  • Distinguer périmètre et aire
  • Choisir une formule adaptée à la figure
  • Convertir des longueurs et des aires
  • Décomposer une figure composée
  • Résoudre un problème concret en précisant les unités

PrérequisOpérations sur les décimaux · Reconnaissance des figures usuelles · Mesure à la règle

Contour ou surface : que cherche-t-on ?

Pour entourer un jardin avec une clôture, on mesure son contour : c’est un périmètre. Pour recouvrir le sol de gazon, on mesure sa surface : c’est une aire. Avant de calculer, souligne dans l’énoncé ce qu’il faut acheter, tracer ou recouvrir.

Un rectangle de 6 cm sur 4 cm est partagé en 24 carrés et son contour est surligné.
Le rectangle de 6 cm sur 4 cm a un périmètre de 20 cm et une aire de 24 cm².

Définition

Périmètre : Le périmètre d’un polygone est la somme des longueurs de tous ses côtés. Il se mesure en unités de longueur : mm, cm, m…

Définition

Aire : L’aire d’une figure est la mesure de sa surface. Elle se mesure en unités carrées : mm², cm², m²… Un centimètre carré est l’aire d’un carré de côté 1 cm.

Le carré et le rectangle

FigurePérimètreAire
Carré de côté c
Rectangle de longueur L et largeur l

Dans le rectangle de l’image, le contour comporte deux côtés de 6 cm et deux de 4 cm : . À l’intérieur, quatre rangées de six carrés donnent carrés d’un centimètre carré.

Une feuille rectangulaire

Calculer périmètre et aire d’un rectangle de 8,5 cm sur 3 cm.

  1. cm.
  2. cm².

Attention

Écrire 25,5 cm pour une aire oublie la nature de la grandeur. La valeur numérique et l’unité doivent aller ensemble.

Le triangle et le parallélogramme

Propriété

Aire d’un triangle

L’aire d’un triangle est , où b est la longueur d’un côté choisi comme base et h la hauteur perpendiculaire à cette base.

Deux triangles identiques peuvent former un parallélogramme de même base et de même hauteur. Le triangle en occupe la moitié : c’est l’origine de la division par 2. Un côté oblique ne remplace pas la hauteur.

Propriété

Aire d’un parallélogramme

L’aire d’un parallélogramme est , avec une base b et la hauteur correspondante h. Son périmètre est la somme de ses quatre côtés.

Choisir la bonne hauteur

Un triangle a une base de 8 cm et une hauteur correspondante de 3,5 cm.

  1. cm².
  2. Ces deux données permettent de calculer l’aire, mais pas le périmètre : les longueurs des deux autres côtés manquent.
Pourquoi diviser par deux ?La diagonale d’un rectangle de largeur 8 et de hauteur 4 partage celui-ci en deux triangles de même aire.{"title":"Pourquoi diviser par deux ?","description":"La diagonale d’un rectangle de largeur 8 et de hauteur 4 partage celui-ci en deux triangles de même aire.","keywords":["mathématiques 1AC","semestre 1","aire du triangle","base et hauteur"],"language":"fr","creator":"MATHFJIB"}base : 841616
Pourquoi diviser par deux ?. Le rectangle a une aire de 8 × 4 = 32 unités carrées ; chaque triangle en occupe la moitié, soit 16.

Le cercle et le disque

Le cercle est la ligne qui entoure la figure ; le disque est la surface intérieure, bord compris. Le rayon relie le centre au cercle. Le diamètre vaut deux fois le rayon.

Propriété

Longueur du cercle et aire du disque

Pour un rayon r : et . Avec le diamètre d, . Pour un résultat approché, on peut utiliser .

Rayon de 3 cm

Calculer la longueur d’un cercle et l’aire de son disque.

  1. cm, soit environ 18,84 cm avec 3,14.
  2. cm², soit environ 28,26 cm².

Convertir les unités avant de calculer

ConversionÉgalité
Longueurs1 m = 100 cm
Aires1 m² = 10 000 cm²
Aires voisines1 cm² = 100 mm²
Surface de terrain1 hectare = 10 000 m²

Un carré d’un mètre de côté contient 100 petites longueurs de 1 cm dans chaque direction, donc carrés de 1 cm². C’est pourquoi une conversion d’aire ne suit pas le même facteur qu’une conversion de longueur.

Méthode

Unifier les unités

  1. Choisis une unité adaptée à la question.
  2. Convertis toutes les longueurs dans cette unité.
  3. Applique la formule.
  4. Pour une aire, écris l’unité au carré.

Des mesures différentes

Calculer l’aire d’un rectangle de 2 m sur 50 cm.

  1. Convertis 50 cm en 0,5 m.
  2. m², soit 10 000 cm².

Calculer une figure composée

Une figure en L peut se découper en rectangles. Son aire est alors la somme des aires de ces rectangles. On peut aussi la considérer comme un grand rectangle auquel on retire un petit rectangle. Choisis la décomposition pour laquelle les dimensions sont connues.

Un cadre

Un rectangle extérieur mesure 10 cm sur 8 cm. On découpe au centre un rectangle de 6 cm sur 4 cm. Quelle aire reste-t-il ?

  1. Aire extérieure : cm². Aire retirée : cm².
  2. L’aire restante est cm².

Attention

Pour calculer le périmètre d’une figure composée, on suit uniquement son bord. Les lignes de découpage intérieures ne s’ajoutent pas au contour extérieur.

Vérifier une réponse

Dessine une figure à main levée et inscris les dimensions avant d’utiliser la formule. Vérifie l’unité finale, puis l’ordre de grandeur. Si tu doubles le côté d’un carré, son périmètre double mais son aire est multipliée par quatre. Une même variation des longueurs n’agit donc pas de la même manière sur les deux grandeurs.

Questions fréquentes

Quelle différence entre aire et périmètre ?

Le périmètre mesure le contour en unités de longueur. L’aire mesure la surface en unités carrées. Une clôture demande un périmètre ; un revêtement demande une aire.

Comment calculer l’aire d’un triangle ?

Multiplie une base par la hauteur perpendiculaire correspondante puis divise par 2. Base et hauteur doivent être exprimées dans la même unité.

Pourquoi 1 m² vaut-il 10 000 cm² ?

Un carré de côté 1 m a un côté de 100 cm. Il contient donc 100 × 100 = 10 000 carrés de 1 cm².

Comment calculer une aire composée ?

Découpe la figure en formes simples et additionne leurs aires, ou calcule une grande aire puis retire les parties manquantes.

Quiz : 12 questions sur ce chapitre

12 questions tirées au hasard parmi les 12 de ce chapitre : le quiz est différent à chaque visite. Une seule réponse est correcte, et vous voyez immédiatement si la vôtre l'est.

Q1Une aire s’exprime en…

Bonne réponse : cm²

L’aire compte des unités carrées, par exemple des cm².

Q2Le périmètre d’un carré de côté 3 cm est…

Bonne réponse : 12 cm

On additionne quatre côtés : 4 × 3 = 12 cm.

Q3L’aire d’un rectangle de 5 cm sur 2 cm vaut…

Bonne réponse : 10 cm²

L’aire du rectangle vaut longueur × largeur.

Q4Pour l’aire d’un triangle, on utilise…

Bonne réponse : base × hauteur ÷ 2

Le triangle occupe la moitié du parallélogramme de même base et hauteur.

Q51 m² vaut…

Bonne réponse : 10 000 cm²

1 m = 100 cm, donc 1 m² = 100 × 100 cm².

Q6Le rayon d’un cercle de diamètre 8 cm est…

Bonne réponse : 4 cm

Le rayon est la moitié du diamètre.

Q7L’aire d’un disque de rayon 2 cm vaut…

Bonne réponse : 4π cm²

On multiplie π par le carré du rayon : A = π × 2² = 4π cm².

Q8La hauteur d’un triangle doit être…

Bonne réponse : perpendiculaire à la base

Une hauteur correspond à la distance perpendiculaire à la droite portant la base.

Q9Pour un cadre, l’aire restante se calcule par…

Bonne réponse : aire extérieure moins aire retirée

On soustrait la surface du trou à celle de la figure extérieure.

Q10Deux rectangles de même périmètre ont…

Bonne réponse : parfois des aires différentes

8 × 2 et 6 × 4 ont un périmètre de 20, mais des aires de 16 et 24.

Q110,5 m² vaut…

Bonne réponse : 5 000 cm²

On multiplie 0,5 par 10 000 pour convertir des m² en cm².

Q12Si le côté d’un carré double, l’aire…

Bonne réponse : est multipliée par 4

(2c)² = 4c² : les deux dimensions doublent.

Exercices corrigés

10 exercices classés du plus simple au plus difficile. Cherchez d'abord seul, puis révélez la correction rédigée étape par étape.

Exercice 1

Facile

Pour poser une bordure autour d’un terrain puis le couvrir de gazon, quelle grandeur faut-il calculer dans chaque cas ?

Correction

La bordure suit le contour : on cherche le périmètre.

Le gazon recouvre la surface : on cherche l’aire.

Exercice 2

Facile

Calcule le périmètre et l’aire d’un carré de côté 5 cm.

Correction

cm.

cm².

Exercice 3

Facile

Calcule le périmètre et l’aire d’un rectangle de 9 cm sur 4 cm.

Correction

cm.

cm².

Exercice 4

Facile

Convertis 2 m en cm et 2 m² en cm².

Correction

2 m = 2 × 100 = 200 cm.

2 m² = 2 × 10 000 = 20 000 cm².

Exercice 5

Moyen

Un triangle a une base de 7 cm et une hauteur correspondante de 4 cm. Calcule son aire.

Correction

.

L’aire vaut 14 cm² ; la hauteur doit être perpendiculaire à la base.

Exercice 6

Moyen

Un parallélogramme a une base de 6 cm et une hauteur de 2,5 cm. Calcule son aire.

Correction

On applique A = base × hauteur.

cm².

Exercice 7

Moyen

Un disque a un diamètre de 10 cm. Calcule son aire exacte puis approchée avec π ≈ 3,14.

Correction

Le rayon vaut 10 ÷ 2 = 5 cm.

cm², soit environ 78,5 cm².

Exercice 8

Moyen

Calcule l’aire d’un rectangle de 1,2 m sur 40 cm.

Correction

On convertit 40 cm en 0,4 m.

m².

Exercice 9

Difficile

Un jardin mesure 12 m sur 7 m. On laisse une ouverture de 2 m dans la clôture. Quelle longueur de clôture faut-il ?

Correction

Le périmètre est m.

On retire l’ouverture : 38 − 2 = 36 m de clôture.

Exercice 10

Difficile

Compare les périmètres et les aires de deux rectangles : 8 m sur 2 m, puis 6 m sur 4 m.

Correction

Leurs périmètres sont tous deux 20 m.

Les aires valent 16 m² et 24 m². Deux figures de même périmètre n’ont pas forcément la même aire.