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Mathématiques · 2AC · Semestre 2

Prisme, pyramide et cône 2AC : exercices corrigés

Cette série de maths 2AC du semestre 2 propose trois modèles de 12 exercices sur le prisme droit, la pyramide et le cône de révolution : reconnaître les solides, perspective cavalière, volumes, aires latérales et totales, génératrice et théorème de Pythagore, patrons, sections et capacités. Chaque modèle reprend toute la leçon avec des exercices différents, du plus facile au plus difficile. Nommez la base et la hauteur avant chaque calcul, puis ouvrez la correction expliquée. Chaque modèle a son énoncé et son corrigé détaillé en PDF.

Choisis ta série

3 modèles de 12 exercices différents sont disponibles, chacun avec son énoncé et son corrigé détaillé en PDF.

Modèle 1

Par MATHFJIB · Programme marocain, 2AC · Mis à jour le

Les 12 exercices corrigés du modèle 1

Exercice 1 · Application

Facile

Quel solide ?

Nommer le solide décrit.

  1. Une base carrée et quatre faces triangulaires qui se rejoignent en un sommet.
  2. Une base en forme de disque et un sommet.
  3. Deux bases triangulaires superposables et trois faces rectangulaires.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. Une pyramide à base carrée.
  2. Un cône de révolution.
  3. Un prisme droit à base triangulaire.

À retenir : On regarde la forme de la base et des faces latérales.

Exercice 2 · Application

Facile

Compter les éléments

Répondre pour une pyramide à base pentagonale.

  1. Combien a-t-elle de faces ?
  2. Combien a-t-elle d’arêtes ?
  3. Combien a-t-elle de sommets ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1.  : la base et cinq triangles.
  2.  : cinq sur la base et cinq latérales.
  3.  : cinq sur la base et le sommet principal.

À retenir : Chaque côté de la base donne une face latérale.

Exercice 3 · Application

Facile

Volumes de prismes

Calculer le volume de chaque prisme droit.

  1. Base de cm², hauteur cm.
  2. Base rectangulaire de cm sur cm, hauteur cm.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. cm³.
  2. cm³.

À retenir : Volume d’un prisme : aire de la base fois hauteur.

Exercice 4 · Application

Facile

Volumes de pyramides

Calculer le volume de chaque pyramide.

  1. Base de cm², hauteur cm.
  2. Base carrée de côté cm, hauteur cm.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. cm³.
  2. cm³.

À retenir : Volume d’une pyramide : le tiers de base fois hauteur.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Aires d’un prisme

Un prisme droit a pour base un triangle rectangle de côtés cm, cm et cm, et une hauteur de cm.

  1. Calculer l’aire latérale.
  2. Calculer l’aire d’une base.
  3. Calculer l’aire totale et le volume.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. cm².
  2. cm².
  3. cm² et cm³.

À retenir : Aire latérale : périmètre de la base fois hauteur.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Aires d’une pyramide régulière

Une pyramide régulière a une base carrée de côté cm. Chaque face latérale a une hauteur de cm.

  1. Calculer l’aire d’une face latérale.
  2. Calculer l’aire latérale.
  3. Calculer l’aire totale.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. cm².
  2. cm².
  3. cm².

À retenir : L’aire latérale d’une pyramide est la somme de ses triangles.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Volumes de cônes

Calculer le volume de chaque cône, en valeur exacte puis approchée au dixième, avec .

  1. Rayon cm, hauteur cm.
  2. Rayon cm, hauteur cm.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. cm³.
  2. cm³.

À retenir : Volume d’un cône : .

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

La génératrice

Un cône a un rayon de cm et une hauteur de cm.

  1. Calculer la génératrice.
  2. Calculer l’aire latérale, en valeur exacte.
  3. En donner une valeur approchée.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. , donc cm.
  2. cm².
  3. cm².

À retenir : Rayon, hauteur et génératrice forment un triangle rectangle.

Exercice 9 · Application

Intermédiaire

Le patron du cône

Un cône a un rayon de cm et une génératrice de cm.

  1. Quelle est la longueur de l’arc du secteur du patron ?
  2. Calculer l’angle du secteur.
  3. Quelles figures composent le patron ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. Le périmètre de la base : cm.
  2. , soit .
  3. Un disque de rayon cm et un secteur de rayon cm.

À retenir : L’arc du secteur s’enroule exactement autour de la base.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

L’entonnoir

Un entonnoir a la forme d’un cône de rayon cm et de hauteur cm.

  1. Calculer son volume en valeur exacte.
  2. En donner une valeur approchée au cm³ près, avec .
  3. Quelle est sa capacité en litres, au centième ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. cm³.
  2. cm³.
  3. cm³ L.

À retenir : L vaut cm³.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

La tente pyramidale

Une tente a la forme d’une pyramide régulière à base carrée de côté m et de hauteur m.

  1. Calculer le volume de la tente.
  2. Calculer la hauteur d’une face latérale.
  3. Calculer l’aire de toile des quatre faces.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. m³.
  2. Elle relie le sommet au milieu d’un côté : m.
  3. m².

À retenir : La hauteur d’une face se calcule avec Pythagore dans le triangle rectangle intérieur.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Le tiers du volume

Un cube a une arête de cm. Une pyramide a pour base une face du cube et pour sommet le centre de la face opposée.

  1. Calculer le volume du cube.
  2. Calculer le volume de la pyramide.
  3. Quelle fraction du cube la pyramide occupe-t-elle ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. cm³.
  2. cm³.
  3. .

À retenir : À base et hauteur égales, une pyramide occupe le tiers d’un prisme.

Les 12 exercices corrigés du modèle 2

Exercice 1 · Application

Facile

Vrai ou faux

Dire si chaque affirmation est vraie ou fausse.

  1. Les faces latérales d’une pyramide sont des triangles.
  2. La hauteur d’une pyramide est une de ses arêtes latérales.
  3. La génératrice d’un cône est plus longue que sa hauteur.
  4. Le volume d’une pyramide est l’aire de la base fois la hauteur.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. Vrai.
  2. Faux : elle est perpendiculaire à la base.
  3. Vrai : c’est l’hypoténuse d’un triangle rectangle.
  4. Faux : c’en est le tiers.

À retenir : Chaque affirmation se compare à une définition.

Exercice 2 · Application

Facile

La perspective cavalière

Répondre à chaque question sur le dessin d’un solide en perspective cavalière.

  1. Comment dessine-t-on la face avant ?
  2. Comment dessine-t-on les arêtes fuyantes ?
  3. Comment dessine-t-on les arêtes cachées ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. En vraie grandeur : longueurs et angles conservés.
  2. Parallèles entre elles, en oblique.
  3. En pointillés.

À retenir : La perspective cavalière garde la face avant intacte.

Exercice 3 · Application

Facile

Unités de volume

Convertir.

  1. dm³ en litres.
  2. cm³ en litres.
  3. m³ en litres.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. L.
  2. L.
  3. L.

À retenir : m³ L et L cm³.

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

Avec une conversion

Une pyramide a une base de m² et une hauteur de cm.

  1. Convertir la hauteur en mètres.
  2. Calculer le volume en mètres cubes.
  3. Convertir en litres.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. m.
  2. m³.
  3. L.

À retenir : On met toutes les longueurs dans la même unité.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Retrouver la hauteur

Calculer la hauteur de chaque solide.

  1. Une pyramide de volume cm³ et de base cm².
  2. Un cône de volume cm³ et de rayon cm.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. cm.
  2. , donc et cm.

À retenir : On utilise la formule du volume à l’envers.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Le patron d’un prisme

Un prisme droit a pour base un triangle rectangle de côtés cm, cm et cm, et une hauteur de cm.

  1. Quelles figures forment son patron ?
  2. Quelle est l’aire de la plus grande face rectangulaire ?
  3. Quelle surface de carton faut-il pour le patron, sans les rabats ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. Trois rectangles de cm, cm et cm sur cm, et deux triangles identiques.
  2. cm².
  3. cm².

À retenir : Chaque côté de la base donne un rectangle de même hauteur.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Hauteur d’une pyramide

Une pyramide régulière a une base carrée de côté cm, et chaque face latérale a une hauteur de cm.

  1. Calculer l’aire latérale.
  2. Calculer la hauteur de la pyramide.
  3. Calculer son volume.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. cm².
  2. Dans le triangle rectangle formé avec la moitié du côté : cm.
  3. cm³.

À retenir : Hauteur de la pyramide, demi-côté et hauteur d’une face forment un triangle rectangle.

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

Patron d’un cône

Un cône a un rayon de cm et une génératrice de cm.

  1. Calculer l’angle du secteur du patron.
  2. Calculer la longueur de l’arc, au centième.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. , soit .
  2. cm.

À retenir : Angle du secteur .

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

La coupe d’un cône

On coupe un cône de rayon cm et de génératrice cm par un plan qui contient son axe.

  1. Quelle est la nature de la section ?
  2. Calculer la hauteur du cône.
  3. Calculer l’aire de la section.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. Un triangle isocèle de côtés cm, cm et cm.
  2. cm.
  3. cm².

À retenir : La section par l’axe montre le rayon, la hauteur et la génératrice.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Le cornet de glace

Un cornet a la forme d’un cône de rayon cm et de hauteur cm, rempli à ras bord. On prend .

  1. Calculer le volume d’un cornet.
  2. Combien de cornets pleins peut-on remplir avec L de glace ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. cm³.
  2.  : cornets.

À retenir : On arrondit au nombre entier de cornets complets.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Le silo

Un silo est formé d’un cylindre de rayon m et de hauteur m, surmonté d’un cône de même rayon et de hauteur m.

  1. Calculer le volume du cylindre.
  2. Calculer le volume du cône.
  3. Calculer le volume du silo, au dixième.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. m³.
  2. m³.
  3. m³.

À retenir : Le volume d’un solide composé est la somme des volumes.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Doubler les dimensions

Une pyramide a un volume de cm³. On double toutes ses longueurs.

  1. Par combien l’aire de la base est-elle multipliée ?
  2. Par combien le volume est-il multiplié ?
  3. Quel est le nouveau volume ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. Par .
  2. Par .
  3. cm³.

À retenir : Doubler les longueurs multiplie les aires par et les volumes par .

Les 12 exercices corrigés du modèle 3

Exercice 1 · Application

Facile

Associer les formules

Donner la formule demandée.

  1. Le volume d’un prisme droit.
  2. Le volume d’une pyramide.
  3. Le volume d’un cône.
  4. L’aire latérale d’un cône.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. .
  4. .

À retenir : Pyramide et cône ont un tiers dans leur formule de volume.

Exercice 2 · Application

Facile

Faces, arêtes, sommets

Compter les éléments de chaque solide.

  1. Une pyramide à base carrée.
  2. Un prisme droit à base triangulaire.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. faces, arêtes et sommets.
  2. faces, arêtes et sommets.

À retenir : On compte séparément la base et les éléments latéraux.

Exercice 3 · Application

Facile

Même base, même hauteur

Trois solides ont une base de cm² et une hauteur de cm.

  1. Volume du prisme droit.
  2. Volume de la pyramide.
  3. Volume du cône.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. cm³.
  2. cm³.
  3. cm³ : sa base a aussi une aire de cm².

À retenir : Le volume d’une pyramide ou d’un cône est le tiers de celui du prisme.

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

Un prisme à base triangulaire

La base d’un prisme droit est un triangle de base cm et de hauteur cm ; le prisme est haut de cm.

  1. Calculer l’aire de la base.
  2. Calculer le volume.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. cm².
  2. cm³.

À retenir : La hauteur du triangle et la hauteur du prisme ne jouent pas le même rôle.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Une base rectangulaire

Une pyramide a une base rectangulaire de cm sur cm et une hauteur de cm.

  1. Calculer l’aire de la base.
  2. Calculer le volume.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. cm².
  2. cm³.

À retenir : On calcule l’aire de la base avant le volume.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Du patron au cône

On enroule un secteur circulaire de rayon cm et d’angle pour former un cône.

  1. Quelle est la génératrice du cône ?
  2. Trouver le rayon de la base.
  3. Calculer la hauteur, puis le volume en valeur exacte.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. Le rayon du secteur : cm.
  2. , donc cm.
  3. cm, puis cm³.

À retenir : Le rayon du secteur devient la génératrice ; son arc devient le cercle de base.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

L’aire totale d’un cône

Un cône a un rayon de cm et une génératrice de cm. On prend .

  1. Calculer l’aire latérale.
  2. Calculer l’aire de la base.
  3. Calculer l’aire totale, au centième.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. cm².
  2. cm².
  3. cm².

À retenir : Aire totale = aire latérale + aire de la base.

Exercice 8 · Approfondissement

Difficile

Les faces d’une pyramide

Une pyramide régulière a une base carrée de côté cm et des arêtes latérales de cm.

  1. Quelle est la nature de chaque face latérale ?
  2. Calculer la hauteur d’une face, au centième.
  3. Calculer l’aire latérale, au dixième.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. Un triangle isocèle de côtés cm, cm et cm.
  2. cm.
  3. cm².

À retenir : La hauteur d’une face isocèle tombe au milieu de la base.

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

Remplir un verre

Un verre cylindrique et un cône ont le même rayon de cm et la même hauteur de cm.

  1. Calculer le volume du verre.
  2. Calculer le volume du cône.
  3. Combien de cônes pleins faut-il pour remplir le verre ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. cm³.
  2. cm³.
  3. .

À retenir : Un cône occupe le tiers du cylindre de même base et de même hauteur.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Le toit pyramidal

Un toit a la forme d’une pyramide régulière à base carrée de côté m et de hauteur m.

  1. Calculer la hauteur d’une face triangulaire.
  2. Calculer l’aire du toit, sans la base.
  3. Il faut tuiles par mètre carré. Combien de tuiles ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. m.
  2. m².
  3. tuiles.

À retenir : La hauteur d’une face part du sommet vers le milieu d’un côté.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Le tas de sable

Un tas de sable a la forme d’un cône de rayon m et de hauteur m. On prend .

  1. Calculer son volume, au centième.
  2. Une brouette transporte m³. Combien de voyages faut-il ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. m³.
  2.  : voyages.

À retenir : Pour transporter tout le sable, on arrondit au nombre supérieur.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Une section à mi-hauteur

On coupe une pyramide à base carrée de côté cm par un plan parallèle à la base, à mi-hauteur. La section est un carré de côté cm.

  1. Calculer l’aire de la base et celle de la section.
  2. Par combien l’aire est-elle divisée ?
  3. Pourquoi pas par  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. cm² et cm².
  2. Par .
  3. Le côté est divisé par , donc l’aire par .

À retenir : Une section parallèle à la base est une réduction de la base.

Ce que vous allez travailler

  • Reconnaître un prisme droit, une pyramide et un cône
  • Calculer le volume de ces solides
  • Calculer une aire latérale et une aire totale
  • Utiliser la génératrice et le patron du cône
  • Résoudre un problème de capacité

Les erreurs à éviter

  • Oublier de diviser par le volume d’une pyramide ou d’un cône.
  • Confondre la hauteur d’un cône et sa génératrice : la génératrice est l’hypoténuse.
  • Prendre une arête latérale d’une pyramide pour sa hauteur.
  • Calculer un volume avec des longueurs exprimées dans des unités différentes.

Questions fréquentes

Comment calculer le volume d’une pyramide ou d’un cône ?

On multiplie l’aire de la base par la hauteur, puis on divise par  : , soit pour un cône.

Qu’est-ce que la génératrice d’un cône ?

C’est le segment qui joint le sommet à un point du cercle de base. Avec la hauteur et le rayon, elle forme un triangle rectangle dont elle est l’hypoténuse : .

Comment calculer l’aire latérale d’un cône ?

Elle vaut , où est le rayon de la base et la génératrice.

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