Aller au contenu principal
5e⏱ 50 minutes

Représentation de l'espace — Entraînement type évaluation

Pour un entraînement qui sert vraiment à quelque chose : pas de cours sous les yeux, une feuille et un crayon. Note-toi ensuite avec le corrigé.

Barème indicatif : 20 points.

Exercice 1 (4 points) — Perspective cavalière et patrons

  1. Sur une perspective cavalière, comment sont tracées les arêtes cachées ? (1 point)
  2. Quelle face d'un solide est représentée en vraie grandeur, sans déformation ? (1 point)
  3. Combien de rectangles comporte, en général, le patron d'un pavé droit ? (1 point)
  4. Un patron comporte 66 carrés identiques. De quel solide peut-il s'agir ? (1 point)
Voir le corrigé
  1. Les arêtes cachées, invisibles depuis le point de vue choisi, sont tracées en pointillés.
  2. C'est la face de devant (la face avant du solide, tournée vers l'observateur) qui est représentée en vraie grandeur, sans déformation.
  3. Un pavé droit a 66 faces rectangulaires : son patron comporte donc, en général, 66 rectangles.
  4. Un solide dont le patron comporte 66 carrés identiques est un cube.

Exercice 2 (4 points) — Volume du pavé droit et du cube

  1. Calcule le volume d'un pavé droit de dimensions 99 cm ×\times 66 cm ×\times 44 cm. (1 point)
  2. Calcule le volume d'un cube d'arête 77 cm. (1 point)
  3. Un pavé droit a un volume de 180180 cm³, une longueur de 99 cm et une largeur de 44 cm. Calcule sa hauteur. (1 point)
  4. Un cube a un volume de 6464 cm³. Quelle est la longueur de son arête ? (1 point)
Voir le corrigé
  1. Le volume d'un pavé droit se calcule en multipliant ses trois dimensions : 9×6×4=2169 \times 6 \times 4 = 216 cm³.
  2. Le volume d'un cube se calcule avec c3c^3 : 73=7×7×7=3437^3 = 7 \times 7 \times 7 = 343 cm³.
  3. On repart de la formule du pavé droit avec la hauteur hh comme inconnue : 9×4×h=1809 \times 4 \times h = 180. On simplifie le produit connu : 36×h=18036 \times h = 180. On isole hh en divisant par 3636 : h=180÷36=5h = 180 \div 36 = 5 cm.
  4. On cherche le nombre qui, multiplié trois fois par lui-même, donne 6464 : 4×4×4=644 \times 4 \times 4 = 64. L'arête du cube mesure donc 44 cm.

Exercice 3 (4 points) — Volume du prisme

  1. Un prisme droit a une base triangulaire d'aire 1515 cm² et une hauteur de 99 cm. Calcule son volume. (1 point)
  2. Un prisme droit a un volume de 250250 cm³ et une hauteur de 1010 cm. Calcule l'aire de sa base. (1 point)
  3. Un prisme droit a une base d'aire 2020 cm² et un volume de 300300 cm³. Calcule sa hauteur. (1 point)
  4. Pourquoi la formule du volume d'un prisme droit (aire de la base × hauteur) est-elle aussi valable pour un pavé droit ? (1 point)
Voir le corrigé
  1. Le volume d'un prisme droit se calcule avec V=aire de la base×hauteurV = \text{aire de la base} \times \text{hauteur} : V=15×9=135V = 15 \times 9 = 135 cm³.
  2. On repart de la formule avec l'aire de la base BB comme inconnue : 250=B×10250 = B \times 10. On isole BB en divisant par 1010 : B=250÷10=25B = 250 \div 10 = 25 cm².
  3. On repart de la formule avec la hauteur hh comme inconnue : 300=20×h300 = 20 \times h. On isole hh en divisant par 2020 : h=300÷20=15h = 300 \div 20 = 15 cm.
  4. Un pavé droit est lui-même un prisme droit particulier, dont la base est un rectangle : l'aire de cette base rectangulaire (L×ℓL \times \ell) multipliée par la hauteur hh redonne exactement L×ℓ×hL \times \ell \times h, la formule du pavé droit. La formule du prisme est donc une généralisation de celle du pavé droit, valable quelle que soit la forme de la base.

Exercice 4 (4 points) — Conversions

  1. Convertis 55 dm³ en cm³. (1 point)
  2. Convertis 7 2007\,200 cm³ en dm³. (1 point)
  3. Convertis 3,53{,}5 L en cm³. (1 point)
  4. Un aquarium a un volume de 6060 dm³. Combien de litres d'eau peut-il contenir au maximum ? (1 point)
Voir le corrigé

Les unités de volume se convertissent avec un facteur 1 0001\,000 entre deux unités consécutives, et 1 L=1 dm31\,\text{L} = 1\,\text{dm}^3.

  1. On multiplie par 1 0001\,000 pour passer des dm³ (plus grande unité) aux cm³ : 5×1 000=5 0005 \times 1\,000 = 5\,000 cm³.
  2. On divise par 1 0001\,000 pour passer des cm³ aux dm³ : 7 200÷1 000=7,27\,200 \div 1\,000 = 7{,}2 dm³.
  3. Comme 1 L=1 dm3=1 000 cm31\,\text{L} = 1\,\text{dm}^3 = 1\,000\,\text{cm}^3, on a directement : 3,5 L=3,5×1 000=3 5003{,}5\,\text{L} = 3{,}5 \times 1\,000 = 3\,500 cm³.
  4. Comme 1 dm3=1 L1\,\text{dm}^3 = 1\,\text{L}, un volume de 6060 dm³ représente directement 6060 litres.

Exercice 5 (4 points) — Problème : la piscine gonflable

Une piscine gonflable a la forme d'un cylindre de rayon de base r=1,5r = 1{,}5 m et de hauteur (profondeur) h=0,8h = 0{,}8 m. On prendra π≈3,14\pi \approx 3{,}14.

  1. Calcule l'aire de la base circulaire de cette piscine. (1 point)
  2. Calcule le volume d'eau maximal que peut contenir cette piscine, en m³. (1 point)
  3. Convertis ce volume en litres. (1 point)
  4. Calcule la circonférence de la base de cette piscine. (1 point)
Voir le corrigé

La piscine est un cylindre de rayon r=1,5r = 1{,}5 m et de hauteur h=0,8h = 0{,}8 m (π≈3,14\pi \approx 3{,}14).

  1. L'aire de la base se calcule avec A=π×r2A = \pi \times r^2 : A=3,14×1,52=3,14×2,25=7,065A = 3{,}14 \times 1{,}5^2 = 3{,}14 \times 2{,}25 = 7{,}065 m².
  2. Le volume du cylindre s'obtient en multipliant l'aire de la base par la hauteur, exactement comme pour un prisme : V=7,065×0,8=5,652V = 7{,}065 \times 0{,}8 = 5{,}652 m³.
  3. On convertit d'abord ce volume en dm³ (facteur 1 0001\,000) : 5,652 m3=5 652 dm35{,}652\,\text{m}^3 = 5\,652\,\text{dm}^3. Comme 1 dm3=1 L1\,\text{dm}^3 = 1\,\text{L}, cela représente 5 6525\,652 litres.
  4. La circonférence de la base se calcule avec 2×π×r2 \times \pi \times r : 2×3,14×1,5=9,422 \times 3{,}14 \times 1{,}5 = 9{,}42 m.