Exercice 1 — Correction
Périmètre d'un rectangle : P = 2 × (Longueur + largeur). Périmètre d'un cercle (ou circonférence) : P = 2 × π × r, où r est le rayon — soit aussi P = π × d avec d le diamètre.
1. Rectangle :
P = 2 × (7,5 + 4,5) = 2 × 12 = 24
Le périmètre du rectangle est de 24 cm.
2. Cercle :
P = 2 × π × 3 = 6π
P ≈ 6 × 3,14 ≈ 18,8
Le périmètre du cercle vaut exactement 6π cm, soit environ 18,8 cm.
Attention : un périmètre est une longueur, il s'exprime en cm, m, km — jamais en cm². Et on ne confond pas le rayon avec le diamètre : le diamètre vaut deux fois le rayon.
Exercice 2 — Correction
Aire d'un rectangle : A = Longueur × largeur. Aire d'un parallélogramme : A = base × hauteur. La hauteur est perpendiculaire à la base, ce n'est pas la longueur du côté oblique.
1. Rectangle :
A = 9 × 5 = 45
L'aire du rectangle est de 45 cm².
2. Un parallélogramme — on applique A = base × hauteur :
A = 7 × 4 = 28
L'aire d'un parallélogramme est de 28 cm².
Ne pas confondre aire et périmètre. Le périmètre est une longueur (cm), l'aire une surface (cm²). Deux figures peuvent avoir le même périmètre et des aires différentes.
Exercice 3 — Correction
Méthode. Pour une figure composée, on la décompose en figures usuelles : ici, un grand rectangle moins un petit. On additionne ou on soustrait les aires.
1. Aire du grand rectangle, puis du morceau retiré :
Grand rectangle : 9 × 6 = 54 cm²
Rectangle retiré : 3 × 4 = 12 cm²
Aire coloriée : 54 − 12 = 42
L'aire de la figure coloriée est de 42 cm².
2. Périmètre : on parcourt le contour. Les deux segments de la découpe « remplacent » exactement les portions retirées :
P = 9 + 2 + 3 + 4 + 6 + 6 = 30
Le périmètre de la figure coloriée est de 30 cm.
3.
L'aire a diminué (42 cm² au lieu de 54 cm²), mais le périmètre est le même que celui du grand rectangle (30 cm).
C'est le point intéressant de l'exercice : en découpant un coin, on retire de la surface sans changer le tour. Les deux côtés du coin enlevé sont remplacés par deux segments de mêmes longueurs, décalés. Aire et périmètre sont bien deux grandeurs indépendantes.
Exercice 4 — Correction
Volume d'un cylindre de révolution : V = π × r² × h. Des longueurs en cm donnent un volume en cm³.
1.
V = π × 6² × 8 = 288π ≈ 904,8
Le volume vaut exactement 288π cm³, soit environ 904,8 cm³.
2. On divise par 1 000 :
904,8 ÷ 1 000 ≈ 0,905
Cela représente environ 0,905 L.
3.
Le volume est multiplié par 2.
La hauteur intervient une seule fois dans la formule, et de façon multiplicative : la doubler double le volume. En revanche, doubler le rayon d'un cylindre multiplierait le volume par 4, puisque le rayon y est élevé au carré.
Exercice 5 — Correction
Unités d'aire : on passe d'une unité à la suivante en multipliant ou divisant par 100 (et non par 10) : 1 m² = 100 dm² = 10 000 cm². Unités de volume : le facteur est 1 000 : 1 dm³ = 1 000 cm³, et 1 dm³ = 1 L.
A. Conversions :
| Grandeur | Valeur | à convertir en | Résultat |
|---|
| Aire | 3 m² | cm² | 30 000 cm² |
| Aire | 300 dm² | m² | 3 m² |
| Volume | 3 dm³ | cm³ | 3000 cm³ |
| Volume | 3 000 000 mm³ | cm³ | 3000 cm³ |
Erreur classique : appliquer le facteur 10 des longueurs aux aires et aux volumes. Un carré de 1 m de côté mesure 100 cm de côté, donc son aire vaut 100 × 100 = 10 000 cm², pas 100 cm².
B. Problème :
1. Les quatre murs forment une bande de hauteur 2,5 m et de longueur égale au périmètre de la pièce :
Périmètre : 2 × (4 + 3,5) = 15 m
Aire : 15 × 2,5 = 37,5
Il faut peindre 37,5 m².
2.
37,512 = 3,125
Il faut environ 3,1 L de peinture.
3.
3,13 × 14 = 43,82
Le coût est d'environ 43,82 €.
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