Objets de l’espace

Chapitre G3 du livre

La géométrie dans l'espace consiste à étudier les objets définis dans la géométrie plane dans un espace à trois dimensions

Les objets de l’espace s’appellent des solides.

  1. Les polyèdres

Un polyèdre est un solide limité par des faces planes polygonales

  1. Prismes droits
  2. Pyramides

Un prisme droit est composé de :

  • Deux bases parallèles polygonales parallèles et superposables
  • De faces latérales rectangulaires, perpendiculaires aux bases et du  même nombre que celui des côtes de base

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Une pyramide est composée de :

  • Une base polygonale
  • Faces latérales triangulaires du même nombre que celui des côtés de base
  • Un sommet commun à toutes les faces latérales.

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  1. Les solides de révolution
  1. Cylindre
  2. Cônes de révolution
  3. Tronc de cône

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Un cylindre est engendré par un rectangle faisant une révolution autour d’un de ses côtés.

Un cylindre est composé de :

  • Deux disques de base parallèles et superposables
  • Une face latérale rectangulaire dont les dimensions sont la circonférence du disque de base et la hauteur du cylindre.


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Un cône est engendré par un triangle faisant une révolution autour d’un de ses côtés.

Un cône de révolution est composée de :

  • Un disque de base
  • Une face latérale
  • Un sommet appartenant à la perpendiculaire au disque de base passant par le centre de ce disque.


Un tronc de cône est engendré par un trapèze rectangle faisant une révolution autour du côté perpendiculaire à ses bases.

Un tronc de cône est une partie de cône, il correspond à la section d’un cône par un plan parallèle à sa base.

R est le rayon du disque de la grande base.

r est le rayon du disque de la petite base.

d est la longueur de la génératrice


  1. Sphère et boule
  1. Une sphère
  2. Une boule

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Définition : On appelle sphère de centre O et de rayon r l'ensemble des points M de l'espace, tels que  .

Une sphère est un solide engendré par un demi-cercle faisant une révolution autour de son diamètre.



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boule-eng.jpg

Définition : On appelle boule de centre O et de rayon r l'ensemble des points M de l'espace, tels que  .

Une boule est un solide engendré par un demi-disque faisant une révolution autour de son diamètre.


  1. Volumes de solides usuels

L’unité de volume est le mètre-cube (m3), l’unité de capacité est le litre (L).

Un litre est égale à un décimètre cube :

  1. Volumes de prismes droits et de cylindre
  2. Volumes de pyramides et de cônes
  3. Volume d’une boule

V est le volume

A est l’aire de la base

H est la hauteur du prisme droit ou du cylindre



V est le volume

A est l’aire de la base

H est la hauteur de la pyramide ou du cône



V est le volume

r est le rayon


Complément : Aire d'une sphère

A est l’aire

r est le rayon


Rappel : l’aire du disque est :

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Exercices
Une révolution est un tour complet
Les plus simples possibles sont des triangles