Collège · 3ᵉ · Mathématiques
Géométrie dans l'espace
Solides (prisme, cylindre, pyramide, cône, sphère et boule), volumes, sections de solides et effet d'un agrandissement-réduction (programme de 3e)
À propos de cette page
Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Calculatrice interdite · Tous les calculs doivent figurer sur la copie. Les résultats seront donnés sous la forme la plus simple possible.
Devoir surveillé de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Télécharge le sujet en PDF, travaille sur une feuille sans aide, puis vérifie avec le corrigé téléchargeable ci-dessous.
Exercice 1 — Trois solides à comparer
/ 4 ptsOn considère un cône de rayon cm et de hauteur cm, un cylindre de même rayon et de même hauteur, et une boule de diamètre cm. Les volumes sont demandés en valeur exacte (en ) puis arrondis au dixième de cm³.
- Calcule le volume du cône.
- Calcule le volume du cylindre. Que remarque-t-on par rapport au cône ?
- Calcule le volume de la boule.
- Range les trois solides par volume croissant. La boule peut-elle entrer dans le cylindre ? Justifie.
Exercice 2 — Lecture d'un tableau : contenances
/ 4 ptsTrois récipients portent une étiquette indiquant leur contenance. On veut vérifier ces indications.
| Récipient | Forme | Dimensions intérieures | Étiquette | Prix |
|---|---|---|---|---|
| A | cylindre | rayon 3,2 cm, hauteur 24 cm | 75 cL | 1,80 € |
| B | pavé droit | 6 cm × 6 cm × 20,5 cm | 75 cL | 1,65 € |
| C | cylindre | diamètre 7 cm, hauteur 18 cm | 70 cL | 1,40 € |
- Calcule le volume du récipient A en cm³ (arrondi à l'unité), puis en cL. L'étiquette est-elle correcte ?
- Même question pour le récipient B.
- Même question pour le récipient C. Attention à la dimension donnée.
- Calcule le prix au litre de chaque récipient (à partir du volume réel) et indique le plus économique.
Exercice 3 — Section d'une pyramide
/ 4 ptsest une pyramide régulière à base carrée de côté cm et de hauteur cm. On la coupe par un plan parallèle à la base, passant par le point de tel que cm. La section est le carré .
- Calcule le volume de la pyramide .
- Quel est le rapport de réduction entre la pyramide et la pyramide ? En déduire la longueur .
- Calcule le volume de la petite pyramide de deux façons différentes.
- Calcule le volume du solide restant sous la section, en cm³.
Exercice 4 — Vrai ou faux, avec justification
/ 4 ptsIndique si chaque affirmation est vraie ou fausse et justifie par un calcul ou une propriété.
- « Si l'on double le rayon d'une boule, son volume double. »
- « m³ L. »
- « Un cylindre et un cône de même base et de même hauteur ont des volumes dans le rapport . »
- « La section d'un cube d'arête cm par un plan parallèle à une face est un carré de cm de côté. »
Exercice 5 — Prise d'initiative — la piscine hors-sol
/ 4 ptsUne piscine hors-sol cylindrique a un diamètre de m et une hauteur de m. On la remplit jusqu'à cm du bord avec un tuyau dont le débit est de m³ par heure. L'eau coûte € le m³.
- Calcule le volume d'eau nécessaire, arrondi au dixième de m³.
- Combien de temps dure le remplissage ? Donne la réponse en heures et minutes.
- Quel est le coût de ce remplissage ?
- Cinq personnes entrent dans la piscine ; chacune fait monter le niveau d'un volume de L. De combien de centimètres le niveau monte-t-il ? L'eau déborde-t-elle ? Toute trace de recherche sera prise en compte.
Ce contrôle de mathématiques 3ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Géométrie dans l'espace » : 5 exercices, 60 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Trois solides à comparer/ 4 pts
- Exercice 2 — Lecture d'un tableau : contenances/ 4 pts
- Exercice 3 — Section d'une pyramide/ 4 pts
- Exercice 4 — Vrai ou faux, avec justification/ 4 pts
- Exercice 5 — Prise d'initiative — la piscine hors-sol/ 4 pts
Notions évaluées
Reconnaître les solides usuels, Volume du prisme droit et du cylindre, Volume de la pyramide et du cône, Sphère et boule, Sections de solides par un plan, Agrandissement et réduction : effet sur aires et volumes.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 60 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Géométrie dans l'espace » ?
- 60 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 60 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de mathématiques de troisième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Géométrie dans l'espace » du programme officiel de mathématiques en troisième, soit Reconnaître les solides usuels, Volume du prisme droit et du cylindre, Volume de la pyramide et du cône, Sphère et boule.
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