Cercle, disque, aire et périmètre de 5ème
3ème · Mathématiques 3ème
À retenir
• Cercle (ligne) : longueur P = 2 R = D. • Disque (surface) : aire A = R^2, en unités d'aire. • D = 2R, donc R = D/2. • Valeur exacte avec d'abord, arrondi ensuite.
Le cours
1. Cercle et disque Le cercle de centre O et de rayon R est formé des points situés exactement à la distance R de O : c'est une ligne. Le disque de centre O et de rayon R est formé des points situés à une distance inférieure ou égale à R de O : c'est une surface, limitée par le cercle. Le diamètre vaut D = 2R. 2. Les deux formules Longueur du cercle (en cm, en m…) : P = 2 R = D Aire du disque (en cm^2, en m^2…) : A = R^2 Le nombre vaut environ 3,14 : on écrit d'abord la valeur exacte avec , puis on arrondit à la calculatrice. Pour R = 7\ cm : P = 14 43,98\ cm et A = 49 153,94\ cm^2. 3. Méthode 1.Repérer si l'énoncé donne le rayon ou le diamètre ; avec le diamètre, calculer d'abord R = D/2. 2.Décider ce qui est demandé : une longueur (tour, bordure, clôture) ou une aire (surface à peindre, à semer). 3.Appliquer la formule, garder la valeur exacte avec , puis arrondir comme demandé, avec la bonne unité. 4.Pour retrouver le rayon à partir de la longueur du cercle : R = P2. 4. Utilité en 3e La sphère prolonge ces notions dans l'espace : un plan passant par le centre d'une sphère la coupe selon un cercle de même rayon R (un grand cercle, comme l'équateur) ; l'aire d'une sphère vaut quatre fois l'aire R^2 de ce grand disque ; toute section d'une boule par un plan est un disque, dont l'aire se calcule avec r^2. 5. Attention R^2 signifie R R : seul le rayon est au carré. Pour R = 2, 2 R et R^2 valent toutes deux 4, mais l'une est une longueur (en cm) et l'autre une aire (en cm^2) : l'unité évite de les confondre.
Dans ce chapitre
- Prismes, cylindres, pyramides et cônes de 4ème
- Cercle, disque, aire et périmètre de 5ème
- Unités de volume et de contenance : conversions entre mètres cubes et litres de 5ème
- Définition de la sphère (surface) et de la boule (solide plein) de rayon R
- Aire d'une sphère : formule A = 4 R^2
- Volume d'une boule : formule V = 4/3 R^3
- Section d'une sphère par un plan : cercle de section et relation r = R^2 - d^2
- Repérage sur la Terre : latitude, longitude, équateur et méridien de Greenwich
- Solides composites avec demi-boules : gélule, silo et cornet de glace
- Agrandissement et réduction appliqués à la sphère et à la boule (rapports k, k² et k³)
- Boule inscrite dans un cube ou dans un cylindre et comparaison de volumes
- Volume déplacé et immersion d’une boule dans un cylindre gradué
- Calcul de distances sur la Terre le long d’un méridien ou de l’équateur
- Bilan : Synthèse et méthode sur la sphère, la boule et le repérage spatial