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Mathématiques · 4e

Pyramide et cône : exercices corrigés de 4e

Publié le 12 novembre 2026 · Mis à jour le 12 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Pour une pyramide : V=13×V=\frac{1}{3}\times aire de la base ×\times hauteur.3
  • Pour un cône de révolution : V=13×V=\frac{1}{3}\times aire du disque de base ×\times hauteur.3
  • La hauteur est le segment qui joint le sommet à la base, perpendiculairement : ce n'est ni une arête, ni la hauteur d'une face.
  • Garde les mêmes unités du début à la fin ; 1 L = 1 000 cm³ = 1 dm³.

Comment utiliser ces exercices

Les exercices vont du plus simple au plus délicat. Cherche d'abord seul, sur une feuille, puis ouvre les indices un par un, et seulement ensuite la correction. Compare chaque étape avec la tienne, pas seulement le résultat final.

Erreurs fréquentes et réflexes de contrôle

Avant de rendre ta copie, prends l'habitude de relire ton calcul avec quelques questions simples. Elles évitent la plupart des fautes rencontrées sur ce chapitre, et elles ne demandent que trente secondes.

Les exercices

Exercice 1 Volume d'une pyramide à base carrée

★☆☆Environ 5 min

Une pyramide a pour base un carré de côté 66 cm. Sa hauteur mesure 1010 cm. Calcule son volume en cm³.

Indice 1

Commence par l'aire du carré de base.

Indice 2

Multiplie ensuite par la hauteur, puis prends le tiers.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire de la base : 6×6=366\times 6=36 cm².

  2. On applique la formule : V=13×36×10V=\frac{1}{3}\times 36\times 10.

  3. V=3603=120V=\frac{360}{3}=120 cm³.

Le volume de la pyramide est 120 cm³.

Exercice 2 Compter les faces d'une pyramide

★☆☆Environ 5 min

Une pyramide a pour base un pentagone. Combien de faces possède-t-elle en tout, base comprise ? Quelle est la forme de chaque face latérale ?

Indice 1

Une face latérale s'appuie sur chaque côté de la base.

Indice 2

Chaque face latérale se termine au sommet.

Voir la correction pas à pas
  1. Le pentagone a 55 côtés, donc la pyramide a 55 faces latérales.

  2. On ajoute la base : 5+1=65+1=6 faces.

  3. Chaque face latérale est un triangle : elle a un côté sur la base et rejoint le sommet.

La pyramide a 6 faces : une base pentagonale et 5 triangles.

Exercice 3 Volume d'un cône

★☆☆Environ 6 min

Un cône de révolution a une base de rayon 33 cm et une hauteur de 77 cm. Calcule son volume exact, puis sa valeur approchée au centième de cm³.

Indice 1

L'aire du disque est πr2\pi r^2.

Indice 2

Garde π\pi le plus longtemps possible avant d'arrondir.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire du disque : π×32=9π\pi\times 3^2=9\pi cm².

  2. Volume : V=13×9π×7=21πV=\frac{1}{3}\times 9\pi\times 7=21\pi cm³.

  3. Valeur approchée : 21π≈65,9721\pi\approx 65{,}97 cm³.

Le volume est exactement 21π21\pi cm³, soit environ 65,97 cm³.

Exercice 4 Retrouver la hauteur d'une pyramide

★★☆Environ 8 min

Une pyramide a pour base un rectangle de 88 cm sur 55 cm. Son volume est de 120120 cm³. Quelle est sa hauteur en cm ?

Indice 1

Écris l'équation 120=13×aire×h120=\frac{1}{3}\times\text{aire}\times h.

Indice 2

Isole hh en multipliant par 33 puis en divisant par l'aire.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire de la base : 8×5=408\times 5=40 cm².

  2. Équation : 120=13×40×h120=\frac{1}{3}\times 40\times h.

  3. On multiplie par 33 : 360=40×h360=40\times h.

  4. On divise par 4040 : h=9h=9 cm.

La hauteur de la pyramide est de 9 cm.

Exercice 5 Cône donné par son diamètre

★★☆Environ 8 min

Un cône de révolution a une base de diamètre 1010 cm et une hauteur de 1212 cm. Calcule son volume, arrondi au centième de cm³.

Indice 1

Attention : la formule utilise le rayon, pas le diamètre.

Indice 2

Le rayon est la moitié du diamètre.

Voir la correction pas à pas
  1. Rayon : 10÷2=510\div 2=5 cm.

  2. Aire du disque : π×52=25π\pi\times 5^2=25\pi cm².

  3. Volume : V=13×25π×12=100πV=\frac{1}{3}\times 25\pi\times 12=100\pi cm³.

  4. Valeur approchée : 100π≈314,16100\pi\approx 314{,}16 cm³.

Le volume est exactement 100π100\pi cm³, soit environ 314,16 cm³.

Exercice 6 Retrouver le rayon d'un cône

★★☆Environ 10 min

Un cône de révolution a une hauteur de 88 cm et un volume de 96π96\pi cm³. Quel est le rayon de sa base, en cm ?

Indice 1

Écris 96π=13×πr2×896\pi=\frac{1}{3}\times\pi r^2\times 8.

Indice 2

Simplifie par π\pi, puis cherche r2r^2.

Voir la correction pas à pas
  1. Équation : 96π=13×πr2×896\pi=\frac{1}{3}\times\pi r^2\times 8.

  2. On divise par π\pi : 96=83r296=\frac{8}{3}r^2.

  3. On multiplie par 33 puis on divise par 88 : r2=2888=36r^2=\frac{288}{8}=36.

  4. Le rayon est positif : r=36=6r=\sqrt{36}=6 cm.

Le rayon de la base est de 6 cm.

Exercice 7 La bonne hauteur : pas celle d'une face

★★★Environ 12 min

Une pyramide a pour base un carré de côté 1010 cm. Chaque face latérale est un triangle isocèle dont la hauteur issue du sommet mesure 1313 cm. Le pied de la hauteur de la pyramide est au centre du carré. Calcule le volume de la pyramide en cm³.

Indice 1

Dessine le triangle rectangle formé par la hauteur de la pyramide, la moitié du côté de la base et la hauteur de la face.

Indice 2

Utilise le théorème de Pythagore pour trouver la hauteur de la pyramide.

Voir la correction pas à pas
  1. Le triangle rectangle a pour hypoténuse 1313 cm (hauteur de la face) et pour un côté 10÷2=510\div 2=5 cm.

  2. Pythagore : h2=132−52=169−25=144h^2=13^2-5^2=169-25=144, donc h=12h=12 cm.

  3. Aire de la base : 10×10=10010\times 10=100 cm².

  4. Volume : V=13×100×12=400V=\frac{1}{3}\times 100\times 12=400 cm³.

Le volume est de 400 cm³. Utiliser 1313 cm comme hauteur aurait donné un résultat trop grand.

Exercice 8 Pyramides et cube

★★★Environ 10 min

Un cube a une arête de 66 cm. Une pyramide a pour base un carré de côté 66 cm et pour hauteur 66 cm. Combien de ces pyramides faut-il pour avoir le même volume que le cube ?

Indice 1

Calcule le volume du cube : arête ×\times arête ×\times arête.

Indice 2

Divise le volume du cube par celui de la pyramide.

Voir la correction pas à pas
  1. Volume du cube : 63=2166^3=216 cm³.

  2. Volume de la pyramide : 13×36×6=72\frac{1}{3}\times 36\times 6=72 cm³.

  3. Rapport : 216÷72=3216\div 72=3.

Il faut 3 pyramides : à base et hauteur égales à celles d'un cube, la pyramide en fait le tiers.

Exercice 9 Contenance d'une tente conique

★★★Environ 12 min

Une tente en forme de cône de révolution a une base de rayon 1,51{,}5 m et une hauteur de 22 m. Quel volume d'air contient-elle, en litres, arrondi au litre ? On rappelle que 1 m3=1 0001\text{ m}^3=1\,000 L.

Indice 1

Calcule d'abord le volume en m³.

Indice 2

Convertis ensuite en litres en multipliant par 1 0001\,000.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire de la base : π×1,52=2,25π\pi\times 1{,}5^2=2{,}25\pi m².

  2. Volume : V=13×2,25π×2=1,5πV=\frac{1}{3}\times 2{,}25\pi\times 2=1{,}5\pi m³, soit environ 4,7124{,}712 m³.

  3. Conversion : 1,5π×1 000≈4 712,391{,}5\pi\times 1\,000\approx 4\,712{,}39 L.

  4. Arrondi au litre : 4 7124\,712 L.

La tente contient environ 4 712 L d'air.

Les questions qu'on se pose

Pourquoi y a-t-il un facteur un tiers dans les deux formules ?

Une pyramide ou un cône occupe moins de place qu'un solide de même base et de même hauteur qui serait « droit » (prisme ou cylindre), car il se rétrécit jusqu'au sommet. Ce rétrécissement explique le facteur 13\frac{1}{3} présent dans les deux formules.3 L'exercice sur le cube en donne un exemple concret : trois pyramides de même base et même hauteur que le cube le remplissent en volume.

Comment ne plus confondre hauteur, arête et hauteur d'une face ?

La hauteur de la pyramide relie le sommet à la base et tombe à angle droit sur elle.3 Les arêtes latérales sont les bords des faces ; elles sont obliques, donc plus longues. La hauteur d'une face triangulaire est aussi oblique. Si l'énoncé ne donne que celles-ci, cherche la vraie hauteur avec Pythagore, comme dans l'exercice sur la pyramide de base 10 cm.

Sources

  1. Évaluation nationale Classe de quatrième - Mathématiques, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  2. Annexe 2 – Programme de mathématiques pour le cycle 4, education.gouv.fr. Consulté le 12 novembre 2026.
  3. Mathématiques 4e - Espace (MathaDoc), Sesamath. Consulté le 12 novembre 2026.
  4. Pyramide, Wikipédia. Consulté le 12 novembre 2026.
  5. Pyramide (architecture), Wikipédia. Consulté le 12 novembre 2026.

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