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Mathématiques · 4e

Volumes de la pyramide et du cône : exercices de 4e

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

L'essentiel

  • Le volume d'une pyramide ou d'un cône de révolution vaut le tiers du produit aire de la base × hauteur 6.
  • Pour un cône : V=13×πr2×hV=\frac{1}{3}\times\pi r^2\times h ; pour une pyramide : V=13×B×hV=\frac{1}{3}\times\mathcal{B}\times h.
  • La hauteur est la distance du sommet au plan de la base, mesurée à angle droit, jamais le long d'une arête.
  • Rayon et hauteur doivent être exprimés dans la même unité ; 1 cm3=1 mL1\ \text{cm}^3 = 1\ \text{mL}.
  • On calcule d'abord l'aire de la base, ensuite on multiplie par la hauteur, enfin on divise par 3.

Comment utiliser ces exercices

En classe de 4e, le programme demande de retenir les deux formules de volume de la pyramide et du cône, puis de les mettre en œuvre dans des calculs 12. Les huit exercices qui suivent sont rangés par difficulté : d'abord des calculs directs, ensuite des conversions et des problèmes concrets. Cherche toujours seul(e) avant d'ouvrir les indices, puis compare ta démarche à la correction détaillée. Si tu te trompes, repère l'étape où ton raisonnement s'écarte de la correction : c'est ainsi que tu progresses le plus vite. Prends aussi l'habitude d'écrire l'unité à chaque ligne, car un résultat sans unité est considéré comme incomplet.

Les exercices

Exercice 1 Pyramide à base carrée

★☆☆Environ 4 min

Une pyramide a pour base un carré de côté 66 cm. Sa hauteur est 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 divise par 3.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire de la base : B=6×6=36\mathcal{B}=6\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 de 120 cm³.

Exercice 2 Un cône simple

★☆☆Environ 5 min

Un cône de révolution a une base de rayon 33 cm et une hauteur de 77 cm. Donne son volume exact, puis la valeur arrondie au centième de cm³.

Indice 1

L'aire de la base est celle d'un disque : πr2\pi r^2.

Indice 2

Garde π\pi dans le calcul le plus longtemps possible.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire de la base : B=π×32=9π\mathcal{B}=\pi\times 3^2=9\pi cm².

  2. On applique la formule : V=13×9π×7V=\frac{1}{3}\times 9\pi\times 7.

  3. V=63π3=21πV=\frac{63\pi}{3}=21\pi cm³ (valeur exacte).

  4. Avec la calculatrice : 21π≈65,9721\pi\approx 65{,}97 cm³.

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

Exercice 3 Pyramide à base rectangulaire

★☆☆Environ 4 min

La base d'une pyramide est un rectangle de 88 cm sur 55 cm. Sa hauteur est 99 cm. Quel est son volume en cm³ ?

Indice 1

L'aire d'un rectangle est longueur × largeur.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire de la base : B=8×5=40\mathcal{B}=8\times 5=40 cm².

  2. On applique la formule : V=13×40×9V=\frac{1}{3}\times 40\times 9.

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

Le volume est de 120 cm³. Remarque que cette pyramide a le même volume que celle de l'exercice 1, alors que ses dimensions sont différentes : seul compte le produit aire × hauteur.

Exercice 4 Base triangulaire

★★☆Environ 6 min

Une pyramide a pour base un triangle rectangle dont les côtés de l'angle droit mesurent 66 cm et 88 cm. Sa hauteur est 1212 cm. Calcule son volume en cm³.

Indice 1

L'aire d'un triangle rectangle est 12\frac{1}{2} × produit des côtés de l'angle droit.

Indice 2

Ne confonds pas la hauteur de la pyramide avec une hauteur du triangle.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire de la base : B=6×82=24\mathcal{B}=\frac{6\times 8}{2}=24 cm².

  2. On applique la formule : V=13×24×12V=\frac{1}{3}\times 24\times 12.

  3. V=2883=96V=\frac{288}{3}=96 cm³.

Le volume de la pyramide est de 96 cm³.

Exercice 5 Retrouver la hauteur

★★☆Environ 7 min

Une pyramide a pour base un carré de côté 99 cm. Son volume est 243243 cm³. Quelle est sa hauteur en cm ?

Indice 1

Écris l'égalité 243=13×B×h243=\frac{1}{3}\times\mathcal{B}\times h.

Indice 2

Multiplie les deux membres par 3 avant de diviser par l'aire.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire de la base : B=9×9=81\mathcal{B}=9\times 9=81 cm².

  2. On écrit la formule avec les données : 243=13×81×h243=\frac{1}{3}\times 81\times h.

  3. On simplifie : 243=27×h243=27\times h.

  4. On isole hh : h=24327=9h=\frac{243}{27}=9 cm.

  5. Contrôle : 13×81×9=243\frac{1}{3}\times 81\times 9=243 cm³, c'est cohérent.

La hauteur de la pyramide est de 9 cm.

Exercice 6 Diamètre et conversion en litres

★★☆Environ 8 min

Un cône de révolution a une base de diamètre 1010 cm et une hauteur de 1212 cm. Calcule son volume en litres, arrondi au millième. On rappelle que 1 L=1 000 cm31\ \text{L}=1\ 000\ \text{cm}^3.

Indice 1

Attention : on te donne le diamètre, pas le rayon.

Indice 2

Calcule d'abord en cm³, puis convertis.

Voir la correction pas à pas
  1. Le rayon est la moitié du diamètre : r=10÷2=5r=10\div 2=5 cm.

  2. Aire de la base : B=π×52=25π\mathcal{B}=\pi\times 5^2=25\pi cm².

  3. Volume : V=13×25π×12=100π≈314,16V=\frac{1}{3}\times 25\pi\times 12=100\pi\approx 314{,}16 cm³.

  4. Conversion : V≈314,16 cm3≈0,31416 LV\approx 314{,}16\ \text{cm}^3\approx 0{,}31416\ \text{L}.

  5. Arrondi au millième : 0,3140{,}314 L.

Le cône contient environ 0,314 L. L'erreur la plus fréquente est d'utiliser 10 à la place de 5 dans πr2\pi r^2, ce qui multiplierait le résultat par 4.

Exercice 7 Cône et cylindre

★★★Environ 6 min

Un cylindre a un volume de 150150 cm³. On considère un cône de même base et de même hauteur que ce cylindre. Quel est le volume du cône, en cm³ ? Explique ton raisonnement sans connaître les dimensions.

Indice 1

Cherche le lien entre le volume d'un cône et celui d'un cylindre de même base et de même hauteur.

Voir la correction pas à pas
  1. Un cône a pour volume le tiers de celui d'un cylindre de même base et même hauteur 6.

  2. On calcule donc Vcoˆne=13×150V_{\text{cône}}=\frac{1}{3}\times 150.

  3. Vcoˆne=50V_{\text{cône}}=50 cm³.

Le cône a un volume de 50 cm³. Il n'est pas nécessaire de connaître le rayon ni la hauteur : le rapport 13\frac{1}{3} suffit.

Exercice 8 Le tas de sable

★★★Environ 10 min

Un tas de sable a la forme d'un cône de révolution, de rayon 1,51{,}5 m à la base et de hauteur 1,21{,}2 m. Calcule son volume en m³, arrondi au millième. Puis dis combien de brouettes de 0,080{,}08 m³ il faut pour le déplacer entièrement (arrondis à l'entier supérieur).

Indice 1

Toutes les longueurs sont déjà en mètres : le volume sort en m³.

Indice 2

Pour les brouettes, divise le volume du tas par la contenance d'une brouette, puis arrondis vers le haut.

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

  2. Volume : V=13×2,25π×1,2=0,9πV=\frac{1}{3}\times 2{,}25\pi\times 1{,}2=0{,}9\pi m³.

  3. Valeur approchée : 0,9π≈2,8270{,}9\pi\approx 2{,}827 m³.

  4. Nombre de brouettes : 2,8270,08≈35,3\frac{2{,}827}{0{,}08}\approx 35{,}3.

  5. On ne peut pas faire une fraction de brouette : il en faut 36.

Le tas contient environ 2,827 m³ de sable ; il faut 36 brouettes pour le déplacer.

Les questions qu'on se pose

Comment savoir si je dois utiliser le rayon ou le diamètre ?

Regarde ce que l'énoncé donne. Si c'est le diamètre, divise-le par 2 pour obtenir le rayon avant d'écrire πr2\pi r^2. Un bon réflexe : écris toujours « r=…r=\dots » sur la première ligne de ta copie.

Pourquoi divise-t-on par 3 ?

Parce qu'un cône occupe le tiers du volume d'un cylindre de même base et de même hauteur 6, et qu'il en va de même pour une pyramide par rapport à un prisme de même base et de même hauteur. Si ton résultat est supérieur au volume du cylindre ou du prisme correspondant, tu as oublié la division.

Faut-il garder π ou donner une valeur approchée ?

Suis la consigne. Si l'on demande une valeur exacte, laisse π\pi dans le résultat, par exemple 21π21\pi cm³. Si l'on demande un arrondi, calcule avec la touche π\pi de la calculatrice et n'arrondis qu'à la fin, pour ne pas accumuler d'erreurs.

Sources

Programme visé : Programme de mathématiques pour le cycle 4 (4e) · Ministère de l'Éducation Nationale

  1. Programme de mathématiques pour le cycle 4 (4e), Ministère de l'Éducation Nationale. Consulté le 12 novembre 2026.
  2. Attendus de fin d'année – 4e Mathématiques, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  3. Édubase – Construction et volume d'une pyramide et d'un cône, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  4. Pyramides et cônes – Exercices espace 4e, Académie de Lyon. Consulté le 12 novembre 2026.
  5. Pyramides et cônes 2016, Académie de Lille. Consulté le 12 novembre 2026.
  6. Cône (géométrie), Wikipédia. Consulté le 12 novembre 2026.

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