Aller au contenu

Mathématiques · 5e

Patrons : exercices corrigés de 5e

Publié le 10 novembre 2026 · Mis à jour le 10 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Un patron est une surface plane qui, une fois pliée, referme exactement le solide.
  • L'aire d'un patron est la somme des aires de toutes ses faces, c'est l'aire totale du solide.
  • Pour un cylindre, le rectangle latéral a pour longueur le périmètre du disque de base.
  • Pour un prisme droit, les faces latérales sont des rectangles de même hauteur que le prisme.
  • Vérifie toujours que les côtés qui se rejoignent au pliage ont la même longueur.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices te font passer du solide au patron, puis du patron au calcul. Ils sont classés du plus simple au plus délicat. Prends une feuille, une règle et un compas : dessiner reste le meilleur moyen de comprendre un patron.

Au programme de 5e, tu dois savoir construire le patron d'un pavé droit et représenter un cylindre en perspective cavalière 1. Tu dois aussi relier les deux : repérer sur un dessin en perspective les faces que tu retrouves sur le patron 1.

Les exercices

Exercice 1 Le patron du cube

★☆☆Environ 5 min

Un cube a des arêtes de 44 cm. On dessine un de ses patrons.

  1. Combien de carrés contient ce patron ?
  2. Calcule l'aire du patron, en cm².
Indice 1

Compte les faces d'un dé.

Indice 2

Tous les carrés du patron sont identiques.

Voir la correction pas à pas
  1. Un cube possède 6 faces, toutes des carrés égaux. Le patron contient donc 6 carrés.

  2. Chaque carré a pour côté 4 cm, donc pour aire 4×4=164 \times 4 = 16 cm².

  3. L'aire du patron est celle de ses 6 faces : 6×16=966 \times 16 = 96 cm².

L'aire du patron du cube est de 96 cm², quelle que soit la forme du patron choisi.

Exercice 2 Aire du patron d'un pavé droit

★☆☆Environ 8 min

Un pavé droit mesure 55 cm de longueur, 33 cm de largeur et 22 cm de hauteur.

Calcule l'aire de son patron, en cm².

Indice 1

Un pavé droit a trois sortes de rectangles, chacune en double.

Indice 2

Les trois rectangles ont pour dimensions 5×35\times3, 5×25\times2 et 3×23\times2.

Voir la correction pas à pas
  1. Le pavé a 6 faces rectangulaires, égales deux à deux.

  2. Dessus et dessous : 5×3=155 \times 3 = 15 cm² chacun.

  3. Devant et derrière : 5×2=105 \times 2 = 10 cm² chacun.

  4. Côté gauche et côté droit : 3×2=63 \times 2 = 6 cm² chacun.

  5. Aire totale : 2×(15+10+6)=2×31=622 \times (15 + 10 + 6) = 2 \times 31 = 62 cm².

Le patron du pavé a une aire de 62 cm².

Exercice 3 Reconnaître un solide à partir de son patron

★☆☆Environ 6 min

Un patron est formé de deux triangles identiques et de trois rectangles. Les trois rectangles sont collés côte à côte pour former une bande ; un triangle est accroché au-dessus d'un des rectangles et l'autre au-dessous.

Quel solide obtient-on en pliant ce patron ? Justifie.

Indice 1

Pense aux deux faces identiques et parallèles.

Indice 2

Que forme la bande de rectangles une fois enroulée ?

Voir la correction pas à pas
  1. Les deux triangles identiques deviennent les deux bases, parallèles entre elles.

  2. La bande de trois rectangles s'enroule autour et forme les faces latérales : il y en a autant que de côtés du triangle, soit 3.

  3. Un solide avec deux bases identiques parallèles et des faces latérales rectangulaires est un prisme droit.

  4. Ses bases sont des triangles : c'est un prisme droit à base triangulaire.

On obtient un prisme droit à base triangulaire.

Exercice 4 Dimensions d'un patron en bande

★★☆Environ 10 min

Un pavé droit a pour base un rectangle de 66 cm sur 44 cm et pour hauteur 33 cm. On dessine son patron ainsi : une bande de quatre rectangles côte à côte pour les faces latérales, avec une base collée au-dessus et l'autre en dessous d'un même rectangle de la bande.

Quelle est la longueur totale de la bande, en cm ?

Indice 1

La bande fait le tour de la base.

Indice 2

Calcule le périmètre du rectangle de base.

Voir la correction pas à pas
  1. Les quatre faces latérales ont pour largeurs 6 cm, 4 cm, 6 cm et 4 cm : ce sont les côtés de la base.

  2. Mises côte à côte, elles font le tour de la base.

  3. Longueur de la bande : 6+4+6+4=206 + 4 + 6 + 4 = 20 cm, soit 2×(6+4)2 \times (6 + 4).

  4. Sa hauteur est celle du pavé, 3 cm.

La bande mesure 20 cm de long et 3 cm de haut.

Exercice 5 Le rectangle du patron d'un cylindre

★★☆Environ 10 min

Un cylindre a un rayon de base de 33 cm et une hauteur de 55 cm. Pour dessiner son patron, tu traces deux disques et un rectangle.

Quelle longueur doit avoir ce rectangle, en cm ? Donne la valeur arrondie au dixième.

Indice 1

En roulant le rectangle, son grand côté vient border le disque.

Indice 2

Le périmètre d'un disque de rayon rr vaut 2πr2\pi r.

Voir la correction pas à pas
  1. Le rectangle s'enroule autour du cylindre : son grand côté recouvre exactement le tour d'un disque de base.

  2. Sa longueur est donc le périmètre du disque : 2×π×3=6π2 \times \pi \times 3 = 6\pi cm.

  3. Valeur approchée : 6π≈18,8496\pi \approx 18{,}849 cm, donc 18,818{,}8 cm arrondi au dixième (le chiffre des centièmes, 4, est inférieur à 5).

  4. Son petit côté mesure 5 cm, la hauteur du cylindre.

Le rectangle mesure environ 18,8 cm (exactement 6π6\pi cm) sur 5 cm.

Exercice 6 Aire du patron d'un cylindre

★★☆Environ 12 min

Reprends le cylindre de rayon 33 cm et de hauteur 55 cm.

Calcule l'aire de son patron, au cm² près.

Indice 1

Le patron contient deux disques et un rectangle.

Indice 2

Aire du disque : πr2\pi r^2. Aire du rectangle : longueur × hauteur.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire d'un disque de base : π×32=9π\pi \times 3^2 = 9\pi cm². Pour les deux : 18π18\pi cm².

  2. Aire du rectangle : 6π×5=30π6\pi \times 5 = 30\pi cm².

  3. Aire totale : 18π+30π=48π18\pi + 30\pi = 48\pi cm².

  4. Valeur approchée : 48×3,1416≈150,848 \times 3{,}1416 \approx 150{,}8 cm², soit 151 cm² au cm² près.

L'aire du patron du cylindre est d'environ 151 cm² (exactement 48π48\pi cm²).

Exercice 7 Prisme droit à base triangulaire

★★★Environ 15 min

Un prisme droit de hauteur 1010 cm a pour base un triangle rectangle dont les côtés mesurent 33 cm, 44 cm et 55 cm.

Calcule l'aire de son patron, en cm².

Indice 1

Les faces latérales sont trois rectangles de hauteur 10 cm.

Indice 2

L'aire d'un triangle rectangle vaut la moitié du produit des deux côtés de l'angle droit.

Voir la correction pas à pas
  1. Les trois rectangles latéraux mesurent 3×103\times10, 4×104\times10 et 5×105\times10.

  2. Leur aire totale est (3+4+5)×10=120(3 + 4 + 5) \times 10 = 120 cm², puisque la hauteur est commune.

  3. Aire d'un triangle de base : 3×42=6\dfrac{3 \times 4}{2} = 6 cm². Pour les deux : 12 cm².

  4. Aire totale : 120+12=132120 + 12 = 132 cm².

L'aire du patron est de 132 cm².

Exercice 8 Perspective cavalière et patron d'une boîte

★★★Environ 15 min

Une boîte a la forme d'un pavé droit de 2020 cm sur 1515 cm sur 1010 cm. Tu la représentes en perspective cavalière, avec les arêtes cachées en pointillés.

  1. Combien d'arêtes le dessin comporte-t-il en pointillés ?
  2. Quelle quantité de carton faut-il pour fabriquer la boîte d'après son patron, sans languette, en cm² ?
Indice 1

Un pavé droit a 12 arêtes. En vue de face légèrement de côté, 9 sont visibles.

Indice 2

Utilise la même méthode que pour l'exercice sur le pavé de 5 cm, 3 cm et 2 cm.

Voir la correction pas à pas
  1. Une perspective cavalière montre trois faces visibles : face avant, dessus et côté. Elles portent 9 arêtes visibles.

  2. Les 12−9=312 - 9 = 3 autres arêtes sont cachées : on les trace en pointillés.

  3. Pour le carton, calcule les trois sortes de faces : 20×15=30020 \times 15 = 300 cm², 20×10=20020 \times 10 = 200 cm² et 15×10=15015 \times 10 = 150 cm².

  4. Aire du patron : 2×(300+200+150)=1 3002 \times (300 + 200 + 150) = 1\,300 cm².

Le dessin comporte 3 arêtes en pointillés et la boîte demande 1 300 cm² de carton. Ces deux étapes montrent le lien entre la représentation en perspective et le patron 1.

Les questions qu'on se pose

Comment savoir si un dessin est bien un patron ?

Imagine que tu plies chaque face le long des côtés communs. Le dessin est un patron si toutes les faces se referment sans se recouvrir et sans laisser de trou. Vérifie aussi que les côtés qui se rejoignent ont la même longueur. Si tu hésites, découpe une version en papier.

Faut-il toujours calculer l'aire d'un patron en additionnant toutes les faces ?

Oui, l'aire du patron est la somme des aires de ses faces. Pour aller vite, regroupe les faces identiques : un pavé droit a trois paires de rectangles, un prisme droit a deux bases égales et des rectangles de même hauteur.

Pourquoi le rectangle du patron d'un cylindre n'a-t-il pas une longueur « ronde » ?

Sa longueur est égale au périmètre du disque de base, soit 2πr2\pi r. Comme π\pi n'est pas un nombre décimal, on donne soit la valeur exacte (par exemple 6π6\pi cm), soit une valeur approchée arrondie.

Sources

  1. 5e Mathématiques ATTENDUS de fin d'année, Éduscol. Consulté le 10 novembre 2026.
  2. Liste de saints patrons, Wikipédia. Consulté le 10 novembre 2026.
  3. Les Patrons, Wikipédia. Consulté le 10 novembre 2026.

Les numéros dans le texte renvoient à ces sources. Une source qui ne dit pas ce qu'on lui fait dire ? Signale-le.

Signaler une erreur sur cette page

Je suis en…

Primaire

  • CP Bientôt
  • CE1 Bientôt
  • CE2
  • CM1
  • CM2 Bientôt

Collège

Lycée

Supérieur

  • BTS Bientôt
  • BUT Bientôt
  • Licence Bientôt
  • Prépas Bientôt

Sur cette page