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Mathématiques · 5e

Pavé droit et cube : cours de 5e

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

L'essentiel

  • Un pavé droit (ou parallélépipède rectangle) est un solide à six faces rectangulaires, avec 8 sommets et 12 arêtes. Ses faces opposées sont égales.
  • Le cube est un pavé droit particulier : ses six faces sont des carrés identiques. Tout cube est un pavé, mais un pavé n'est pas toujours un cube.
  • Volume d'un pavé de longueur LL, largeur ll et hauteur hh : V=L×l×hV = L \times l \times h, en cm³ si les longueurs sont en cm. Pour un cube d'arête cc : V=c×c×cV = c \times c \times c.
  • Aire totale d'un pavé : somme des aires de ses six faces, soit 2×(L×l+L×h+l×h)2 \times (L \times l + L \times h + l \times h).
  • Le patron est le dessin à plat des six faces. Un cube possède 11 patrons différents, un pavé en possède beaucoup.

Introduction : des pavés partout autour de toi

Regarde autour de toi : une boîte de céréales, une armoire, ta chambre, un immeuble. Tous ces objets ont presque la même forme, celle d'un pavé droit. Cette forme est très répandue dans la vie courante, pour les boîtes, les armoires, les pièces ou les immeubles.6

En 5e, le programme te demande de reconnaître les solides usuels, de calculer le volume d'un pavé droit et de construire son patron.2 Ce cours te donne tout ce qu'il faut : le vocabulaire, les propriétés, les calculs d'aire et de volume, puis la représentation du pavé sur une feuille.

Reconnaître et décrire un pavé droit

Pour parler d'un solide, on utilise trois mots précis, que le programme demande de maîtriser en situation :3

  • une face est une surface plane qui borne le solide. Pour le pavé, c'est un rectangle ;
  • une arête est le segment où deux faces se rencontrent ;
  • un sommet est le point où se rejoignent plusieurs arêtes, c'est-à-dire un coin du solide.

Pour t'en souvenir : tu poses la main à plat sur une face, tu suis du doigt une arête, tu t'arrêtes sur un sommet.

Le cube, un pavé particulier

Le cube est un cas particulier : il garde toutes les propriétés du pavé droit. Il a donc aussi 8 sommets et 12 arêtes.6 On dit que le cube est un pavé, et même que « les cubes sont aussi des pavés ».3

Attention au sens de cette phrase : elle ne marche que dans un sens. Chaque cube est un pavé, mais un pavé n'est pas forcément un cube. Une boîte de chaussures est un pavé, pas un cube, car ses faces ne sont pas toutes des carrés.

Pavé droit et cube côte à côte
CaractéristiquePavé droitCube
Faces6 rectangles6 carrés identiques
Sommets88
Arêtes1212, toutes de même longueur
DimensionsL, l, hune seule : l'arête c
VolumeL × l × hc × c × c
Pavé droit et cube côte à côte · Le cube garde toutes les propriétés du pavé droit.

Pavé droit et prisme droit

Le pavé droit est aussi un prisme droit : on l'appelle prisme rectangulaire droit.6 Dans les classes de cycle 3, on retient d'ailleurs que les pavés sont des prismes particuliers.3

Cette remarque prépare le chapitre suivant. Un prisme droit a deux faces identiques, parallèles, appelées bases, et des faces latérales rectangulaires. Dans un pavé, n'importe quelle paire de faces opposées peut jouer le rôle de bases.

Calculer l'aire totale d'un pavé droit

L'aire totale (ou aire latérale plus bases) est la surface de carton nécessaire pour fabriquer la boîte, ou la quantité de papier cadeau pour l'emballer, sans chevauchement. Le programme de 5e demande de savoir calculer des aires de figures,2 et les faces d'un pavé sont des rectangles : on additionne donc des aires de rectangles.

Calculer le volume d'un pavé droit

Le volume mesure la place occupée par un solide. Calculer le volume d'un pavé droit fait partie des attendus de la classe de 5e.2 Un pavé peut se remplir de petits cubes. Prenons un cube de 11 cm d'arête : son volume est de 11 cm³.

Démonstration · D'où vient la formule ?

Imaginons un pavé de 44 cm de long, 33 cm de large et 22 cm de haut.

  • sur le fond, on peut ranger une couche de 4×3=124 \times 3 = 12 petits cubes de 11 cm d'arête ;
  • la hauteur est de 22 cm : on empile 22 couches identiques ;
  • il y a donc 12×2=2412 \times 2 = 24 petits cubes, soit un volume de 2424 cm³.

La couche du fond correspond à l'aire de la base (4×34 \times 3), et le nombre de couches à la hauteur. On généralise : le volume est l'aire de la base multipliée par la hauteur.

Calculer le volume d'un pavé droitQuatre étapes pour calculer un volume : relever, convertir, multiplier, écrire l'unité.1ReleverRepère la longueur, la largeur et la hauteur.2ConvertirMets toutes les longueurs dans la même unité.3MultiplierCalcule L × l × h.4ConclureÉcris le résultat avec l'unité au cube.
  1. ReleverRepère la longueur, la largeur et la hauteur.
  2. ConvertirMets toutes les longueurs dans la même unité.
  3. MultiplierCalcule L × l × h.
  4. ConclureÉcris le résultat avec l'unité au cube.
Calculer le volume d'un pavé droit · La même méthode vaut pour un cube : trois fois la même arête.

Représenter un pavé : perspective et patron

Un pavé est un objet en trois dimensions ; ta feuille n'en a que deux. Deux outils permettent de le représenter : la perspective cavalière et le patron. Le programme de 5e demande de construire le patron d'un pavé droit.2

Un patron de pavé droit est formé de six rectangles. Comme les faces opposées sont égales,6 ces six rectangles vont par paires : deux de dimensions L×lL \times l, deux de dimensions L×hL \times h et deux de dimensions l×hl \times h.

Il n'y a pas un seul patron possible : il en existe beaucoup d'autres pour un même pavé.4 Pour le cube, il existe exactement 11 patrons différents.4

Ce que l'on retient

Exercices corrigés

Exercice 1 Le volume d'une boîte à bijoux

★☆☆Environ 5 min

Une boîte à bijoux a la forme d'un pavé droit de 77 cm de long, 44 cm de large et 33 cm de haut. Calcule son volume en cm³.

Indice 1

Pour un pavé, on multiplie les trois dimensions.

Indice 2

Écris d'abord la formule, puis remplace les lettres par les valeurs.

Voir la correction pas à pas
  1. On repère la forme : la boîte est un pavé droit, donc V=L×l×hV = L \times l \times h.

  2. On remplace par les données : V=7×4×3V = 7 \times 4 \times 3.

  3. On calcule d'abord 7×4=287 \times 4 = 28.

  4. On termine : 28×3=8428 \times 3 = 84.

  5. Les longueurs sont en cm, donc le volume est en cm³ : V=84V = 84 cm³.

Le volume de la boîte est de 84 cm³.

Exercice 2 Le papier pour emballer un cadeau

★★☆Environ 8 min

Un cadeau a la forme d'un pavé droit de 55 cm de long, 33 cm de large et 22 cm de haut. Quelle est son aire totale, en cm², c'est-à-dire la surface de papier qui recouvre toutes ses faces sans chevauchement ?

Indice 1

Les faces opposées sont égales : calcule trois aires puis double.

Indice 2

Les trois rectangles différents mesurent 5×35 \times 3, 5×25 \times 2 et 3×23 \times 2.

Voir la correction pas à pas
  1. Un pavé a six faces rectangulaires, égales deux à deux.

  2. Première paire (dessus et dessous) : 5×3=155 \times 3 = 15 cm² par face.

  3. Deuxième paire (avant et arrière) : 5×2=105 \times 2 = 10 cm² par face.

  4. Troisième paire (côtés) : 3×2=63 \times 2 = 6 cm² par face.

  5. On additionne les trois aires : 15+10+6=3115 + 10 + 6 = 31 cm².

  6. On double, car chaque aire apparaît deux fois : 2×31=622 \times 31 = 62 cm².

Il faut 62 cm² de papier pour recouvrir tout le cadeau.

Exercice 3 Ranger des cubes dans une caisse

★★★Environ 12 min

Une caisse a la forme d'un pavé droit de 3030 cm de long, 2020 cm de large et 1010 cm de haut. On la remplit complètement avec des cubes de 55 cm d'arête, sans espace vide. Combien de cubes la caisse contient-elle ?

Indice 1

Cherche combien de cubes tiennent dans chaque dimension.

Indice 2

Tu peux aussi comparer le volume de la caisse et celui d'un cube.

Voir la correction pas à pas
  1. Dans la longueur : 30÷5=630 \div 5 = 6 cubes alignés.

  2. Dans la largeur : 20÷5=420 \div 5 = 4 cubes.

  3. Dans la hauteur : 10÷5=210 \div 5 = 2 couches.

  4. Une couche contient 6×4=246 \times 4 = 24 cubes.

  5. Avec deux couches : 24×2=4824 \times 2 = 48 cubes.

  6. Vérification par les volumes : caisse 30×20×10=6 00030 \times 20 \times 10 = 6\,000 cm³ ; cube 5×5×5=1255 \times 5 \times 5 = 125 cm³ ; et 6 000÷125=486\,000 \div 125 = 48.

La caisse contient 48 cubes. Les deux méthodes donnent le même résultat.

Quiz

8 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Combien de sommets possède un pavé droit ?

  2. Combien d'arêtes possède un cube ?

  3. Le cube est un pavé droit particulier.

  4. Dans un pavé droit, les six faces sont toujours des carrés.

  5. Quel est le volume, en cm³, d'un cube de 33 cm d'arête ?

  6. Un pavé droit mesure 66 cm sur 55 cm sur 22 cm. Quel est son volume ?

  7. Quels objets ont la forme d'un pavé droit ?

    Plusieurs réponses possibles.

  8. Un patron de pavé droit est composé de combien de rectangles ?

Les questions qu'on se pose

Un cube est-il un pavé droit ?

Oui. Un cube est un pavé droit très régulier, dont les six faces sont toutes des carrés.6 Il hérite donc de toutes les propriétés du pavé : 8 sommets, 12 arêtes, six faces. À l'inverse, un pavé droit n'est un cube que si ses trois dimensions sont égales.

Quelle différence entre aire et volume ?

L'aire mesure une surface, par exemple la quantité de carton qui forme les faces, en cm². Le volume mesure la place occupée par le solide, en cm³. Pour un pavé, l'aire se calcule en additionnant des aires de rectangles, le volume en multipliant les trois dimensions.

Comment ne pas oublier de faces en calculant l'aire ?

Utilise les paires : dessus et dessous, avant et arrière, gauche et droite. Les faces opposées sont égales,6 donc tu calcules trois aires puis tu doubles la somme. Vérifie à la fin que tu as bien compté six rectangles.

Pourquoi y a-t-il plusieurs patrons pour un même pavé ?

On peut déplier un solide de plusieurs façons, en coupant selon des arêtes différentes. Un pavé a beaucoup de patrons possibles, et un cube en a 11.4 Tous ont six rectangles (six carrés pour le cube) qui se replient en formant le solide.

Que demande le programme de 5e sur le pavé droit ?

En 5e, tu dois reconnaître le pavé droit parmi les solides usuels, calculer son volume et construire son patron.2 Il faut aussi connaître le vocabulaire : face, arête, sommet.

Sources

  1. MATHÉMATIQUES Espace et géométrie - Informer et accompagner (Cycle 4), Éduscol. Consulté le 10 novembre 2026.
  2. Attendus de fin d'année classe de 5e - Mathématiques, Éduscol. Consulté le 10 novembre 2026.
  3. Fiche pédagogique : Solides et géométrie 3D, Réseau Canopé. Consulté le 10 novembre 2026.
  4. Description d'un parallélépipède rectangle - Manuel Sesamath, Sesamath. Consulté le 10 novembre 2026.
  5. Chapitre Espace - Manuel Sesamath, Sesamath. Consulté le 10 novembre 2026.
  6. Pavé droit, Wikipédia. Consulté le 10 novembre 2026.

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