Mathématiques · Première technologiqueÉpreuve anticipée de mathématiques
Représentations planes de l'espace : exercices de 1re techno
Publié le 11 novembre 2026 · Mis à jour le 11 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Dessiner un solide sur une feuille, c'est choisir une convention : repère-la avant de mesurer quoi que ce soit.
- Une section plane se trouve en cherchant les faces que le plan traverse, puis en reliant les points d'intersection.
- Pour une aire, il faut la vraie grandeur de la figure, pas sa longueur dessinée.
- Cube et cylindre de révolution : les sections les plus fréquentes sont le carré, le rectangle, le triangle et le disque, mais il en existe d'autres.
- Un logiciel ne remplace pas ta vision dans l'espace : il faut savoir vérifier un tracé à la main.
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices travaillent un point central du programme de première technologique : passer de l'objet dans l'espace à son dessin sur une feuille, et inversement. Le programme demande de représenter des sections planes en perspective ou en vraie grandeur, et de construire des sections planes de cubes et de cylindres de révolution 1. Tout ce que tu vas faire ici tourne autour de ces deux gestes.
Chaque exercice est classé de 1 à 3. Les exercices de niveau 1 vérifient que tu lis bien une convention de dessin. Ceux de niveau 2 demandent de reconnaître la nature d'une section et de calculer son aire. Ceux de niveau 3 demandent de raisonner dans l'espace avant de calculer.
Rappels utiles avant de commencer
Pour tous les cubes, on nomme les sommets ainsi : est la face du bas, celle du haut, avec au-dessus de , au-dessus de , au-dessus de et au-dessus de . Les arêtes , , et sont donc verticales.
Les exercices
Exercice 1 Lire une fuyante dans un dessin
Un cube d'arête cm est dessiné selon la convention suivante : les faces de devant et de derrière sont dessinées en vraie grandeur, et chaque arête fuyante est dessinée avec une longueur égale à la moitié de sa longueur réelle.
Quelle longueur mesure, sur le dessin, une arête fuyante du cube ?
Indice 1
Les arêtes fuyantes sont celles qui partent vers l'arrière : elles sont réduites.
Indice 2
Réduite de moitié : on multiplie par .
Voir la correction pas à pas
On identifie la longueur réelle d'une arête : cm.
La convention réduit chaque fuyante de moitié, donc on multiplie par .
On calcule : la fuyante mesure cm sur le dessin.
Sur le dessin, la fuyante mesure 3 cm, alors que l'arête réelle mesure 6 cm. Les arêtes de devant restent à 6 cm : c'est la réduction des fuyantes qui donne l'impression de profondeur.
Exercice 2 Retrouver une dimension réelle
Sur une feuille, la face avant d'un cube est dessinée sans déformation (seulement réduite à l'échelle ) par un carré de cm de côté (une longueur réelle est donc quatre fois plus grande que celle du dessin).
Quelle est la longueur réelle de l'arête du cube, en cm ?
Indice 1
L'échelle signifie que le dessin est quatre fois plus petit que le réel.
Indice 2
Pour revenir au réel, on multiplie la longueur du dessin par .
Voir la correction pas à pas
On lit la longueur dessinée d'une arête de la face avant : cm.
Le dessin est quatre fois plus petit que l'objet, donc on multiplie par .
On calcule : l'arête réelle mesure cm.
L'arête réelle mesure 18 cm. Une face dessinée sans déformation permet de retrouver une dimension du solide, à l'échelle près.
Exercice 3 Section d'un cylindre perpendiculaire à son axe
Un cylindre de révolution a pour rayon cm et pour hauteur cm. On le coupe par un plan perpendiculaire à son axe.
Quelle est la nature de la section ? Calcule son aire, arrondie au centième de cm.
Indice 1
Un plan perpendiculaire à l'axe est parallèle aux deux bases.
Indice 2
La section a alors la même forme et les mêmes dimensions qu'une base.
Voir la correction pas à pas
Le plan est parallèle aux bases : la section est un disque identique à la base.
Son rayon est donc cm.
On applique : .
On arrondit : cm.
La section est un disque de rayon 4 cm, d'aire environ 50,27 cm². La hauteur cm ne sert pas : c'est un piège classique des énoncés.
Exercice 4 Section d'un cylindre par un plan contenant l'axe
Un cylindre de révolution a pour rayon cm et pour hauteur cm. On le coupe par un plan qui contient son axe.
Décris la section et calcule son aire.
Indice 1
Le plan traverse le cylindre en passant par le centre des deux bases.
Indice 2
Les côtés de la section sont deux diamètres et deux génératrices du cylindre.
Voir la correction pas à pas
Le plan contient l'axe : il coupe chaque base suivant un diamètre, de longueur cm.
Il coupe la surface latérale suivant deux génératrices, de longueur égale à la hauteur : cm.
Les génératrices sont perpendiculaires aux bases, donc la section est un rectangle de cm sur cm.
On calcule l'aire : cm.
La section est un rectangle de 6 cm sur 10 cm, d'aire 60 cm². Remarque que sa largeur est le diamètre, pas le rayon : c'est l'oubli du facteur 2 qui fait perdre la moitié de la réponse.
Exercice 5 Section d'un cube parallèle à une face
Un cube a pour arête cm. Le point est le milieu de . On coupe le cube par le plan parallèle à la face passant par .
- Quelle est la nature de la section ? Justifie.
- Explique comment tu la tracerais en perspective.
- Quel est son périmètre, en cm ?
Indice 1
Un plan parallèle à une face coupe les faces voisines suivant des droites parallèles aux côtés de cette face.
Indice 2
Pour le tracé, place d'abord les milieux des quatre arêtes verticales.
Voir la correction pas à pas
Le plan est parallèle à la face et passe à mi-hauteur : il coupe les quatre arêtes verticales en leur milieu.
Les côtés de la section sont parallèles aux côtés de et ont la même longueur, soit cm. La section est donc un carré de côté cm.
Pour le tracé, on place les milieux de , , et , puis on les relie dans l'ordre, en pointillé pour les côtés cachés.
Le périmètre vaut cm.
La section est un carré de côté 5 cm, de périmètre 20 cm. Sur un dessin en perspective, ce carré apparaît déformé, mais ses côtés restent parallèles à ceux de la face du bas.
Exercice 6 Section d'un cube par un plan passant par deux arêtes opposées
Un cube a pour arête cm. On le coupe par le plan , qui contient les arêtes et .
- Montre que la section est un rectangle .
- Calcule son aire, arrondie au centième de cm.
Indice 1
est la diagonale d'un carré de côté cm.
Indice 2
est perpendiculaire au plan .
Voir la correction pas à pas
Le plan contient , , et aussi : les arêtes et sont toutes deux verticales, donc parallèles et de même longueur.
est perpendiculaire au plan de la base, donc à : le quadrilatère a des côtés opposés parallèles et un angle droit, c'est un rectangle.
est la diagonale du carré : cm. Et cm.
Aire : cm.
La section est un rectangle de côtés cm et cm, d'aire environ 90,51 cm². Ce n'est pas un carré : la diagonale de la base est plus longue que l'arête.
Exercice 7 Un coin de cube coupé : le triangle ACF
Un cube a pour arête cm. On le coupe par le plan . Les sommets , et sont dans ce plan ; le sommet se trouve d'un côté du plan et les quatre autres sommets (, , , ) de l'autre côté.
- Quelle est la nature de la section ?
- Calcule son aire, arrondie au centième de cm.
Indice 1
Chaque côté de la section est une diagonale de face du cube.
Indice 2
Un triangle dont les trois côtés sont égaux est équilatéral : utilise .
Voir la correction pas à pas
La section passe par , et : ses côtés sont , et .
est une diagonale de la face , une diagonale de la face et une diagonale de la face . Chaque face est un carré de côté cm : les trois côtés mesurent cm.
Le triangle est donc équilatéral, de côté cm. On a .
Aire : cm.
La section est un triangle équilatéral de côté cm, d'aire environ 31,18 cm². Elle détache du cube un coin autour du sommet . Sur un dessin en perspective, ses trois côtés semblent inégaux, et pourtant ils sont tous égaux dans l'espace : c'est tout l'enjeu de la vraie grandeur.
Les questions qu'on se pose
Pourquoi ne peut-on pas mesurer l'aire d'une section directement sur le dessin ?
Parce qu'une perspective déforme les longueurs et les angles : certaines longueurs sont réduites, des angles droits n'apparaissent plus droits. Une aire se calcule avec les dimensions réelles du solide. Le programme évoque d'ailleurs deux manières de représenter une section : en perspective ou en vraie grandeur 1. La vraie grandeur sert précisément à lire des dimensions justes.
Un logiciel peut-il tout tracer à ma place ?
Non. Un logiciel de géométrie aide beaucoup, mais il ne gère pas toujours bien les pointillés quand la figure devient compliquée. Il faut une bonne vision dans l'espace pour juger si le tracé obtenu est correct 3. Entraîne-toi donc à raisonner sur les faces traversées, avant de t'appuyer sur un outil.
Sources
Programme visé : Programme de mathématiques de première technologique, séries STD2A, STHR, STI2D, STL, STMG et ST2S · Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse
- Programme de mathématiques de première technologique, séries STD2A, STHR, STI2D, STL, STMG et ST2S, Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse. Consulté le 11 novembre 2026.
- MATHÉMATIQUES Espace et géométrie — Informer et accompagner, Éduscol. Consulté le 11 novembre 2026.
- Représentation en perspective cavalière avec Geospace, Éduscol — Édubase. Consulté le 11 novembre 2026.
- MATHÉMATIQUES Espace et géométrie — Ressources d'accompagnement, Éduscol. Consulté le 11 novembre 2026.
- Espace réciproque, Wikipédia. Consulté le 11 novembre 2026.
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