Les formules de périmètre, d’aire et de volume

Fiche | Mathématiques

Il existe plusieurs formules qui permettent de calculer le périmètre et l’aire de figures planes ainsi que l’aire et le volume de solides. Chacune de ces formules peut être utilisée pour trouver une mesure manquante dans une figure ou une mesure manquante dans un solide.

Les formules pour les figures planes

Définitions
  • Le périmètre, généralement noté |P,| est la longueur du contour d’une figure. Dans le cas d’un cercle, le contour se nomme la « circonférence » et se note |C.|

  • L’aire, généralement notée |A,| est la surface délimitée par le contour d’une figure.

Figure plane

Périmètre

Aire

Triangle

Triangle avec ses 3 côtés et une hauteur identifiés
||P=\color{#3A9A38}{\boldsymbol{a}}+\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}+\color{#FF55C3}{\boldsymbol{c}}|| ||A=\dfrac{\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}\times\color{#EC0000}{\boldsymbol{h}}}{2}||

Carré

Carré avec ses 4 côtés identifiés
||\begin{align}P&=\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}+\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}+\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}+\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}\\&=4\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}\end{align}|| ||\begin{align}A&=\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}\times\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}\\&=\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}^2\end{align}||

Rectangle

Rectangle avec ses 2 bases et ses 2 hauteurs identifiées
||\begin{align}P&=\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}+\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}+\color{#EC0000}{\boldsymbol{h}}+\color{#EC0000}{\boldsymbol{h}}\\&=2\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}+2\color{#EC0000}{\boldsymbol{h}}\\&=2(\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}+\color{#EC0000}{\boldsymbol{h}})\end{align}|| ||A=\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}\times\color{#EC0000}{\boldsymbol{h}}||

Parallélogramme

Parallélogramme avec ses 2 paires de côtés et une hauteur identifiées
||\begin{align}P&=\color{#FF55C3}{\boldsymbol{a}}+\color{#FF55C3}{\boldsymbol{a}}+\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}+\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}\\&=2\color{#FF55C3}{\boldsymbol{a}}+2\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}\\&=2(\color{#FF55C3}{\boldsymbol{a}}+\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}})\end{align}|| ||A=\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}\times\color{#EC0000}{\boldsymbol{h}}||

Losange

Losange avec ses 2 diagonales et ses 4 côtés identifiés
||\begin{align}P&=\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}+\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}+\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}+\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}\\&=4\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}\end{align}|| ||A=\dfrac{\color{#FF55C3}{\boldsymbol{D}}\times\color{#3B87CD}{\boldsymbol{d}}}{2}||

Trapèze

Trapèze avec ses 2 bases, ses 2 autres côtés et une hauteur identifiés
||P=\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}+\color{#3A9A38}{\boldsymbol{a}}+\color{#FA7921}{\boldsymbol{B}}+\color{#FF55C3}{\boldsymbol{c}}|| ||A=\dfrac{(\color{#3B87CD}{\boldsymbol{b}}+\color{#FA7921}{\boldsymbol{B}})\times\color{#EC0000}{\boldsymbol{h}}}{2}||

Polygone régulier

Polygone régulier avec ses n côtés et un apothème identifiés
||P=n\times\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}|| ||A=\dfrac{\color{#3A9A38}{\boldsymbol{c}}\color{#FA7921}{\boldsymbol{a}}n}{2}||

Cercle et disque

Cercle avec un rayon identifié
||C=2\pi\color{#3A9A38}{\boldsymbol{r}}|| ||A=\pi\color{#3A9A38}{\boldsymbol{r}}^2||

Les formules pour les solides

Définitions
  • L'aire de la base, généralement notée |A_b,| est la surface occupée par la ou les figures servant de base à un solide.

  • L'aire latérale, généralement notée |A_L,| est la surface occupée par les figures ne servant pas de bases à un solide.

  • L'aire totale, généralement notée |A_T,| est la surface occupée par toutes les figures formant un solide.

Solide

Aire

Cube

Cube avec un côté identifié

||\begin{align}A_b&=\color{#3a9a38}{\boldsymbol{c}}^2\\\\ A_L&=4\color{#3a9a38}{\boldsymbol{c}}^2\\\\A_T&=6\color{#3a9a38}{\boldsymbol{c}}^2\end{align}||

Prisme

Prisme avec une hauteur identifiée

||\begin{align}\color{#3b87cd}{\boldsymbol{A_b}}&=\text{formule appropriée}\\\\A_L&=P_b\times\color{#ec0000}{\boldsymbol{h}}\\\\A_T&=A_L+2\color{#3b87cd}{\boldsymbol{A_b}}\end{align}||

Pyramide

Pyramide avec une hauteur et un apothème identifiés

||\begin{align}\color{#3b87cd}{\boldsymbol{A_b}}&=\text{formule appropriée}\\\\A_L&=\dfrac{P_b\times\color{#fa7921}{\boldsymbol{a}}}{2}\\\\A_T&=A_L+\color{#3b87cd}{\boldsymbol{A_b}}\end{align}||

Cylindre

Cylindre avec une hauteur et un rayon identifiés

||\begin{align}\color{#3b87cd}{\boldsymbol{A_b}}&=\pi\color{#3a9a38}{\boldsymbol{r}}^2\\\\A_L&=2\pi\color{#3a9a38}{\boldsymbol{r}}\color{#ec0000}{\boldsymbol{h}}\\\\A_T&=A_L+2\color{#3b87cd}{\boldsymbol{A_b}}\end{align}||