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Rêves Vision

Sixième · Chapitre 10

Espace et solides

Cours de Sixième sur l'espace et les solides : cube et pavé droit, faces, arêtes et sommets, vues de face, de profil et de dessus, patrons. Exercices corrigés.

8 exercices corrigés · Cycle 3 - classe de sixième · Mis à jour en juin 2026

Quand tu construis une base en Minecraft, que tu plies une boîte de pizza ou que tu regardes le plan d’un objet, tu passes sans arrêt du volume (l’objet en 3D) à des dessins à plat (en 2D). Ce chapitre t’apprend à décrire les solides comme le cube et le pavé droit, à les voir sous trois angles avec les vues, à compter les cubes d’un assemblage, et à reconnaître leur patron.

Mes objectifs

À la fin de ce chapitre, je sais :

  • nommer un cube et un pavé droit, et compter leurs faces, arêtes et sommets ;
  • lire et dessiner les vues de face, de profil et de dessus d’un assemblage de cubes ;
  • dénombrer les cubes d’une construction à partir de ses vues ;
  • reconnaître et tracer un patron du cube et du pavé droit.

À quoi ça sert ?

Tu t’en sers déjà sans le savoir. Quand tu poses des blocs en Minecraft ou que tu fais tourner ta vue pour vérifier ta construction « par-dessus », tu utilises les vues. Quand tu déplies une boîte de pizza ou une boîte de sneakers pour la mettre au recyclage, tu obtiens un patron. Et quand tu lis sur ton smartphone que tu as encore 3232 Go de libre, tu manipules une idée d’espace. Apprendre à passer de la 3D au dessin à plat, c’est apprendre à lire les plans de tout ce qui t’entoure.

Solide, face, arête, sommet

Un solide est un objet qui occupe de la place dans l’espace (en 3D). Sur sa surface, on distingue :

  • les faces : les surfaces planes qui le délimitent ;
  • les arêtes : les segments où deux faces se rejoignent ;
  • les sommets : les points où plusieurs arêtes se rejoignent (les « coins »).

Une face est une surface (2D), une arête est une ligne (1D), un sommet est un point.

Le cube

Un cube est un solide dont toutes les faces sont des carrés identiques. Comme un dé ou un bloc de Minecraft, il possède :

  • 66 faces (toutes des carrés de même taille) ;
  • 1212 arêtes (toutes de même longueur) ;
  • 88 sommets.

Toutes les arêtes d’un cube ont la même longueur : c’est l’arête du cube.

Le pavé droit (ou parallélépipède rectangle)

Un pavé droit est un solide dont toutes les faces sont des rectangles. Une boîte à chaussures de sneakers, une brique de jus ou un smartphone en sont des exemples. Il possède :

  • 66 faces (des rectangles, opposés deux à deux et identiques) ;
  • 1212 arêtes ;
  • 88 sommets.

Un pavé droit possède trois dimensions : sa longueur, sa largeur et sa hauteur. Un cube est un cas particulier de pavé droit : c’est un pavé dont les trois dimensions sont égales.

Compter sans rien oublier : 6 - 12 - 8

Pour le cube et le pavé droit, retiens le trio 61286 - 12 - 8 :

  • 66 faces (le dessus et le dessous, l’avant et l’arrière, la gauche et la droite : 33 paires) ;
  • 1212 arêtes ;
  • 88 sommets (les 88 coins).

Astuce pour les arêtes : il y a 44 arêtes « en bas », 44 « en haut » et 44 « verticales » qui relient les deux, soit 4+4+4=124 + 4 + 4 = 12.

La perspective cavalière

Sur une feuille, on dessine un solide en perspective cavalière pour donner l’impression du relief :

  • la face avant se dessine en vraie grandeur (un carré reste un carré) ;
  • les arêtes qui fuient vers l’arrière sont tracées en oblique et parallèles entre elles ;
  • les arêtes cachées (celles qu’on ne verrait pas en vrai) se tracent en pointillés.

C’est une vue « en biais », pratique pour dessiner, mais qui déforme un peu : on ne peut pas y mesurer toutes les longueurs directement.

Les trois vues : face, profil, dessus

Pour décrire un solide ou un assemblage de cubes sans déformation, on le regarde sous trois angles et on dessine ce que l’on voit à plat :

  • la vue de face : on regarde l’objet droit devant soi ;
  • la vue de profil (ou de côté) : on regarde l’objet par le côté ;
  • la vue de dessus : on regarde l’objet par le haut, comme un drone au-dessus de ta construction.

Chaque vue est un dessin à plat (2D) : c’est le passage de la 3D vers la 2D.

Dessiner la vue de dessus d'un assemblage de cubes

La vue de dessus indique, pour chaque emplacement du sol, s’il y a au moins un cube empilé à cet endroit (on regarde « d’en haut »).

  1. Imagine que tu survoles la construction comme un drone, bien à la verticale.
  2. Quadrille le sol en cases (une case = une colonne de cubes).
  3. Colorie une case dès qu’il y a au moins un cube dessus, peu importe la hauteur de la pile.
  4. Laisse la case vide s’il n’y a aucun cube à cet endroit.

La vue de dessus ne dit pas combien de cubes sont empilés : elle dit seulement il y en a.

Vue de dessus d'un assemblage en forme de L

On pose 44 cubes sur le sol, sans empilement, en forme de L : 33 cubes alignés en bas, et 11 cube posé au-dessus du cube de gauche (toujours sur le sol).

Vue de dessus (les cases pleines sont marquées par un \blacksquare, les cases vides par un point) :

\begin{array}{ccc} \blacksquare & \cdot & \cdot \\ \blacksquare & \blacksquare & \blacksquare \end{array}

On lit bien 44 cases pleines, donc 44 cubes au sol, disposés en L.

Compter les cubes à partir des vues

Pour retrouver le nombre de cubes d’une construction (style Minecraft) à partir de ses vues :

  1. La vue de dessus donne le nombre de colonnes (les cases occupées au sol).
  2. La vue de face et la vue de profil donnent la hauteur de chaque colonne (combien de cubes sont empilés).
  3. On additionne le nombre de cubes de chaque colonne.

Attention : plusieurs constructions différentes peuvent parfois donner les mêmes vues. Les vues décrivent ce que l’on voit, pas toujours l’intérieur.

Le patron d'un solide

Un patron d’un solide est une figure à plat (en 2D) qui, une fois découpée puis pliée le long des arêtes, permet de reconstruire le solide sans trou ni chevauchement. C’est exactement ce que tu obtiens en dépliant une boîte en carton.

Le patron du cube

Le patron d’un cube est formé de 66 carrés identiques reliés par leurs côtés.

Le plus connu a la forme d’une croix : une bande de 44 carrés, plus 11 carré au-dessus et 11 carré en dessous de la bande.

Il existe en tout onze patrons différents du cube (onze façons de disposer les 66 carrés). Mais toutes les dispositions de 66 carrés ne marchent pas : il faut que, une fois plié, chaque face tombe à sa place.

Le patron du pavé droit

Le patron d’un pavé droit est formé de 66 rectangles, identiques deux à deux (les faces opposées ont les mêmes dimensions). Comme pour le cube, on peut le disposer en croix : une bande de 44 rectangles qui fait le tour, plus le dessus et le dessous.

Quand on découpe une boîte de sneakers à plat, on obtient un patron de pavé droit.

Vérifier qu'un dessin est bien un patron

Avant de te lancer, vérifie ces trois points :

  • le bon nombre de faces (66 carrés pour un cube, 66 rectangles pour un pavé) ;
  • les bonnes formes et les bonnes dimensions (faces opposées identiques) ;
  • en pliant mentalement, aucune face ne se chevauche et il ne reste aucun trou.

Le meilleur réflexe en cas de doute : plie-le pour de vrai en imagination, face par face, et regarde si le solide se referme.

Les pièges à éviter

  • Confondre face, arête et sommet. Faux : « un cube a 6 arêtes ». Vrai : un cube a 6 faces, mais 12 arêtes et 8 sommets. Une face est une surface, une arête est un segment, un sommet est un point.
  • Croire que la vue de dessus donne le nombre de cubes. Faux : « 4 cases coloriées, donc 4 cubes ». Vrai : la vue de dessus dit seulement où il y a des cubes ; pour la hauteur des piles, il faut la vue de face ou de profil.
  • Penser que toute figure de 6 carrés est un patron du cube. Faux : « 6 carrés collés, donc c’est forcément un patron ». Vrai : seules onze dispositions des 6 carrés se replient correctement en cube ; les autres se chevauchent ou laissent un trou.
  • Oublier que le cube est un pavé droit. Faux : « un cube n’est pas un pavé ». Vrai : un cube est un pavé droit particulier dont les trois dimensions sont égales.

Exercices corrigés

Du plus simple au plus exigeant. Cherche d'abord seul, puis déroule le corrigé détaillé.

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Dessiner la vue de dessus d'un assemblage en L

On pose 44 cubes identiques sur une table, tous directement sur la table (aucun empilement). Trois cubes sont alignés côte à côte, et un quatrième cube est posé juste derrière le cube de gauche. L'assemblage a la forme d'un L. Dessine sa vue de dessus.

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Les faces, arêtes et sommets d'un cube

Un bloc de pierre dans Minecraft a la forme d'un cube parfait. Réponds aux trois questions suivantes à propos de ce cube : combien possède-t-il de faces ? combien d'arêtes ? combien de sommets ?

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Les faces, arêtes et sommets d'un pavé droit

Une boîte de sneakers fermée a la forme d'un pavé droit. Réponds aux trois questions suivantes à propos de cette boîte : combien possède-t-elle de faces ? combien d'arêtes ? combien de sommets ? Précise aussi quelle est la forme de ses faces.

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Associer chaque solide à son patron

On déplie deux emballages en carton et on obtient deux patrons à plat. Le patron A est formé de 66 carrés tous identiques, disposés en croix. Le patron B est formé de 66 rectangles : deux grands rectangles identiques, deux moyens identiques et deux petits identiques, disposés en croix. On dispose de deux solides : un dé cubique et une boîte de pizza fermée en forme de pavé droit. Associe chaque patron au solide qu'il permet de construire, puis justifie.

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Compter les cubes d'une construction Minecraft

Dans Minecraft, tu construis un petit escalier avec des blocs cubiques. La construction n'a qu'un seul bloc de profondeur (un seul rang). On te donne ses trois vues. Vue de dessus (le sol vu d'en haut) : \begin{array}{ccc} \blacksquare & \blacksquare & \blacksquare \end{array} Vue de face (regardée droit devant) : \begin{array}{ccc} \cdot & \cdot & \blacksquare \\ \cdot & \blacksquare & \blacksquare \\ \blacksquare & \blacksquare & \blacksquare \end{array} Vue de profil (regardée par le côté) : une colonne de 33 cases empilées. Combien de blocs as-tu utilisés en tout ?

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La longueur totale des arêtes d'un pavé droit

Pour ranger son matériel de streaming, un youtubeur fabrique le cadre en métal d'un caisson en forme de pavé droit, en soudant des baguettes le long de chaque arête. Le caisson mesure 3232 cm de longueur, 2020 cm de largeur et 1212 cm de hauteur. Quelle est la longueur totale de baguette nécessaire pour réaliser les 1212 arêtes du cadre ?

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Bonus

Les trois vues d'une tour de cubes

Tu empiles des cubes identiques pour bâtir une tour. Chaque étage est un carré de 44 cubes (disposés 22 par 22), et tu superposes exactement 33 étages identiques, l'un au-dessus de l'autre. La tour est donc large de 22 cubes, profonde de 22 cubes et haute de 33 cubes. Dessine la vue de face, la vue de profil et la vue de dessus de cette tour. Combien de cubes as-tu utilisés en tout ?

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Retrouver les faces opposées sur un patron de cube

Tu fabriques un dé personnalisé pour un jeu de société à partir d'un patron de cube en croix. La bande horizontale est formée de 44 carrés alignés, sur lesquels tu écris de gauche à droite les nombres 11, 22, 33, 44. Au-dessus du deuxième carré (celui marqué 22) se trouve un carré marqué 55, et en dessous de ce même deuxième carré se trouve un carré marqué 66. Une fois le cube replié, quelle face se retrouve en face de la face 22 ? Quelle face se retrouve en face de la face 55 ? Quelle face se retrouve en face de la face 11 ?

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Teste-toi

Quiz : 6 questions auto-corrigées

Vérifie en quelques minutes que tu as compris ce chapitre. Correction expliquée, score et points à la clé.

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Questions fréquentes

Combien de faces, d'arêtes et de sommets possède un cube ?
Un cube possède 6 faces, qui sont toutes des carrés identiques, 12 arêtes de même longueur et 8 sommets. Le pavé droit, lui aussi, a 6 faces, 12 arêtes et 8 sommets, mais ses faces sont des rectangles.
Qu'est-ce qu'un patron du cube ?
Un patron est un dessin à plat qui, une fois découpé puis plié le long des arêtes, permet de reconstruire le solide sans trou ni chevauchement. Le patron d'un cube est formé de 6 carrés identiques reliés entre eux. Il existe onze façons différentes de disposer ces 6 carrés pour obtenir un patron du cube.
À quoi servent les vues de face, de profil et de dessus ?
Ce sont trois dessins à plat qui montrent un objet en volume sous trois angles : en le regardant de face, par le côté, et par le dessus. Elles servent à décrire ou à reconnaître un solide ou un assemblage de cubes sans le dessiner en perspective, comme le font les plans d'un objet ou d'un bâtiment.