Géométrie 4e

Cônes et coniques

Les sections de cône forment les coniques : ellipses, hyperboles, paraboles. De merveilleuses courbes ! Je vous conseille l’excellente vidéo de la chaine Thomaths à ce sujet (un peu dure pour les collégiens mais idéale si vous avez besoin de vous réconcilier avec les coniques).

En fin de chapitre sur les cônes, je descends les rideaux et allume une lampe de poche (= cône de lumière) avec laquelle j’éclaire le tableau :

  • orthogonale au tableau, la lampe trace un cercle
  • légèrement inclinée, elle forme une ellipse
  • davantage inclinée, le bord du cône de lumière sortant du tableau, on observe une parabole
  • parallèle au tableau, c’est l’hyperbole que l’on voit

J’enchaine ensuite avec le nom des solides engendrés par la révolution des coniques :

  • Tore : la forme des chambres à air, des bagels, …
  • L’ellipsoïde : approximativement un ballon de rugby ou un zeppelin
  • La paraboloïde : celle des antennes dites paraboliques
  • Les hyperboloïdes : souvent utilisées en architecture

Remarque : il y a des blancs sous les courbes puis sous les solides pour que les élèves écrivent : “cercle – ellipse – parabole – hyperbole” puis “tore – ellipsoïde – paraboloïde – hyperboloïde”

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coniques

Quand trois mêmes pyramides forment un cube…

Une activité que j’aime bien faire avec mes élèves !

Trois mêmes pyramides, non régulières, à base carrée peuvent s’agencer pour former un cube. Cette activité nécessite un peu de réflexion pour tracer le patron. L’agencement des 3 pyramides, construites par les élèves, n’est ni immédiat ni difficile, et nécessite souvent une petite collaboration de groupe. Elle précède la formulation générale du volume d’une pyramide avec un exemple concret.

4geo-pyramides_non_régulières_base_carrée

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Pythagore dans tous ses états

Vidéo donnant un aperçu rapide du théorème de Pythagore, sa réciproque, sa contraposée et quelques applications. Il est introduit à partir d’égalités de surfaces, ce qui est, selon moi, la manière la plus visuelle et la plus claire de le débuter.

La vidéo est trop courte pour être utilisée directement en classe inversée. Il faut la considérer comme un aperçu général de ce qui va être étudié.

Pythagore en surface

Photos prises à l’exposition « les maths à portée de main », à Rennes, en 2011.

Un calcul d’aires… incohérent ? (paradoxe de Lewis Carroll)

Une présentation pouvant être incluse dans un chapitre de calcul d’aires pour étonner la classe, ou alors pour introduire la notion de démonstration.

Ce paradoxe de Lewis Carroll (autrement appelé paradoxe du carré manquant) illustre l’un des principes importants des mathématiques : « Se méfier du “Je le vois donc c’est vrai” ».

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