Introduction à la géométrie dans l'espace
Points, droites et plans dans l'espace
En 3ème, nous passons de la géométrie plane (2D) à la géométrie dans l'espace (3D). Les objets fondamentaux sont :
- Un point : Il n'a pas de dimension, il est repéré par ses coordonnées.
- Une droite : C'est un ensemble infini de points alignés, elle est illimitée dans deux directions opposées.
- Un plan : C'est une surface plane et illimitée. Imagine une feuille de papier infinie.
Positions relatives de deux droites :
- Sécantes : Elles se coupent en un seul point. Elles sont forcément dans le même plan.
- Parallèles : Elles ne se coupent jamais et restent toujours à la même distance. Elles sont forcément dans le même plan.
- Non coplanaires : Elles ne sont pas parallèles et ne se coupent pas. Elles n'appartiennent pas au même plan. Imagine une arête de devant d'un cube et une arête de derrière qui ne sont pas parallèles.
Positions relatives d'une droite et d'un plan :
- Sécante : La droite traverse le plan en un seul point.
- Parallèle : La droite ne coupe jamais le plan.
- Incluse : La droite est entièrement contenue dans le plan.
Positions relatives de deux plans :
- Sécants : Ils se coupent selon une droite. Imagine deux murs qui se rejoignent.
- Parallèles : Ils ne se coupent jamais. Imagine le sol et le plafond.
- Confondus : Ils sont exactement le même plan.
Représentation en perspective cavalière
La perspective cavalière est une technique de dessin pour représenter des objets en 3D sur une surface 2D (ta feuille).
- Les faces de face et de derrière sont dessinées en vraie grandeur.
- Les arêtes fuyantes (qui donnent la profondeur) sont dessinées en parallèle et ont une longueur réduite (souvent de moitié ou aux trois quarts) et un angle spécifique (souvent 30° ou 45°).
- Les arêtes cachées sont représentées en pointillé.
Propriétés conservées :
- Le parallélisme.
- L'alignement des points.
- Le milieu d'un segment.
- Les angles droits des faces de face/arrière.
Propriétés non conservées :
- Les longueurs (sauf celles des faces de face/arrière).
- Les angles (sauf ceux des faces de face/arrière).
- La perpendicularité (sauf cas particuliers).
Vocabulaire des solides
Un solide est une figure en trois dimensions.
- Les faces sont les surfaces planes qui délimitent le solide.
- Les arêtes sont les segments où deux faces se rencontrent.
- Les sommets sont les points où plusieurs arêtes se rencontrent.
Polyèdres : Solides dont toutes les faces sont des polygones (ex: cube, pyramide, prisme). Non-polyèdres : Solides avec au moins une surface courbe (ex: cylindre, cône, sphère).
Quelques solides importants :
- Prisme droit : Deux bases identiques et parallèles (polygones), faces latérales des rectangles.
- Cylindre de révolution : Deux bases circulaires identiques et parallèles, surface latérale courbe.
- Pyramide : Une base (polygone) et toutes les autres faces (triangles) se rejoignent en un sommet.
- Cône de révolution : Une base circulaire et une surface latérale courbe qui se rejoint en un sommet.
- Sphère : Une surface courbe où tous les points sont à égale distance du centre.


