空间重构-正方体折纸盒-相对面判定与公共顶点(两两相邻)分析

考点:图形推理 / 空间重构-正方体折纸盒-相对面判定与公共顶点(两两相邻)分析

问法模型:问哪个展开图折叠后存在共顶点的三面数字之和为8 → 将’三面共一个公共顶点’等价转化为’三面两两相邻、其中不含任何相对面’,先用相对面排除法逐项检验目标数字组合

推理链

  1. 第1步:从题干数字1~6中找出和为8的三个不同数字组合,只有’1+2+5=8’和’1+3+4=8’两种,即只需检验’面1、面2、面5’或’面1、面3、面4’是否两两相邻(存在公共点)
  2. 第2步:所用规则:立方体中三个面共一个顶点 ⟺ 三面两两相邻 ⟺ 组合内任何两面都不互为相对面;用’同行隔一面相对’和’Z字形(阶梯)两端相对’快速定各展开图的相对面对
  3. 第3步:A项(1-2 / 3-4-6 / 5阶梯图):1与4为Z字两端相对,2与5相对,3与6同行隔4相对——{1,3,4}含1-4、{1,2,5}含2-5,两组 合均被排除
  4. 第4步:B项(2-3-5-6一行,4在上、1在下):2与5同行隔3相对,1与4为Z字两端相对——{1,3,4}含1-4、{1,2,5}含2-5,两组 合均被排除
  5. 第5步:D项(2在上,3-1-4一行,6-5在下):3与4同行隔1相对,1与5为Z字两端相对,2与6相对——{1,3,4}含3-4、{1,2,5}含1-5,两组 合均被排除
  6. 第6步:C项(6-2 / 3-4 / 1-5阶梯图):相对面对为1-4、5-6、2-3;{1,3,4}因1与4相对被排除,但{1,2,5}分别取自三组相对面中的一方,两两相邻、无相对面,折叠后共一个公共顶点,1+2+5=8,故选C

最快解法:⚡ 相对面排除法:先口算出和为8仅{1,2,5}和{1,3,4}两种组合,再用’同行隔一面相对+Z字(阶梯)两端相对’口诀标出各图相对面对,目标组合一旦撞上任意一对相对面立即排除——A/B均因1-4、2-5相对出局,D因3-4、1-5相对出局,唯C的1、2、5分属三组相对面各一方、两两相邻,选C

易错点

  • ⚠ 把’两面相邻’误当’三面共点’:必须三面两两相邻(不含相对面)才存在公共顶点,只验证其中两面相邻会误判
  • ⚠ 漏列数字组合:只想到1+3+4=8而漏掉1+2+5=8(或反之),导致排除不彻底或误选
  • ⚠ 阶梯形(2-2-2型)展开图相对面判断出错:不能机械套用’隔一面相对’,需用Z字两端或移面法,如C中误判2与3、5与6不相对

母题抽象

🧩 当题干出现’正方体展开图折叠后某三个面(数字)存在公共顶点/相邻’的特征时,把共顶点翻译为’三面两两相邻、不含相对面’,先列全满足条件的数字组合,再用隔一面与Z字两端口诀定各图相对面对做排除

同类特征:四个正方体外表面展开图对比、折叠还原后判定、同一个公共顶点的三个面、三个面上数字之和为定值(8)、组合仅1+2+5与1+3+4两种、相对面/相邻面排除

相关题

  • 12304871(江苏 2024,相关度1)

题干

下列是四个正方体的外表面展开图,其中哪个展开图还原成正方体后,存在同一个公共顶点的三个面上的数字之和为8?

选项

  • A. A
  • B. B
  • C. C ✅
  • D. D

官方解析

若想展开图还原成正方体后,存在同一个公共顶点的三个面上的数字之和为8,需要“面1、面2、面5”或者“面1、面3、面4”相邻,即三个面存在公共点。 A项:面1和面4为相对面,故面1、面3和面4不存在公共点;面2和面5为相对面,故面1、面2和面5不存在公共点。两种情况均不符合要求,排除。 B项:面1和面4为相对面,故面1、面3和面4不存在公共点;面2和面5为相对面,故面1、面2和面5不存在公共点。两种情况均不符合要求,排除。 C项:面1、面2和面5两两相邻,即三个面存在公共点,符合要求,当选。 D项:面3和面4为相对面,故面1、面3和面4不存在公共点;面1和面5为相对面,故面1、面2和面5不存在公共点。两种情况均不符合要求,排除。 故正确答案为C。

给定材料

(无)