立体拼合(立方体切割重组-凹凸互补)

考点:图形推理 / 立体拼合(立方体切割重组-凹凸互补)

问法模型:‘切去的部分可由①②③组合而成,求③’ → 立体拼合模型:先数各块小立方体定块数,再将选项三维旋转做凹凸互补试拼

推理链

  1. 第1步:题干给出3×3×3正方体被切去一部分后的剩余多面体(左图),切去部分=①+②+③三块旋转拼合的整体,与剩余部分凹凸互补后还原完整立方体
  2. 第2步:观察①、②,均为下层横排3个小立方体、上层中央1个凸起的’凸’字形立体,即各含4个小立方体,故③也须由4个小立方体构成
  3. 第3步:由切去部分的缺口形态看,①、②的竖直凸起负责填补竖直方向凹槽,剩余还需一个水平面拐角(L形)空档由③填补
  4. 第4步:逐项对照:A、D均为2×2单层平板块,C为横向T形块,三维旋转后均无法与①、②的凸字形结构凹凸咬合补满切除区
  5. 第5步:B为’一排3个+端部拐角1个’的水平L形块,水平旋转后恰好嵌入拐角空档,与竖直嵌入的①、②无缝拼成切去部分
  6. 第6步:验证拼合结果与官方解析拼合图一致,切去部分由①、②及B旋转后拼成,故③为B

最快解法:⚡ 立体拼合口诀’先数块、再看凸凹、旋转试拼’:①②各为4块的竖直凸字形立体,锁定③为4块且呈水平L形;将B水平旋转试拼,恰与①②咬合成切去部分,直接选B

易错点

  • ⚠ 忽略多面体可在三维空间旋转,拿B的原朝向直接对比而误排除,转而误选形状’同向’却咬合不上的C
  • ⚠ 只数图中可见的小立方体、漏数被遮挡部分,导致切除部分块数判断错误
  • ⚠ 混淆拼合对象:应拼的是’切去的部分’而非复现左侧剩余图形,方向搞反后逐项全错

母题抽象

🧩 当题干出现’整立方体被切去一块、切去部分可由给定多面体拼合’时,先数各块小立方体确定待选块数,再抓住凸凹互补关系将选项三维旋转试拼,能与其他块无缝合成切除体的即为答案

同类特征:3×3×3正方体、切去的部分、三个多面体组合而成、立体拼合、可旋转拼合、问号处求③

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题干

下图左侧给定的是3×3×3的正方体被分解后的多面体,切去的部分可以由给定的①、②和③三个多面体组合而成。以下哪项能填入问号处?

选项

  • A. A
  • B. B ✅
  • C. C
  • D. D

官方解析

本题考查立体拼合。题干正方体中切去的部分可以由①、②以及B项三个多面体旋转后拼合而成,具体拼合过程如下图所示:

故正确答案为B。

给定材料

(无)