空间重构-多面体展开图折叠(封闭立体判定)

考点:图形推理 / 空间重构-多面体展开图折叠(封闭立体判定)

问法模型:问’哪个图形不能折叠成完整封闭的立体几何结构’(选非题)→ 对每个展开图逐一验证折叠后边能否两两重合为公共边、能否围成封闭多面体

推理链

  1. 第1步:题干为选非题,要求找出’不能折叠成完整封闭立体几何结构’的展开图,判定标准是折叠后各边应两两重合为公共边且无缝隙
  2. 第2步:A项为六个等腰三角形环绕中央六边形,六条侧边两两相邻配对,折叠后围成一个底面为六边形的正六棱锥,可封闭,排除
  3. 第3步:B项为四个等边三角形拼成的带状展开图,折叠后各三角形面两两贴合,可围成正四面体,排除
  4. 第4步:C项由正方形与正六边形面组合,折叠时相同标号的边(如1与1)应重合为公共边,但标记为4的两条边折叠后位置冲突、不可能成为公共边,导致立体结构出现缺口、无法封闭,当选
  5. 第5步:D项为三角形与正方形组合的展开图,各边折叠后可一一配对重合,能折叠成完整封闭的立体图形,排除
  6. 第6步:结合选非问法,不能折叠的C项为正确答案

最快解法:⚡ 公共边配对法(标号法):沿折叠路线给应重合的边逐一标号配对,检查每对同号边长度、方向及相邻关系能否真正重合;发现一对无法重合(如C中标4的两条边)即判定该图不能围成封闭立体

易错点

  • ⚠ 选非题惯性思维,把’能折叠’的选项误选为答案
  • ⚠ 只数面数是否够,忽略公共边必须方向匹配、位置对应,C项两处标4的边长度虽等但折叠后位置冲突
  • ⚠ C项面数多、图形复杂,凭直觉认为可折叠而不逐一验证公共边对应关系

母题抽象

🧩 当题干给出多面体展开图并问能否折叠成封闭立体时,用公共边标号配对法验证每条待重合边的方向与相邻关系,出现一对无法重合的边即不能围成封闭立体(选非题注意反向选择)

同类特征:不能折叠成完整封闭立体(选非问法)、多面体展开图、三角形与多边形面混合排布、相同标号边对应公共边、棱锥/四面体/棱柱折叠判定、边重合方向冲突

相关题

(暂无)


题干

下列选项中的图形不能折叠成完整封闭的立体几何结构的是:

选项

  • A. A
  • B. B
  • C. C ✅
  • D. D

官方解析

逐一分析选项。

如下图:

A项:可以折叠成一个底面为六边形的正六棱锥,排除;

B项:可以折叠成一个正四面体,排除;

C项:如图所示,相同标号的边应该为公共边,但标记为4的两条边不可能为公共边,所以不能折叠成完整封闭的立体图形,当选;

D项:可以折叠成完整封闭的立体图形,排除。

本题为选非题,故正确答案为C。

给定材料

(无)