空间重构-立体图与展开图的棱对应(公共边画边法)

考点:图形推理 / 空间重构-立体图与展开图的棱对应(公共边画边法)

问法模型:立体图与外表面展开图中字母棱(A、B、C、D)与数字棱(1、2、3、4)求对应 → 用公共边定位+顺时针画边法逐棱配对

推理链

  1. 第1步:从立体图提取面特征:顶面为黑色面(其上有棱D)、右侧面为灰色面(其上有棱A)、前面为白色面(其上有棱B、C),三个特征面两两相邻。
  2. 第2步:确定锚点——立体图中黑色面与灰色面有一条确定的公共棱;在展开图中黑色面(边1所在的黑正方形)与灰色面(边2、边4所在的灰正方形)位置相隔,需折叠定位其公共边,即官方标注的棕色边5。
  3. 第3步:所用方法——以公共边为起点,在立体图与展开图中按同一时针方向(顺时针)对相关面的棱依次画边编号(蓝色画边路径)。
  4. 第4步:蓝色画边对照结果:展开图边4对应立体图棱A,展开图边2对应立体图棱B。
  5. 第5步:红色画边以同样方式围绕相应面顺时针对照:展开图边3对应立体图棱C,展开图边1对应立体图棱D。
  6. 第6步:与选项对照:综合配对为1-D、2-B、3-C、4-A,逐项检查仅C项完全吻合,故正确答案为C。

最快解法:⚡ 公共边画边法:①先在展开图中锁定黑色面与灰色面的公共边(棕色边5)作起点;②从该公共边出发按顺时针方向在立体图与展开图中同步给棱编号;③按画边顺序直接配对得1-D、2-B、3-C、4-A,秒选C,无需整体折叠。

易错点

  • ⚠ 黑面与灰面在展开图中位置相隔、看似不相邻,忽略需先折叠确定其公共边(边5),起点找错则全部配对错位
  • ⚠ 立体图与展开图两边画边的时针方向不一致(一边顺时针一边逆时针),导致1与2、3与4配对互换而误选A或B
  • ⚠ 把字母A、B、C、D误解为面的标号而非棱的标号,误入面面对应的分析路径

母题抽象

🧩 当题干给出’立体图+外表面展开图’并问字母棱与数字棱的对应关系时,用公共边画边法:先找两个特征面(如黑面与灰面)的公共边作起点,再沿同一时针方向对棱排序,顺序一一配对即得答案。

同类特征:多面体及其外表面展开图、字母棱与数字棱的对应关系、黑色面、灰色面、白色面三个特征面、公共边、顺时针画边、空间重构

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题干

下图为给定的多面体及其外表面展开图,问字母A、B、C、D和数字1、2、3、4代表的棱的对应关系为:

选项

  • A. 1-D,2-A,3-C,4-B
  • B. 1-C,2-A,3-D,4-B
  • C. 1-D,2-B,3-C,4-A ✅
  • D. 1-C,2-B,3-D,4-A

官方解析

本题考查空间重构,如图2所示,标注棕色的边5为黑色面与灰色面的公共边,以该公共边为起点,顺时针依次画边,观察蓝色画边可知边4对应边A,边2对应边B,观察红色画边可知边3对应边C,边1对应边D。

故正确答案为C。

给定材料

(无)