空间重构-六面体折叠(相对面排除+画边法判定相邻面)

考点:图形推理 / 空间重构-六面体折叠(相对面排除+画边法判定相邻面)

问法模型:给出纸盒外表面展开图,问哪一项能由它折叠而成 → 先给六面标号找三组相对面做排除,再对无相对面冲突的选项用公共边画边法验证相邻关系

推理链

  1. 第1步:给展开图六个面标号:面a(小正方形嵌套面)、面b(竖条纹面)、面c(空白面)、面d(黑圆面)、面e(双黑点面)、面f(小八边形面)
  2. 第2步:按2-2-2阶梯形展开图的相对面规律(Z字两端式相对)确定三组相对面:a-d、b-e、c-f,相对面在立体图中不能同时出现
  3. 第3步:A项出现面a、面d、面e,其中a与d为相对面却同时出现,排除;C项出现面b、面c、面f,其中c与f为相对面却同时出现,排除
  4. 第4步:B项出现面c、面d、面e,无相对面冲突;展开图中面c与面d左右相邻、面d与面e上下相邻,三面两两相邻可共顶点,且面c为空白面无方向限制,与选项中e(顶面)、d(前面)、c(右面)的位置关系一致,当选
  5. 第5步:D项出现面b、面d、面f,无相对面冲突,需用画边法进一步检验相邻边的对应关系
  6. 第6步:以面b为唯一面、面b与面d的公共边为唯一边(起始边1),在展开图和选项的面b上沿顺时针方向同时画边:展开图中边2所对的面为面c,而D项中边2所对的面不是面c,相邻关系不符,排除
  7. 第7步:综上,只有B项能由展开图折叠而成,故正确答案为B

最快解法:⚡ 相对面排除法+画边法:先锁定三组相对面a-d、b-e、c-f,一票排除A(a、d同现)与C(c、f同现);B项三面两两相邻且含空白面,直接验证通过;D项从面b与面d的公共边起顺时针画边,边2所对面应为面c而选项不是,排除,锁定B

易错点

  • ⚠ 阶梯形展开图相对面误判:a-d、b-e、c-f为’Z字两端’式相对,易误把同排紧邻的a-b、c-d当成相对面
  • ⚠ 相对面排除后放松警惕:D项三面无相对面冲突但相邻边对应关系错误,必须用画边法/公共边法二次检验
  • ⚠ 画边法起始边(唯一边)选错或时针方向绕反,导致’边2所对面’比对失误

母题抽象

🧩 当题干给出六面体外表面展开图且各面图案互不相同时,先标号找出三组相对面用’不能同时出现’排除两项,再对无冲突选项以’唯一面+唯一边(公共边)‘顺时针画边,比对边2所对的面是否一致

同类特征:纸盒外表面展开图、六个面图案各不相同、2-2-2阶梯形展开、相对面不能同时出现、公共边/画边法、问哪一项能由它折叠而成

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题干

下面给定的是纸盒外表面的展开图,右边哪一项能由它折叠而成?请把它找出来。

选项

  • A. A
  • B. B ✅
  • C. C
  • D. D

官方解析

将原展开图标上序号如下图,逐一进行分析。

A项:选项出现了面a和面d,面e,而面a和面d为相对面,不能同时出现,选项与题干不一致,排除;

B项:选项出现了面c,面d,面e,选项与题干一致,当选;

C项:选项出现了面b,面c,面f,而面c和面f为相对面,不能同时出现,选项与题干不一致,排除;

D项:选项出现了面b,面d,面f,以面b为唯一面,以面b和面d的公共边为唯一边(如图中绿线所示)。在展开图和选项的面b上,以唯一边为起始边,沿着顺时针方向同时进行画边,展开图中边2所对的面为面c,选项中边2所对的面不是面c,选项与题干不一致,排除。

故正确答案为B。

给定材料

(无)