空间重构-四面体折叠(画边法:相邻面时针方向与压线顺序判定)

考点:图形推理 / 空间重构-四面体折叠(画边法:相邻面时针方向与压线顺序判定)

问法模型:题干问’左边多面体外表面展开图,右边哪一项能由它折叠而成’(四面体类)→ 用画边法:在题干与选项中选同一特征顶点为起点,沿面内顺时针画边,逐项比对各边的邻面与所经线条顺序

推理链

  1. 第1步:题干为四面体外表面展开图(大三角形内分出4个小三角形面),官方将四个面标为a、b、c、d,各面绘有实线与虚线,形成’虚线顶点”实线顶点’两类可作画边起点的特征顶点
  2. 第2步:采用画边法规则——题干与选项中选同一特征顶点为起点、在该面内顺时针画边,比对第1、2条边的公共边(邻面)以及所经过的虚线/实线顶点的先后顺序,顺序不符即排除
  3. 第3步:A项由面b和面c构成:题干中面b、面c都以虚线顶点为起点顺时针画边,无论哪个面第1条边都是面b和面c的公共边;而选项中以此顶点为起点顺时针画边,第1条边都不是该公共边,与题干不一致,排除
  4. 第4步:B项由面c和面d构成:按同一起点顺时针画边,第1条边邻面关系与线条经过顺序均与题干一致,当选
  5. 第5步:C项由面a和面d构成:题干中面d以实线顶点为起点顺时针画边,第1条边挨着面c;而选项中第1条边挨着面a,与题干不一致,排除
  6. 第6步:D项:题干中面a以虚线顶点为起点顺时针画边,第2条边先经过面b中的虚线再经过实线顶点;而选项中第2条边先经过面b中的实线顶点再经过虚线,顺序颠倒,排除;综上只有B与展开图完全吻合

最快解法:⚡ 画边法(描边法):先给展开图4个面标号并锁定’虚线顶点/实线顶点’作起点→题干与选项同起点顺时针描边→A、C两项只看第1条边的邻面(公共边)即可秒杀排除,D项看第2条边的压线顺序排除,B项全部吻合直接锁定

易错点

  • ⚠ 顺时针方向搞反:画边必须以’正对该面’观察为准,折叠后若把方向取反,邻面(公共边)判断会全部出错(A、C两项正是考这一点)
  • ⚠ 混淆两类虚线:选项立体图中的虚线是不可见的隐藏线,而展开图面上的实线/虚线是面内线条特征,D项比较的是’先经过虚线还是先经过实线顶点’的顺序,二者不能混为一谈
  • ⚠ 凭整体轮廓相似直接目测选答案:B与A、C、D外形接近,不做逐项画边验证极易被镜面/旋转后的相似图形欺骗

母题抽象

🧩 当题干为’大三角形分4个小三角形面’的四面体展开图且面上带实线/虚线特征时,用画边法:以特征顶点为起点在面内顺时针描边,将题干与选项的第1、2条边的’邻面+压线顺序’逐一比对,完全一致者才可折叠

同类特征:四面体外表面展开图、大三角形分为4个小三角形面、面内绘有实线与虚线两种线条、存在虚线顶点/实线顶点等特征起点、选项为折叠后的立体图(含虚线隐藏线)、问’哪一项能由它折叠而成’

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题干

左边给定的是多面体的外表面,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:该项由面b和面c构成,题干中面b和面c都以虚线顶点为起点,在面中顺时针画边,无论是哪个面第一条边都是面b和面c的公共边。而选项中以此顶点为起点顺时针画边,无论哪个面第一条边都不是面b和面c的公共边,选项与题干不一致,排除;

B项:该项由面c和面d构成,选项与题干一致,当选;

C项:该项由面a和面d构成,题干中面d以实线顶点为起点,在面中顺时针画边,第一条边挨着面c。而选项以此顶点为起点顺时针画边,第一条边挨着a面,选项与题干不一致,排除;

D项:题干中面a以虚线顶点为起点,在面中顺时针画边,第二条边先经过面b中的虚线再经过实线顶点,而选项以此顶点为起点顺时针画边,第二条边先经过面b中的实线顶点再经过虚线,选项与题干不一致,排除。

故正确答案为B。

给定材料

(无)