立体拼合(多面体切割重组、旋转归位)

考点:图形推理 / 立体拼合(多面体切割重组、旋转归位)

问法模型:已知整体多面体及其两个分割部分①②,求第三部分③ → 采用’凹凸互补+特征色块定位’的立体拼合模型:①+②+③=整体,旋转归位后剩余空缺即③

推理链

  1. 第1步:整体多面体由3个灰色正方体和15个白色正方体(共18个等大正方体)组成;①中含1个灰色正方体,②中也含1个灰色正方体
  2. 第2步:由’切割为①②③三个小多面体’可知①+②+③=整体,故③必含第3个灰色正方体,其白色正方体数量等于整体扣除①②后的剩余量
  3. 第3步:立体拼合允许旋转——按官方解析,将图①、图②分别旋转至与整体方位一致的姿态,确定它们在整体中的占位区域
  4. 第4步:①②归位后,整体中剩余的空缺形状即为③,且空缺区域中灰色正方体应处于对应高度(非底层)
  5. 第5步:逐项对照:A与B外轮廓相近但灰色位置不同(A的灰色在顶端、B的灰色在底部);C、D为矮胖双层结构且灰色位置靠下,均与空缺不符
  6. 第6步:验证:①、②旋转后与A凹凸互补,恰好拼合为左图的多面体,与官方解析一致,故选A

最快解法:⚡ 灰块定位排除法:先锁定③必含1个灰色正方体;再将①②脑中旋转归位,观察剩余空缺中灰色正方体位于上层而非底层——A、B轮廓相似,但只有A的灰色方块在顶端,直接排除B、C、D锁定A

易错点

  • ⚠ 只核对灰色正方体数量(①②各含1个、③也含1个),忽略灰色方块的空间位置,误选与A轮廓相近但灰色在底部的B
  • ⚠ 忘记①②可以旋转后再拼合,按图中原始朝向硬找空缺导致无匹配项
  • ⚠ 忽视被遮挡的正方体,数错整体或选项的方块数量与层数

母题抽象

🧩 当题干给出正方体组合的整体多面体及其分割出的若干部分、求剩余部分时,用’凹凸互补+特征色块(灰色方块)定位’法:先数特征色块数量,再将已知部分旋转归位,剩余空缺的形状与色块位置即答案

同类特征:立体拼合、等大正方体组合成多面体、切割为三个小多面体、灰色正方体作定位标记、部分可旋转后拼合、问第三个部分

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题干

左图为等大的3个灰色正方体和15个白色正方体组合成的多面体,其可以切割为①、②和③三个小多面体,问③代表的多面体可能是:

选项

  • A. A ✅
  • B. B
  • C. C
  • D. D

官方解析

本题考查立体拼合。如下图所示,将图①、图②进行旋转,结合A项,即可拼合成为左图的多面体。

故正确答案为A。

给定材料

(无)