空间重构-多面体展开图棱对应关系(相对边定位+公共边判定)

考点:图形推理 / 空间重构-多面体展开图棱对应关系(相对边定位+公共边判定)

问法模型:给出多面体及其外表面展开图,问编号棱14与58的对应关系→采用’同面相对边锁定对应面+公共边邻接面特征细分+选项排除’的配对模型

推理链

  1. 第1步:将多面体各面标为e、f、g等,提取定位条件:多面体g面中有两条编号棱2、4互为相对边(同面且不相邻)。
  2. 第2步:用’同面相对边’规则扫描展开图:只有6、8两条棱位于同一个面中(同一正方形,8在上、6在下)且互为相对边,故6、8所在面即为g面,{2,4}与{6,8}整体配对。
  3. 第3步:用公共边细分6、8与2、4的对应:展开图中棱8与h面的空白边是公共边,即8所邻接的面是无线条的空白面。
  4. 第4步:多面体中棱2与e面相贴成公共边,e面为带线条的面,与’8邻空白面’的特征不符,故8不能对应2,只能是8对应4、6对应2。
  5. 第5步:对照选项验证:A、B中2对应5,D中4对应7,只有C同时满足2—6、4—8。
  6. 第6步:确定答案为C(1—7、3—5随C一并成立,前两步已唯一锁定,无需再单独验证)。

最快解法:⚡ 排除法+‘相对边、公共边’两步定位:先在展开图中找到同一面上互为相对边的6、8(锁定其对应多面体g面的2、4),再由’8邻空白面、2邻带线面’确定顺序为8—4、6—2,扫一眼选项仅C同时含2—6与4—8,直接选C。

易错点

  • ⚠ 混淆’相邻边’与’相对边’:展开图中同一面上的两条编号棱须互为相对边(6、8)才能与g面的2、4配对,误拿相邻位置的5、7去配对会选错。
  • ⚠ 只比对线条走向、忽略公共边所邻面’带线/空白’的特征,易误判8对应2而错选含2—6但4—7的D项。
  • ⚠ 展开图折叠时公共边两侧图形的贴合方向想反造成镜像错误,应始终以’公共边重合、两侧邻接面特征一致’来验证。

母题抽象

🧩 当题干出现’多面体+外表面展开图+编号棱配对’特征时,先找同一面内互为相对边的两条编号棱在展开图中锁定对应面,再用公共边所邻面有无线条等特征细分两棱的一一对应,最后对照选项组合排除。

同类特征:多面体及其外表面展开图、编号棱对应关系、同一面内相对边、公共边、带线面与空白面的邻接差异、选项组合唯一性

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题干

下图为给定的多面体及其外表面展开图,问数字1、2、3、4、5、6、7、8代表的棱的对应关系为:

选项

  • A. 1——7,2——5,3——6,4——8
  • B. 1——6,2——5,3——8,4——7
  • C. 1——7,2——6,3——5,4——8 ✅
  • D. 1——8,2——6,3——5,4——7

官方解析

将多面体的面分别标为e、f、g,如下图所示:

在多面体中g面中有两条边2、4为相对边关系,展开图中只有6、8在同一个面中且符合相对边关系,因而6、8所在面即为g面,且2、4与6、8对应,展开图中8与h面的空白边是公共边,而多面体中2与e面的边是公共边,所以8应该对应4,6应该对应2,观察选项,只有C项满足。

故正确答案为C。

给定材料

(无)