空间重构-四面体折叠(相邻面线条位置关系)

考点:图形推理 / 空间重构-四面体折叠(相邻面线条位置关系)

问法模型:给定四面体外表面展开图,问哪项能折叠而成 → 标号后用公共边/公共顶点法验证相邻面线条的相对位置(垂直公共边、实虚线交点、虚线共顶点),逐项排除

推理链

  1. 第1步:展开图特征提取——大三角形分为a、b、c、d四个面,a面与b面各含一条虚线,c面含实线与虚线且两线有交点,d面含一条实线且垂直于与c面的公共边
  2. 第2步:所依据规则——四面体展开图中’同一直线上的两条边’折叠后重合为公共边,相邻面线条与公共边的位置关系(夹角、是否共顶点)折叠前后不变
  3. 第3步:A项对照——由a面和c面组成,两面线条的相对位置与展开图一致,保留
  4. 第4步:B项对照——右侧若为c面,选项中实线与虚线无交点,与展开图c面’实虚线相交’矛盾;若为d面,d面实线垂直的公共边在展开图中挨着实线面c,选项中却挨着虚线面,均不符,排除
  5. 第5步:C项对照——由a面和b面组成,依据’同一直线上的两条边是公共边’,展开图中a、b两面虚线所在顶点折叠后为同一个点(虚线共顶点),选项中两虚线无公共顶点,排除
  6. 第6步:D项对照——由c面和d面组成,展开图中d面实线垂直于c、d公共边,选项中两面线条均不垂直于公共边,排除
  7. 第7步:结论——仅A项与展开图一致,故正确答案为A

最快解法:⚡ 公共边定位法+排除法:先在展开图上给四个面标号,锁定相邻两面的公共边,核对线条与公共边的夹角及虚线顶点——B查’c面实虚线交点’、C查’a、b虚线共顶点’、D查’d面实线垂直公共边’,三项均不符,唯A相符,考场30秒内锁定答案

易错点

  • ⚠ 忽略四面体’同一直线上的两条边折叠后为公共边’的特性,误判a、b两面虚线是否共顶点(C项陷阱)
  • ⚠ 只核对线条是实线还是虚线,忽略线条与公共边的角度关系(垂直/斜交),漏排B、D
  • ⚠ 展开图未标号或折叠方向搞混,导致相邻面对应关系错误
  • ⚠ B项右侧面的面归属判断失误,需分别假设c面、d面逐一证伪,漏一种假设即排除失败

母题抽象

🧩 当题干出现’三角锥/四面体展开图折叠’特征时,先给各面标号,再以公共边为基准逐一验证选项中相邻面线条的相对位置(是否垂直于公共边、实虚线是否相交、虚线是否共顶点),与展开图不符者全部排除

同类特征:四面体外表面展开图、折叠后图形选择、面内含实线与虚线、公共边/公共顶点位置关系、四个立体视图逐一对照

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题干

左边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

本题考查四面体的空间重构。将平面图中的各面进行标号,如图1所示:

A项:由a面和c面组成,与题干展开图一致,当选;

B项:该项右侧的面为c面或d面,如果是c面,选项中实线和虚线没有交点,而题干展开图中有交点,与题干展开图不一致;如果是d面,选项中d面的实线垂直的公共边挨着的是虚线面,而题干展开图中挨着的是实线面(c面),与题干展开图不一致,该项错误,排除;

C项:该项由a面和b面组成,选项中两个面的虚线没有公共的顶点,而根据展开图中同一直线上的两条边是公共边,可知题干展开图中面a和面b虚线所在的顶点为同一个点,即两个面中的虚线是有公共的顶点,选项与题干展开图不一致,排除;

D项:该项由c面和d面组成,选项两个面中的直线均没有垂直于公共边,而题干展开图中d面中的直线垂直于公共边,与题干展开图不一致,排除。

故正确答案为A。

给定材料

(无)