空间重构-展开图折叠(面数与面形匹配判断能否围成封闭立体)
考点:图形推理 / 空间重构-展开图折叠(面数与面形匹配判断能否围成封闭立体)
问法模型:“哪个选项中的图形能够折叠成完整封闭的立体几何结构”→ 采用面数清点+底面边数与侧面矩形数匹配法,逐一检验围合后是否无缺口、无多余面
推理链
- 第1步:题干要求选出“能够折叠成完整封闭的立体几何结构”的图形,故需逐项清点每个展开图的面数与面形,检验围合后有无缺口或多余面
- 第2步:所用规则:封闭棱柱须满足“底面多边形边数=侧面矩形个数”,且上下底面各一、形状与开口对应,缺面或面形不配即无法封闭
- 第3步:A项为4个三角形+一排4个正方形+最下方1个三角形:4个正方形围成侧面、4个三角形在顶部合成锥形封顶后,底部开口为正方形,而补上的只是一个三角形(底面须为正方形),无法封闭,排除
- 第4步:B项为两个七边形分居矩形条带上、下两侧,条带上的矩形恰好围成七棱柱侧面,两个七边形分别封顶、封底,面数恰好、面形对应,可折叠成完整封闭的七棱柱
- 第5步:C项为两个六边形+一排5个矩形:六棱柱需6个侧面矩形,缺一个矩形面,围合后留有缺口,排除
- 第6步:D项为阶梯状排列的5个矩形:围成六面体需6个面,缺一个矩形面,无法封闭,排除
- 第7步:对照选项,只有B项面数恰好、上下底面形状匹配、能围成封闭立体,与官方答案B一致
最快解法:⚡ 缺面排除法(数面口诀):先数底面多边形边数n与侧面矩形个数,封闭棱柱须“边数=矩形数”。C项六边形仅配5个矩形缺1面、D项5个矩形缺1面、A项底部开口为正方形却只补1个三角形,均不封闭;B项两个七边形配7个矩形恰好围成七棱柱,当选
易错点
- ⚠ 只验证“能折成立体”而忽略“完整封闭”——A、C、D折起后均留缺口,必须追加检查是否缺面
- ⚠ 忽略底面边数与侧面矩形数的对应关系:C项六边形底面应有6个侧面矩形而非5个
- ⚠ A项误以为最下方1个三角形可当作底面封口,实际底部开口是正方形,一个三角形封不住正方形开口
母题抽象
🧩 当展开图呈“多边形底面+矩形条带侧面”结构时,先数底面边数n与侧面矩形个数,n=矩形数且上下底面齐全者才能围成封闭棱柱,缺面、多面或补面形状与开口不配即排除
同类特征:完整封闭的立体几何结构、折叠/拼合展开图、空间重构、多边形底面(七边形/六边形)、矩形条带侧面、缺面判断
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题干
下列哪个选项中的图形能够折叠成完整封闭的立体几何结构:

选项
- A. A
- B. B ✅
- C. C
- D. D
官方解析
本题考查空间重构。 A项:不能由展开图拼合而成,若想拼合,底面(即最后一行的面)须为正方形,排除; B项:可以由展开图拼合而成,拼合成的图形为七棱柱,当选; C项:不能由展开图拼合而成,还需要一个矩形面才能拼合成六棱柱,排除; D项:不能由展开图拼合而成,还需要一个矩形面才能拼合成六面体,排除。 故正确答案为B。
给定材料
(无)