空间折叠-折纸投影面积计算(翻折覆盖与重叠容斥)

考点:图形推理 / 空间折叠-折纸投影面积计算(翻折覆盖与重叠容斥)

问法模型:问’两次折叠后的纸片投影面积’→采用分步折叠+投影并集模型:每步投影=各层区域并集,重叠部分只计一次

推理链

  1. 第1步:从图形提取前提——水平、竖直两条虚线折痕将直角三角形分成四块:右下a、左下b、左上c、右上d,折叠后的投影面积按各层所覆盖区域的并集计算,重叠只计一次
  2. 第2步:第一次沿水平折痕向下折叠,将面c和面d向下翻折、覆盖面b和面a,规则是翻折区域与落点区域取并集
  3. 第3步:逐块核对——c翻折后完全落在b的范围之内、不新增投影,d翻折后盖住a、a不再单独计面积,故第一次折叠后投影面积=b+d
  4. 第4步:第二次沿竖直折痕向右折叠,将左侧的面b(连同其上已折的c层)向右翻折,覆盖右侧面d、面a所在投影区
  5. 第5步:翻折过来的部分与右侧原有投影发生重叠,重叠面积对应a,重叠部分只计一次
  6. 第6步:最终投影面积=b+d−a,与选项对照仅D符合,故选D

最快解法:⚡ 排除法+分步投影并集:第一次折叠后c已被完全盖进b的范围,c不可能再出现在最终投影表达式中,据此排除含c的A、B、C三项,直接锁定D;验证:第一步折后投影=b+d,第二步翻折与右侧重叠a,投影=b+d−a

易错点

  • ⚠ 缺乏’投影=并集、重叠只计一次’的意识,把a、b、c、d随意加减,误选把c也计入的A
  • ⚠ 第一次折叠后的状态记错:误以为折后面积为b+a或仍需单独计c,忽视’d盖住a、c完全落入b’两个覆盖关系
  • ⚠ 第二次折叠的重叠对象搞错:把重叠面积当成c而误选B(b+d−c),实际翻折重叠对应的是a

母题抽象

🧩 当题干出现’纸片沿折痕折叠若干次后求投影/覆盖面积’特征时,用分步投影并集法:每步投影=各块并集、被覆盖的重叠面积只计一次,并用’被完全遮盖的块不会出现在结果式中’排除定向

同类特征:直角三角形纸片两次折叠、展开后折痕分成a、b、c、d四块、求折叠后投影面积、选项为面积代数组合式、翻折覆盖产生重叠、水平与竖直两条折痕

相关题

(暂无)


题干

将一张直角三角形形状的纸片进行两次折叠,展开后的折痕将该三角形分成如图所示的a、b、c、d四个部分,则两次折叠后的纸片投影面积为:

选项

  • A. b+d+c-a
  • B. b+d-c
  • C. b+c-a
  • D. b+d-a ✅

官方解析

第一步,将直角三角形先沿水平折痕进行折叠,即将面c和面d向下折叠,覆盖面b和面a,得到如下图形,此时折叠后面积为:b+d;

第二步,将直角三角形沿着竖直折痕进行折叠,即将面b和面c向右折叠,覆盖面d和面a,得到如下图形,此时折叠后面积为:d+b-a。

故正确答案为D。

给定材料

(无)