空间重构-四面体展开图(唯点标边法+相邻面公共边验证)

考点:图形推理 / 空间重构-四面体展开图(唯点标边法+相邻面公共边验证)

问法模型:给出四面体立体图问哪个展开图可折成原图 → 采用’唯点+顺时针标边法’逐面比对边序所邻图案,并验证相邻面公共边特征

推理链

  1. 第1步:将题干立体图的两个可见面标记为面e(含灰色三角形与白色三角形的面)和面f(含黑色三角形与白色三角形的面),每个面各有一个’唯一点’:面e的唯一点是灰色与白色相交的点,面f的唯一点是黑色与白色相交的点。
  2. 第2步:使用唯点标边法——以唯一点为起点顺时针给该面三条边编号,题干特征为:面e的边1挨着灰色三角形,面f的边1挨着白色三角形。
  3. 第3步:锁定相邻面公共边特征:面e与面f的公共边是面内白色三角形的斜边,展开图中该公共边关系必须保持。
  4. 第4步:A项——以右下角面的唯一点为起点顺时针画边,边1挨着黑色三角形,与面e(边1挨灰)、面f(边1挨白)均不符,为无中生有面;且无论哪个面作面e,它与面f的公共边都不都是白色三角形斜边,排除。
  5. 第5步:B项——各面以唯点顺时针画边后,边1所邻三角形颜色及面e、面f公共边(白色三角形斜边)均与题干一致,当选。
  6. 第6步:C项——以灰色面的唯一点为起点顺时针画边,边1挨着白色三角形,两个灰色面均与题干面的边序特征不符,为无中生有面,排除。
  7. 第7步:D项——同C,以灰色面唯一点顺时针画边,边1都挨着白色三角形,两个灰色面均为无中生有面,排除。

最快解法:⚡ 唯点标边法+排除法:先给题干两个可见面定唯一点并顺时针编号(面e边1邻灰三角、面f边1邻白三角),再逐项以选项各面唯点顺时针画边比对边1所邻颜色,凡边1邻色不符者即’无中生有面’直接排除(A、C、D),唯一吻合的B当选,最后用公共边(白色三角形斜边)复核。

易错点

  • ⚠ 展开图中面经旋转后图案方向改变,若只凭图案相似而不做唯点标边比对,会误选C或D中’看起来像’的灰色面
  • ⚠ 只验证单个面图案、忽略两相邻面公共边须为白色三角形斜边这一特征,可能错留A项
  • ⚠ 唯一点找错或画边方向画反(须与题干同为顺时针且起点为唯一点),导致边1所邻颜色判断颠倒

母题抽象

🧩 当四面体立体图与展开图对照且面内图案不对称时,用’唯一点+顺时针标边法’给每个面的边定序,比对边1所邻图案并验证相邻面公共边特征,即可快速排除无中生有面。

同类特征:四面体外表面展开图、面内含灰色/白色/黑色三角形图案、每面存在唯一点(两色相交点)、相邻面公共边特征(白色三角形斜边)、无中生有面排除、折叠方向一致性

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题干

左边给定的是一个四面体,右边哪一项可能是它的外表面展开图?

选项

  • A. A
  • B. B ✅
  • C. C
  • D. D

官方解析

将题干立体图形的两个面标记为e、f,以题干中面e的唯一点(灰色与白色相交的点)为起点顺时针画边,边1挨着面e中的灰色三角形;以题干中面f的唯一点(黑色与白色相交的点)为起点顺时针画边,边1挨着面f中的白色三角形。且面e和面f的公共边为面内白色三角形的斜边,如下图所示,逐一进行分析。

A项:以选项右下角图形的唯一点为起点顺时针画边,边1挨着面内的黑色三角形,故该面为无中生有面。不管哪个面为面e,它和面f的公共边并不都是白色三角形的斜边,选项与题干不一致,排除;

B项:如上图所示,选项与题干一致,当选;

C项:以选项灰色面中的唯一点为起点顺时针画边,边1都挨着面内的白色三角形,故选项中的2个灰色面均为无中生有面,选项与题干不一致,排除;

D项:以选项灰色面中的唯一点为起点顺时针画边,边1都挨着面内的白色三角形,故选项中的2个灰色面均为无中生有面,选项与题干不一致,排除。

故正确答案为B。

给定材料

(无)