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教你求小正方体的数量

数学周报 495

前言:

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由一些大小相同的小正方体搭成的几何体,我们可以画出它从三个方向看到的图形,反过来,如果知道了由一些相同的小正方体搭成的几何体从不同方向看到的图形,那么我们也应该能求得搭成几何体的小正方体的个数.

这类题目主要有两种考查方式:

(1) 由从三个不同方向看到的形状,确定小正方体的个数:可以在从上面看到的图形中,标出相应位置摆放的数量,进而求出答案,做出选择.

(2) 由从两个不同方向(一般为从正面看和从上面看)看到的图形,求小正方体个数的最多或最少问题:利用从上面看到的图形确定最底层小正方体的个数及形状,再从正面看到的图形得到大几何体的层数及每层的个数,进而得到最多或最少个数.

小技巧】 求最多与最少问题还可以用这样的解题思路:

最多 = 从正面看和从上面看图形中对应列的乘积之和;

最少 = 从正面看到的图形中全部个数 + 从上面看到的图形除去最多一行余下的个数.

如图1是由一些大小相同的小正方体组成的简单几何体从正面看、从上面看到的图形,若组成这个几何体的小正方体的块数为n,则n的所有可能的值之和为______.

分析(思路1) 从上面看得到的图形中可以看出最底层小正方体的个数及形状,从正面看得到的图形可以看出层数和每一层小正方体的个数,从而算出总的个数. 可在从上面看到的图形中标出对应位置小正方体的个数方便计算.

(思路2) 使用刚刚提到的解题思路,可分别求出最多和最少有多少个小正方体. 根据从正面看、从上面看到的图形,可得最多为1 × 1 + 2 × 2 + 3 × 2 = 11(个);最少为6(从正面看到的图形中全部个数) + 2(从上面看到的图形除去最多一行余下的个数) = 8(个).

解:根据从上面看的图形,可得最底层有5个,根据从正面看到的图形可知共有3层,所以当个数最少时,在从上面看的图形中标出相应位置的小正方体如图2所示(其中一种情况),共有8个;当个数最多时,有11个正方体,如图3所示.

所以n所有可能的值为8,9,10,11,

即n的所有可能值之和为8 + 9 + 10 + 11 = 38.

故填38.

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