内容正文:
走进图形世界
5.3展开与折叠
知识点:
对于由平面图形围成的几何体,将它的表面适当地剪开,就可以把它的表面转化成一个平面图形,这个平面图形就叫做这个几何体的平面展开图
概念
几何体的表面展开图
并不是所有的几何体都有表面展开图,如球就没有表面展开图
一个几何体的展开方式不同,它的表面展开图可能不同
与几何体的关系
一个几何体的相对面在它的表面展开图中,既没有公共边也没有公共点
正方体的表面展开图:
(1)正方体因为有两个面必须作为底面,所以平面展开图中,最多有四个面展开后处在同一层,作为底的两个面只能处在四个面这一层的两侧,利用排列组合知识可得如下6种情况:
(2)正方体展开后有三个点在同一层,剩下的三个面分别在两侧,有如下三种情形:
(3)二面三行像楼梯,三面二行,两台阶
简单的几何体的平面展开图的折叠:
1、平面展开图的折叠的概念:将平面展开图折叠还原成空间几何体,叫做平面展开图的折叠。
2、几何体与平面图形具有密切的关系:有些几何体可以按不同的方式剪开展成平面图形;有些平面图形也可以将它们折叠成几何体。
典例精析
一、【几何体表面展开图】
1-1、【确定表面有图案的几何体的表面展开图】
例1-1、如图,正方体盒子的外表面上画有三条粗黑线,将这个正方体盒子的表面展开(外面朝上),展开图可能是( )
A、 B、 C、 D、
1-2、【确定正方体“二二二”型表面展开图中相对面】
例1-2、如图所示为一个小正方体的表面展开图,展开图折叠成小正方体后,有“岳”字一面的相对面上的字是( )
A、美 B、和 C、设 D、建
1-3【确定由几何体的表面展开图折叠成的几何体向上的面】
例1-3、如图所示为一个几何体的表面展开图,每一个面上都标注了数字,请根据要求回答问题:
(1)如果面1在几何体的底面那么面 在上面;
(2)如果面6在前面,从左面看是面2,那么面 在上面;
(3)如果从右面看是面3,面4是在后面,那么面 在上面。
1-4、【确定有几个相邻图案的几何体表面展开图】
例1-4、一个骰子相对两面的点数之和为7,它的展开图如所示,下列判断正确的是( )
1-5、【按指定的剪裁线剪开。】
例1-5、将一个正方体纸盒(如图①)沿如图②所示的线剪开,其展开图的形状为( )
二、【和几何体展开与折叠相关的开放性问题】
例2、马小虎准备制作一个封闭的正方体纸盒,它先用5个大小一样的正方形制成如图①所示的拼接图形(实线部分),折叠后发现还少一个面。需要在给出的拼接图形上再接一个正方形,使新拼接成的图形经过折叠后能成为一个封闭的正方体纸盒子。请你帮助马小虎画上所拼接的正方形。(要求:①画出两种不同的拼接法;②添加的正方形用阴影表示)
三、【和几何体展开与折叠相关的学科内综合题】
例3、一个长方体包装盒展开后如图所示(单位cm),其容积为 。
数学思想:
一、【方程思想】
例1、如图所示的一个正方体的展开图,把它折叠成一个正方体后,它相对的两个面上写的数都相等则 。
二、【分类讨论思想】
例2、如图,正方体的六个面上标着连续的整数。若相对的两个面上锁标的数字之和都相等,则这六个数的和为 。
极限挑战:
1、(江苏省数学竞赛)如图,设有一个边长为1的正三角形,记作A1;将A1的每条边三等分,在中间的线段上向外作正三角形,去掉中间的线段后所得的图形记作A2;将A2的每条边三等分,重复上述过程,所得到的图形记作A3;将A3的每条边三等分,重复上述过程,所得到的图形记作A4,则A4的周长是多少?
2、(江苏省竞赛题)一个长方体纸盒的长、宽、高分别是厘米。如图,将它展开成平面图,这个平面图的周长最小是多少厘米?最大是多少厘米?
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