内容正文:
表面涂色的正方体
1、 基础知识讲解
1. 表面涂色正方体的规律
把棱长为1厘米的小正方体拼成棱长为n的大正方体后涂色,涂色面的规律:
(1) 三面涂色的小正方体个数=正方体的顶点个数=8。
(2) 两面涂色的小正方体个数=12×(n-2)。
(3) 一面涂色的小正方体个数=6×(n-2)2。
(4) 没有涂色的小正方体个数=(n-2)3。
2. 探究表面涂色正方体的规律。
用棱长1cm的小正方体拼成如下的大正方体后,把它们的表面分别涂上颜色。①②③中,三面、两面、一面涂色以及没有涂色的小正方体各有多少块?按这样的规律摆下去,第④⑤个正方体的结果会是怎样的呢?
思路导引:①把8个棱长为1厘米的正方体拼成1个大正方体。
三面涂色的小正方体在顶点处,所以共有8个。
②把27个棱长为1厘米的正方体拼成1个大正方体。
三面涂色的小正方体在顶点处,所以共有8个。
两面涂色的小正方体在原正方体的每条棱的中间位置。每个正方体有12条棱,所以共有12个。
一面涂色的小正方体在原正方体每个面的中间位置,每
个正方体有6个面,所以共有6个。
没有涂色的小正方体在原正方体的中心位置,所以有1个。
③把64个棱长为1cm的正方体拼成1个大正方体。
三面涂色的小正方体也有8个。
因为要求3面涂色,符合条件的只能是每个顶点处的小正方体。
两面涂色的小正方体有24个。
因为每条棱中间的这2个涂了两面,一个正方体有12条棱,所以两面涂色的有24个。
一面涂色的小正方体有24个。
每个面有4个只涂一面的小正方体,6个面一共有24个这样的小正方体。
没有涂色的小正方体有8个。
把外面2层去掉,剩下的每层中间都有4个没有涂色的小正方体,2层就是8个。
通过观察分析,得出规律:
用n表示大正方体每条棱上小正方体的个数。
三面涂色的
块数
两面涂色的
块数a
一面涂色的
块数b
没有涂色的
块数c
n=2
8
0
0
0
n=3
8
12
6
1
n=4
8
24
24
8
与大正方体棱长上小正方体个数有关
6的倍数
12的倍数
在大正方体
顶点的位置
c=(n-2)3
b=(n-2)2×6
a=(n-2)×12
因此根据规律找出④⑤中涂色的情况:
④中三面涂色的小正方体有8个,两面涂色的小正方体有36个,一面涂色的小正方体有54个,没有涂色的小正方体有27个。
⑤中三面涂色的小正方体有8个,两面涂色的小正方体有48个,一面涂色的小正方体有96个,没有涂色的小正方体有64个。
2、 考法技法提炼
考法:利用规律找出表面涂色正方体的个数。
解题方法:仔细观察图,熟记规律并利用规律解答即可。
例题:填一填:如图:有一个棱长3分米的正方体木块,它的六个面都
涂上红色,把它切成棱长为1分米的小正方体。
3个面上有颜色的有( )块;2个面上有颜色的有( )块;1个面上有颜色的有( )块。
【答案】6 12 6
【分析】此题属于正方体表面涂色问题,涂色面的规律:
三面涂色的小正方体个数=正方体的顶点个数=8。
两面涂色的小正方体个数=12×(n-2)。
一面涂色的小正方体个数=6×(n-2)2。
此题大正方体的棱长为3分米,也就是n的数值是3,根据规律解答即可。
【详解】3个面涂色的有4×2=6(块)
2个面涂色的有(3-2)×12=12(块)
1个面涂色的有(3-2)2×6=6(块)
故答案为:6;12;6。
【点睛】熟练掌握表面涂色正方体的规律,是解决这类题的关键。
3、 易错提示
易错点:正方体表面涂色规律不熟悉,找不准没有涂色的个数。
易错诠释:灵活运用正方体表面涂色的规律解决此类题。
例题:填一填:如图,把一个表面涂满红色的正方体积木,
切成64个大小相同的小正方体,则切开的小正方体中,所
有面都没有涂色的小正方体有( )个。
【答案】8
【分析】把上图中左右外面2层去掉,剩下的每层中间都有4个没有涂色的小正方体,2层就是8个。也可运用表面涂色正方体的规律解答,即:没有涂色的小正方体个数=(n-2)3(n代表大正方体的棱长)由图可知大正方体的棱长是4,所以n的数值代表4,列出算式求出答案即可。
【详解】(4-2)3=8(个)
【点睛】熟练掌握表面涂色正方体的规律,是解决此类题的关键。
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