包装中的数学问题(知识清单)五年级数学下册北京版
2026-01-13
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2份
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22页
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精品
资源信息
| 学段 | 小学 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 小学数学北京版(2012)五年级下册 |
| 年级 | 五年级 |
| 章节 | 包装中的数学问题 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.22 MB |
| 发布时间 | 2026-01-13 |
| 更新时间 | 2026-01-13 |
| 作者 | 优胜教育工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-01-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55925294.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该小学数学知识清单聚焦“包装中的数学问题”,涵盖包装核心原理、两个相同长方体包装方案、多个相同长方体包装优化三大知识范畴,搭建从原理理解到方案分析再到优化应用的递进式学习支架。
清单通过“核心原理-方案分类-优化推理”三级体系呈现知识,如将两个长方体包装按重叠面类型分为最大面、中等面、最小面三类,培养学生的空间观念和推理意识。特别设计“题型分类示例”,结合具体长方体尺寸计算表面积,帮助学生用数学语言表达现实问题,教师可精准设计教学,学生自主学习时能通过步骤化解析快速掌握要点。
内容正文:
包装中的数学问题 知识清单
知识一、包装中的数学核心原理
1. 包装问题的核心目标与本质
(1) 节省包装材料的核心本质:包装问题的核心诉求是在保护商品的前提下,尽可能节约包装材料,其数学本质是通过改变物体的组合方式,减少包装后整体的表面积,因为包装材料的使用量与包装体的表面积正相关。
(2) 包装与长方体表面积的关联
① 包装问题主要围绕长方体(或正方体)的表面积展开,单个长方体的表面积公式为:表面积=2×(长×宽+长×高+宽×高),当多个长方体组合包装时,总表面积等于所有长方体表面积之和减去所有重叠面面积的2倍(每两个面重叠,会减少2个该面的面积)。
② 重叠面是指两个长方体相互贴合的面,重叠面的面积越大,被抵消的表面积就越多,包装后的总表面积就越小,使用的包装材料也就越少。
知识二、两个相同长方体的包装方案分析
1. 常见包装方案的分类
(1) 按重叠面的类型划分
① 重叠最大面:将两个长方体的最大面(通常为长×宽的面)相互贴合,此时重叠面的面积最大,是优先考虑的节省材料方案。
② 重叠中等面:将两个长方体的中等面(通常为长×高的面)相互贴合,重叠面面积次之,总表面积大于重叠最大面的方案。
③ 重叠最小面:将两个长方体的最小面(通常为宽×高的面)相互贴合,重叠面面积最小,总表面积最大,是最费材料的方案。
(2) 不同方案的总表面积计算逻辑:两个相同长方体包装后的总表面积=2×单个长方体表面积 - 2×重叠面面积,通过该公式可以直接对比不同方案的总表面积大小。
2. 最优包装方案的判断标准
(1) 数学判断依据:对比三种重叠面的面积大小,重叠面面积越大,包装后的总表面积越小,该方案即为最优的节省材料方案。
(2) 直观判断方法:观察包装后的整体形状,越接近正方体的包装方案,其表面积相对越小,因为正方体是相同体积下表面积最小的长方体。
知识三、多个相同长方体的包装方案优化
1. 多个长方体的排列组合方式
(1) 按三维方向的排列分类
① 一维排列:将所有长方体沿同一方向依次排列,形成一个细长的长方体,此方案重叠面数量最少,总表面积最大。
② 二维排列:将长方体分成多行多列排列(如2×2、2×3等),重叠面数量增多,总表面积减小。
③ 三维排列:将长方体分成多层、多行、多列排列(如2×2×2、2×3×2等),重叠面数量最多,总表面积通常最小。
(2) 排列组合的关键原则:优先让最大面尽可能多的重叠,即尽量使长×宽的面相互贴合,其次考虑长×高的面,最后是宽×高的面。
2. 最优方案的推理与选择方法
(1) 列举法:列出所有可能的包装排列方式,计算每种方式下的重叠面总面积,进而得出总表面积,对比后选择总表面积最小的方案。
(2) 核心优化逻辑:当长方体的长、宽、高差距较大时,优先组合差距较大的维度,使包装后的长、宽、高尽可能接近,从而减小总表面积。
题型一、包装中的数学问题
【例1】(24-25五年级下·广东清远·期末)将4个长12厘米,宽8厘米,高5厘米的长方体盒子包装在一起,以下四种不同的包装方式,图( )最节省包装纸。
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】A选项减少4个长8厘米、宽5厘米和4个长12厘米、宽5厘米的长方形面积;
B选项减少6个长12厘米、宽8厘米的长方形的面积;
C选项减少4个长12厘米、宽8厘米和4个长8厘米、宽5厘米的长方形面积;
D选项减少4个长12厘米、宽8厘米和4个长12厘米、宽5厘米的长方形面积;
分别计算出各选项减少的表面积,减少的最多的就是最节省包装纸的;据此解答。
【详解】A.8×5×4+12×5×4
=160+240
=400(平方厘米)
B.12×8×6=576(平方厘米)
C.12×8×4+8×5×4
=384+160
=544(平方厘米)
D.12×8×4+12×5×4
=384+240
=624(平方厘米)
624>576>544>400
D选项组合体的表面积减少的最多,最节省包装纸。
故答案为:D
【练1】(24-25五年级下·河南信阳·期末)一种盒子,长5厘米、宽4厘米、高3厘米,把两个这样相同的盒子包装在一起,你打算怎么包装?写出你的包装方案,并计算需要多少平方厘米的包装纸?(粘接处忽略不计。)
【答案】将上下两个面拼起来进行包装;148平方厘米(答案不唯一)
【分析】
①将上下两个面拼起来进行包装,如图,长和宽不变,高=一个盒子的高×2;②将前后两个面拼起来进行包装,如图,长和高不变,宽=一个盒子的宽×2;③将左右两个面拼起来进行包装,如图,宽和高不变,长=一个盒子的长×2。选择一种包装方式,根据长方体表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,计算出拼起来的大长方体表面积即可。
【详解】①3×2=6(厘米)
(5×4+5×6+4×6)×2
=(20+30+24)×2
=74×2
=148(平方厘米)
答:将上下两个面拼起来进行包装,需要148平方厘米的包装纸。
②4×2=8(厘米)
(5×8+5×3+8×3)×2
=(40+15+24)×2
=79×2
=158(平方厘米)
答:将前后两个面拼起来进行包装,需要158平方厘米的包装纸。
③5×2=10(厘米)
(10×4+10×3+4×3)×2
=(40+30+12)×2
=82×2
=164(平方厘米)
答:将左右两个面拼起来进行包装,需要164平方厘米的包装纸。
1.(24-25五年级下·河南信阳·期末)把3个同样的长为,宽为,高为的小长方体盒子包装成一包,下面( )最省包装纸。
A.① B.② C.③ D.无法确定
【答案】B
【分析】要判断哪种包装方式最省包装纸,需根据“把小长方体拼在一起,重合的面的面积越大表面积减少得越多,就越省包装纸”这一思路,分别计算三种包装方式下减少的面积,再进行比较即可。
① 重合的面是宽×高的面,即2×1的面。
② 重合的面是长×宽的面,即3×2的面。
③ 重合的面是长×高的面,即3×1的面。
【详解】①减少的面积为2×1×4=8();
②减少的面积为3×2×4=6×4=24();
③减少的面积为:3×1×4=12()。
因为24>12>8
所以②减少的面积最多,最省包装纸。
故答案为:B
2.(24-25五年级下·江西宜春·期中)大寒节气这天吃年糕,有“年高”之意,带着吉祥如意、年年平安的好彩头。年糕师傅将两盒年糕用油纸包起来,年糕的尺寸如图。下面三种包装方式,第( )种包装方式最省油纸。(单位:厘米)
A.① B.② C.③ D.无法确定
【答案】B
【分析】要想包装用的油纸最省,则两盒拼在一起后减少的面积尽可能大,已知两个长方体拼在一起后减少2个长方形面,据此分别求出每种包装方式减少的面积,再比较即可。
【详解】①6×4×2=48(平方厘米)
②6×8×2=96(平方厘米)
③8×4×2=64(平方厘米)
96>64>48
第②种减少的面积最多,所以第②种包装方式最省油纸。
故答案为:B
3.(24-25五年级下·河北邯郸·期末)现有四个长8cm、宽7cm、高2cm的礼盒,用彩纸包在一起,最省包装纸的方法是( )。
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】包装物体时,重叠的面越大,表面积减少得越多,就越省包装纸。
已知礼盒长8cm、宽7cm、高2cm,8×7>8×2>7×2,所以最大的面的面积是8×7=56cm2。分别分析每个选项中重叠面的大小,进而确定符合题意答案。
【详解】A.将礼盒沿高堆叠,减少了6个长8cm、宽7cm的面,即减少的面积为8×7×6=336(cm2)。
B.重叠的面是4个长8cm、宽7cm的面和4个长8cm、高2cm的面,减少的面积为8×7×4+8×2×4=224+64=288(cm2)。
C.重叠的面是4个宽7cm、高2cm的面和4个长8cm、高2cm的面,减少的面积为7×2×4+8×2×4=56+64=120(cm2)。
D.重叠的面是6个长8cm、高2cm的面,减少的面积为8×2×6=96(cm2)。
336>288>120>96
所以选项A中的最省包装纸。
故答案为:A
4.(24-25五年级下·广东深圳·期末)在阅读节颁奖典礼上,学校为获奖同学准备了奖品(如图),每盒奖品长8cm、宽7cm、高2cm。要将4盒包装在一起,最省包装纸的方法是( )。
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】A.包装起来的长(8×2)cm,宽7cm,高(2×2)cm;
B.包装起来的长(8×4)cm,宽7cm,高2cm;
C.包装起来的长(8×2)cm,宽(7×2)cm,高2cm;
D.包装起来的长8cm,宽7cm,高(2×4)cm。
据此分别确定包装起来的长宽高,根据长方体表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,列式计算并比较即可。
【详解】A.8×2=16(cm)、2×2=4(cm)
(16×7+16×4+7×4)×2
=(112+64+28)×2
=204×2
=408(cm2)
B.8×4=32(cm)
(32×7+32×2+7×2)×2
=(224+64+14)×2
=302×2
=604(cm2)
C.8×2=16(cm)、7×2=14(cm)
(16×14+16×2+14×2)×2
=(224+32+28)×2
=284×2
=568(cm2)
D.2×4=8(cm)
(8×7+8×8+7×8)×2
=(56+64+56)×2
=176×2
=352(cm2)
352<408<568<604
最省包装纸的方法是。
故答案为:D
5.(24-25五年级下·福建龙岩·期中)上杭萝卜干是福建上杭县的传统名菜,属于闽菜系,是闽西八大干之一。上杭某萝卜干厂为了满足顾客的需求,将四个长方体盒装的萝卜干礼品盒(每个长10厘米,宽5厘米,高3厘米)用彩纸全部装成随手礼,下列包装方式最省彩纸的是( )。
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】礼盒为长方体,长方体表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,四个选项中叠加方式不同,可看重合的面大小,重合的面面积越大则越省彩纸。据此可得出答案。
【详解】A.四个长方体礼盒叠加的面是长和高组成的4个面和宽、高组成的4个面,面积为10×3×4+5×3×4=180(平方厘米);
B.四个长方体礼盒叠加的面是长和高组成的4个面和长、宽组成的4个面,面积为10×3×4+10×5×4=320(平方厘米);
C.四个长方体礼盒叠加的面是长和宽组成的6个面,面积为10×5×6=300(平方厘米);
D.四个长方体礼盒叠加的面是长和宽组成的4个面和宽、高组成的4个面,面积为10×5×4+5×3×4=260(平方厘米)。
四个选项中重叠面积最大的是320平方厘米,即第二个选项的包装方式最省彩纸。
故答案为:B
6.(24-25五年级下·云南曲靖·期末)红红要包装4盒英语磁带送给梅梅,下面最节省包装纸的是( )。
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意可知,要求最节省包装纸,就把最大的面重合,这样包装纸的表面积最小。重叠一次减少2个重叠面的面积,长和宽所在的面面积最大,长和高所在的面面积最小,据此解答。
【详解】A.减少了4个长和高所在的面和4个长和宽所在的面;
B.减少了4个长和高所在的面;
C.减少了6个长和宽所在的面;
D.减少了4个长和高所在的面和4个宽和高所在的面;
综上所述,选项C减少的面积最多,最节省包装纸。
故答案为:C
7.(24-25五年级下·辽宁丹东·期末)把下图3盒完全相同的礼品包装在一起,要知道哪种包装方法最省包装纸,下面思路最快捷的是( )。
A.分析重叠面的情况,不计算也可推出结论
B.分别计算三种方式的重叠面面积总和,再比较
C.分别计算三种方式的包装纸面积,再比较
D.实际动手包装一下,看看哪种用的最少
【答案】A
【分析】A分析重叠面的情况,重叠的面积越多,说明表面积减少的越多。
B找出重叠的面求出其面积,重叠的面积越多,说明表面积减少的越多
C分别计算三种方式的包装纸面积,再比较,分三种情况。
第1种:三个长方体竖直叠放在一起,形成一个长为3厘米、宽为2厘米、高为3厘米的长方体。
第2种:三个长方体平放在一起,形成一个长为9厘米、宽为2厘米、高为1厘米的长方体。
第3种:三个长方体侧放在一起,形成一个长为6厘米、宽为3厘米、高为1厘米的长方体。
D实际动手操作时间较长,不考虑这一情况。
【详解】A.方法1中重叠的面是4个长为3厘米宽、为2厘米的长方形;方法2中重叠的面是4个长为2厘米宽、为1厘米的长方形;方法3中重叠的面是4个长为3厘米宽、为1厘米的长方形。重叠个数相同,3厘米宽、为2厘米的长方形面积最大,方法1最省包装纸。此选项不用计算,最快捷。
B.方法1中重叠的面是4个长为3厘米宽、为2厘米的长方形,减少的面积为:3×2×4=24(平方厘米);方法2中重叠的面是4个长为2厘米宽、为1厘米的长方形,减少的面积为:2×1×4=8(平方厘米);方法3中重叠的面是4个长为3厘米宽、为1厘米的长方形,减少的面积为:3×1×4=12(平方厘米)。24>12>8,方法1减少的面积最多,最省包装纸,需要计算,没有A快捷,不符合题意。
C.第1种方法:(3×2+3×3+2×3)×2
=(6+9+6)×2
=21×2
=42(平方厘米)
第2种方法:(9×2+9×1+2×1)×2
=(18+9+2)×2
=29×2
=58(平方厘米)
第3种方法:(6×3+6×1+3×1)×2
=(18+6+3)×2
=27×2
=54(平方厘米)
42<54<58,方法1最省包装纸,计算繁琐,不快捷,不符合题意。
D.实际动手包装一下,用时较长,不快捷,不符合题意。
故答案为:A
8.(24-25五年级下·山东滨州·期末)明明用三块同样大的积木拼成了几种不同的长方体(如下图),拼成的长方体表面最小的是( ),表面积最大的是( )。(填序号)
【答案】 ① ③
【分析】把几个相同的长方体拼接成一个大长方体时,重叠的面的面积越大,拼接后大长方体的表面积就越小;重叠的面的面积越小,拼接后大长方体的表面积就越大。
【详解】①:是把三个积木上下拼接,重叠的面是积木较大的面。
②:是把三个积木前后拼接,重叠的面是积木中等大小的面。
③:是把三个积木左右拼接,重叠的面是积木较小的面。
因为图①重叠的面最大,所以拼成的长方体表面积最小;图③重叠的面最小,所以拼成的长方体表面积最大。
拼成的长方体表面最小的是①,表面积最大的是③。
9.(24-25五年级下·四川成都·期末)如图,将4个长是10cm,宽是6cm,高是1cm的长方体盒子包成一包。包装后的表面积是( )cm2,比分别包装节约( )cm2的包装纸。(接口处不计)
【答案】 248 360
【分析】已知4个完全一样的长方体盒子的长、宽、高,先根据长方体的表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,求出包装一个这样的长方体盒子所需包装纸的面积,再乘4,即是分别包装4个这样的长方体所需包装纸的总面积;
把这4个长方体盒子如图中包成一包,则组成新长方体的长是10cm、宽是6cm、高是(1×4)cm,根据长方体的表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,求出包装后的表面积;
再用分别包装所需包装纸的总面积减去包在一起所需包装纸的面积,即是包在一起比分别包装节约包装纸的面积。
【详解】分别包装的表面积之和:
(10×6+10×1+6×1)×2×4
=(60+10+6)×2×4
=76×2×4
=152×4
=608(cm2)
包在一起的高:1×4=4(cm)
包装后的表面积:
(10×6+10×4+6×4)×2
=(60+40+24)×2
=124×2
=248(cm2)
节约:608-248=360(cm2)
包装后的表面积是(248)cm2,比分别包装节约(360)cm2的包装纸。
10.(24-25五年级下·湖南衡阳·期末)“冬不凝固,夏不走油;水浸不烂,火烧留痕”的龙泉印泥在网上爆火,倾一生心血,凝千年国色,让人再度领略到了国潮顶流的魅力。将4个长12厘米、宽8厘米、高5厘米的长方体龙泉印泥盒子按下图的方式用彩纸包在一起,至少需要多少平方厘米的彩纸?
【答案】1024平方厘米
【分析】根据题意,这4个长方体龙泉印泥盒子按图中方式用彩纸包在一起,则组合成一个长(12×2)厘米、宽8厘米、高(5×2)厘米的长方体,根据长方体的表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,代入数据计算,求出至少需要彩纸的面积。
【详解】长:12×2=24(厘米)
高:5×2=10(厘米)
(24×8+24×10+8×10)×2
=(192+240+80)×2
=512×2
=1024(平方厘米)
答:至少需要1024平方厘米的彩纸。
11.(24-25五年级下·陕西渭南·期末)在西安举办的“丝路文化交流博览会”上,某商家准备将4盒精美的兵马俑纪念礼盒打包成套装,作为特色礼品进行展销。每盒礼盒尺寸为长20厘米、宽15厘米、厚5厘米。若用包装纸将4盒礼盒包装成一个整体(接头处忽略不计),最少需要多少平方厘米的包装纸?
【答案】2000平方厘米
【分析】要想使用的包装纸最少,那么就需要把最大的面拼在一起,这样拼成后的大长方体表面积就最小。长×宽的面的面积:20×15=300(平方厘米),长×高的面的面积:20×5=100(平方厘米),宽×高的面的面积:15×5=75(平方厘米),因为75<100<300,所以长×宽的面面积最大,将长×宽的面拼在一起。此时拼成后的大长方体的长为20厘米,宽为15厘米,高为(5×4)厘米。然后根据长方体表面积公式:长方体的表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2进行计算,即可求出最少需要多少平方厘米的包装纸。
【详解】5×4=20(厘米)
(20×15+20×20+15×20)×2
=(300+400+300)×2
=1000×2
=2000(平方厘米)
答:最少需要2000平方厘米的包装纸。
12.(24-25五年级下·广东珠海·期中)(1)一个礼盒长10分米,宽7分米,高2分米。它的体积有多大?
(2)小方要包装两个礼盒,如图,有以下三种包装方法,请问哪一种方法最节约包装纸?至少要用多少包装纸?(接口处不计)
【答案】(1)140立方分米
(2)第一种;276平方分米
【分析】(1)根据长方体体积=长×宽×高,求出它的体积;
(2)第一种:拼起来的大长方体,长和宽等于原来礼盒的长和宽,高=原来的高×2;第二种:拼起来的大长方体,长=原来的长×2,宽和高等于原来礼盒的宽和高;第三种:拼起来的大长方体,长和高等于原来礼盒的长和高,宽=原来的宽×2。根据长方体表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,分别计算出三种包装方法的表面积,比较即可。
【详解】(1)10×7×2=140(立方分米)
答:它的体积是140立方分米。
(2)第一种:2×2=4(分米)
(10×7+10×4+7×4)×2
=(70+40+28)×2
=138×2
=276(平方分米)
第二种:10×2=20(分米)
(20×7+20×2+7×2)×2
=(140+40+14)×2
=194×2
=388(平方分米)
第三种:7×2=14(分米)
(10×14+10×2+14×2)×2
=(140+20+28)×2
=188×2
=376(平方分米)
276<376<388
答:第一种方法最节约包装纸,至少要用276平方分米包装纸。
13.(24-25五年级下·贵州六盘水·期末)中国文化中的“节俭哲学”
“方匣累叠藏规矩,前后左右露真容,重叠之处需相减,表面积中算分明。”体现了中国文化中的“节俭哲学——物尽其用”的思想。长城城砖、传统木箱制作都是将多余材料的表面积降至最低,减少材料浪费,做到了实用与环保的统一。数学中的图形拼接问题也蕴含了这样的思想。例如:用3个长5厘米、宽4厘米、高3厘米的长方体进行拼组。
【答案】上下拼更减少材料浪费
【分析】根据立方体的拼接,由图可知上下拼,左右拼,前后拼都减少4个面,分别计算出减少的面积,再比较大小,据此解答即可。
【详解】上下拼表面积减小4个面,减少5×4×4=80(平方厘米),
前后拼表面积减小4个面,减少5×3×4=60(平方厘米)
左右拼表面积减小4个面,减少4×3×4=48(平方厘米)
80<60<48
答:上下拼将表面积降至最低,减少材料浪费。
试卷第1页,共3页
第 1 页 共 14 页
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包装中的数学问题 知识清单
知识一、包装中的数学核心原理
1. 包装问题的核心目标与本质
(1) 节省包装材料的核心本质:包装问题的核心诉求是在保护商品的前提下,尽可能节约包装材料,其数学本质是通过改变物体的组合方式,减少包装后整体的表面积,因为包装材料的使用量与包装体的表面积正相关。
(2) 包装与长方体表面积的关联
① 包装问题主要围绕长方体(或正方体)的表面积展开,单个长方体的表面积公式为:表面积=2×(长×宽+长×高+宽×高),当多个长方体组合包装时,总表面积等于所有长方体表面积之和减去所有重叠面面积的2倍(每两个面重叠,会减少2个该面的面积)。
② 重叠面是指两个长方体相互贴合的面,重叠面的面积越大,被抵消的表面积就越多,包装后的总表面积就越小,使用的包装材料也就越少。
知识二、两个相同长方体的包装方案分析
1. 常见包装方案的分类
(1) 按重叠面的类型划分
① 重叠最大面:将两个长方体的最大面(通常为长×宽的面)相互贴合,此时重叠面的面积最大,是优先考虑的节省材料方案。
② 重叠中等面:将两个长方体的中等面(通常为长×高的面)相互贴合,重叠面面积次之,总表面积大于重叠最大面的方案。
③ 重叠最小面:将两个长方体的最小面(通常为宽×高的面)相互贴合,重叠面面积最小,总表面积最大,是最费材料的方案。
(2) 不同方案的总表面积计算逻辑:两个相同长方体包装后的总表面积=2×单个长方体表面积 - 2×重叠面面积,通过该公式可以直接对比不同方案的总表面积大小。
2. 最优包装方案的判断标准
(1) 数学判断依据:对比三种重叠面的面积大小,重叠面面积越大,包装后的总表面积越小,该方案即为最优的节省材料方案。
(2) 直观判断方法:观察包装后的整体形状,越接近正方体的包装方案,其表面积相对越小,因为正方体是相同体积下表面积最小的长方体。
知识三、多个相同长方体的包装方案优化
1. 多个长方体的排列组合方式
(1) 按三维方向的排列分类
① 一维排列:将所有长方体沿同一方向依次排列,形成一个细长的长方体,此方案重叠面数量最少,总表面积最大。
② 二维排列:将长方体分成多行多列排列(如2×2、2×3等),重叠面数量增多,总表面积减小。
③ 三维排列:将长方体分成多层、多行、多列排列(如2×2×2、2×3×2等),重叠面数量最多,总表面积通常最小。
(2) 排列组合的关键原则:优先让最大面尽可能多的重叠,即尽量使长×宽的面相互贴合,其次考虑长×高的面,最后是宽×高的面。
2. 最优方案的推理与选择方法
(1) 列举法:列出所有可能的包装排列方式,计算每种方式下的重叠面总面积,进而得出总表面积,对比后选择总表面积最小的方案。
(2) 核心优化逻辑:当长方体的长、宽、高差距较大时,优先组合差距较大的维度,使包装后的长、宽、高尽可能接近,从而减小总表面积。
题型一、包装中的数学问题
【例1】(24-25五年级下·广东清远·期末)将4个长12厘米,宽8厘米,高5厘米的长方体盒子包装在一起,以下四种不同的包装方式,图( )最节省包装纸。
A. B.
C. D.
【练1】(24-25五年级下·河南信阳·期末)一种盒子,长5厘米、宽4厘米、高3厘米,把两个这样相同的盒子包装在一起,你打算怎么包装?写出你的包装方案,并计算需要多少平方厘米的包装纸?(粘接处忽略不计。)
1.(24-25五年级下·河南信阳·期末)把3个同样的长为,宽为,高为的小长方体盒子包装成一包,下面( )最省包装纸。
A.① B.② C.③ D.无法确定
2.(24-25五年级下·江西宜春·期中)大寒节气这天吃年糕,有“年高”之意,带着吉祥如意、年年平安的好彩头。年糕师傅将两盒年糕用油纸包起来,年糕的尺寸如图。下面三种包装方式,第( )种包装方式最省油纸。(单位:厘米)
A.① B.② C.③ D.无法确定
3.(24-25五年级下·河北邯郸·期末)现有四个长8cm、宽7cm、高2cm的礼盒,用彩纸包在一起,最省包装纸的方法是( )。
A. B. C. D.
4.(24-25五年级下·广东深圳·期末)在阅读节颁奖典礼上,学校为获奖同学准备了奖品(如图),每盒奖品长8cm、宽7cm、高2cm。要将4盒包装在一起,最省包装纸的方法是( )。
A. B.
C. D.
5.(24-25五年级下·福建龙岩·期中)上杭萝卜干是福建上杭县的传统名菜,属于闽菜系,是闽西八大干之一。上杭某萝卜干厂为了满足顾客的需求,将四个长方体盒装的萝卜干礼品盒(每个长10厘米,宽5厘米,高3厘米)用彩纸全部装成随手礼,下列包装方式最省彩纸的是( )。
A. B.
C. D.
6.(24-25五年级下·云南曲靖·期末)红红要包装4盒英语磁带送给梅梅,下面最节省包装纸的是( )。
A. B.
C. D.
7.(24-25五年级下·辽宁丹东·期末)把下图3盒完全相同的礼品包装在一起,要知道哪种包装方法最省包装纸,下面思路最快捷的是( )。
A.分析重叠面的情况,不计算也可推出结论
B.分别计算三种方式的重叠面面积总和,再比较
C.分别计算三种方式的包装纸面积,再比较
D.实际动手包装一下,看看哪种用的最少
8.(24-25五年级下·山东滨州·期末)明明用三块同样大的积木拼成了几种不同的长方体(如下图),拼成的长方体表面最小的是( ),表面积最大的是( )。(填序号)
9.(24-25五年级下·四川成都·期末)如图,将4个长是10cm,宽是6cm,高是1cm的长方体盒子包成一包。包装后的表面积是( )cm2,比分别包装节约( )cm2的包装纸。(接口处不计)
10.(24-25五年级下·湖南衡阳·期末)“冬不凝固,夏不走油;水浸不烂,火烧留痕”的龙泉印泥在网上爆火,倾一生心血,凝千年国色,让人再度领略到了国潮顶流的魅力。将4个长12厘米、宽8厘米、高5厘米的长方体龙泉印泥盒子按下图的方式用彩纸包在一起,至少需要多少平方厘米的彩纸?
11.(24-25五年级下·陕西渭南·期末)在西安举办的“丝路文化交流博览会”上,某商家准备将4盒精美的兵马俑纪念礼盒打包成套装,作为特色礼品进行展销。每盒礼盒尺寸为长20厘米、宽15厘米、厚5厘米。若用包装纸将4盒礼盒包装成一个整体(接头处忽略不计),最少需要多少平方厘米的包装纸?
12.(24-25五年级下·广东珠海·期中)(1)一个礼盒长10分米,宽7分米,高2分米。它的体积有多大?
(2)小方要包装两个礼盒,如图,有以下三种包装方法,请问哪一种方法最节约包装纸?至少要用多少包装纸?(接口处不计)
13.(24-25五年级下·贵州六盘水·期末)中国文化中的“节俭哲学”
“方匣累叠藏规矩,前后左右露真容,重叠之处需相减,表面积中算分明。”体现了中国文化中的“节俭哲学——物尽其用”的思想。长城城砖、传统木箱制作都是将多余材料的表面积降至最低,减少材料浪费,做到了实用与环保的统一。数学中的图形拼接问题也蕴含了这样的思想。例如:用3个长5厘米、宽4厘米、高3厘米的长方体进行拼组。
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