第2题 · 剪去一角,先查哪些旧边整条消失
按通常凸多边形、单次直剪角的范围,选A。三角形、四边形、五边形分别给出剩四边形的剪法;六边形至少剩5边。数边时扣掉整条消失的旧边,再添新剪口,剪口端点仍可保留;同时检查凹多边形与零面积的边界。
题目
- 把一张形状是多边形的纸片剪去其中某一个角,剩下的部分是一个四边形,则这张纸片原来的形状不可能是( )。
A. 六边形 B. 五边形 C. 四边形 D. 三角形
听讲解
按步骤听推理,也可以暂停后对照下方的文字讲解。
先把要剪去的角的顶点记作大写 A,沿一条直线剪下这一角,纸片不折叠。下面先按没有向里凹的角的凸多边形来分析,剪后还要留有面积的纸片。要判断边数,沿剩下的轮廓走一圈,找出哪些旧边整条消失,又添了哪条新剪口。
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按本题通常采用的凸多边形、单次直剪角模型,选A(六边形)。三角形、四边形、五边形都能给出剩四边形的剪法;六边形至少剩5条边。
先说明范围:凸多边形没有向里凹的角,每个内角都小于180°。下面把纸片放平,只用一次直剪口剪去一角,剩下仍是有面积的多边形。原题没写“沿一条直线”,也没给剪法图;这里把通常的解题约定说清楚,不把它当作原题印出的条件。允许凹多边形时结论会改变,文末有对照。
下面都是讲解示意图,点名A、B等为讲解添加。阴影斜线标剪走的小三角形,虚线保留原轮廓,深色实线标留下的边;沿留下的轮廓数标号,不把灰色的原角A也数进去。
三角形:两条旧边各留一段,再添剪口
在△ABC中,剪口P、Q分别落在AC、AB内部。剪掉A所在的小角后,AB和AC都只是缩短,两条旧边还各留一段;BC保持不变。
原来3条边,一条也没有整条消失,再添PQ,得到3+1=4条边。这给出了选项D可能的剪法。
原来3边,剪后4边。完整消失的旧边:0条;新剪口1条。
四边形:整条消失1条旧边,边数不变
在四边形ABCD中,剪口一端到D,另一端Q仍在AB内部。AD整条被剪走,AB还留QB,BC、CD也都保留;再加DQ。
因此4−1+1=4条边,选项C也可能。
D是剪口端点,仍在留下的纸片上。不能把“AD这条旧边消失”说成“D也被带走了”。
原来4边,剪后4边。完整消失的旧边:1条;新剪口1条。
五边形:整条消失2条旧边,剩四边形
在五边形ABCDE中,剪口直接连接A两旁的相邻顶点B、E。AB与AE两条旧边整条消失,BC、CD、DE保留,再添BE。
因此5−2+1=4条边,选项B也可能。B、E都保留,它们也是新剪口的两个端点。
原来5边,剪后4边。完整消失的旧边:2条;新剪口1条。
六边形:最少也剩5条边,才能说“不可能”
在刚才的凸多边形模型中,两旁旧边完整消失的数量只能是0、1或2。其他旧边都保留,新剪口添1条边:
剪后边数=原边数−整条消失的旧边数+1。
要让剩边尽量少,就让两旁旧边都整条消失。六边形仍有6−2+1=5条边,已经超过4,因此排除选项A。
原来6边,剪后5边。完整消失的旧边:2条;新剪口1条。
自测:改变剪法时,这笔账还成立吗
1.同一个凸五边形,直剪一角后可能剩几条边?如果把剪口放得更远,但两端仍都在边内部,边数一定变少吗?
展开五边形与远近的判断
| 完整消失的旧边 | 剩边数 |
|---|---|
| 0条 | 6条 |
| 1条 | 5条 |
| 2条 | 4条 |
所以可以剩6、5、4边。“更远”不能单独决定边数;只要端点仍在两条边内部,两旧边都还留一段,仍是5+1=6边。要检查端点是否恰好到相邻顶点。
2.三角形剪口恰好连接另外两个顶点时,能把“原边数减1”机械写成剩一个2边形纸片吗?
展开有面积的边界
剩下一条线段,面积为0;不是“2边形”纸片。
不能。留下的是线段,没有面积,不是多边形纸片。所以“剩下仍是多边形”是刚才数边关系的必要范围;三角形不能剪出一个2边形。
为什么还要说明“凸”:一个凹六边形的对照
这是改变适用范围的检查,不是原题另给了一幅凹图。下面若允许凹多边形,剪掉A后,新剪口FB与原边BC排成同一条直线,合为FC。B仍在纸上,却不再是新图形转弯的角点。
展开凹六边形剪成四边形的反例
原来6边,剪后4边。完整消失的旧边:2条;另有1处并成直边。
先按未合并的边段记6−2+1=5段;FB与BC合成一条FC,又少一次转弯,最后是4条直边。因此若把原题的“多边形”扩展到任意凹多边形,选项A也可能,不能仍声称只有A不可能。本课的A答案依赖开头说明的常见凸多边形直剪角约定;推广时必须检查这项范围。
配套真题:2025·甘肃·第6题
这道题在原卷图中明确画出了剪口的两端都落在边内部,直接检查“两条旧边都留一段,所以边数加1”。其中先由内角和求原边数是附加的一步,没学过可先看折叠提示。
2025·甘肃·第6题
如图,一个多边形纸片的内角和为1620°,按图示的剪法剪去一个内角后,所得新多边形的边数为( )
A. 12 B. 11 C. 10 D. 9
还没学内角和公式,先看这条关系
凸n边形从一个顶点连接不相邻顶点,可以分成n−2个三角形;每个三角形内角和180°,所以原多边形内角和是(n−2)×180°。可以对照三种分割中,从顶点出发的n−2块来理解。
展开选项与剪口判断
选A。先由内角和反查原边数:
原来有11条边。图中剪口两端都在边内部,两旧边都没有整条消失,再添一条新剪口,得到11+1=12条边。原图的右侧虚线表示省略,不能只数可见转折点。
整卷可信文本及原卷式预览(第1页第6题)。按整卷核对年份、题号、1620°、四选项、剪口位置和省略边界后收录。