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wanlufei 的试卷七年级上数学第8周周三练习第 18 / 20 题 · 8 分

数字俯视图:保持三视图最多添2块,表面积52a²

从原图14块出发,按各行列高度限制添块;表面积须数凹处,不能只用投影格。

题目

一个几何体由若干个大小相同的小立方块搭成,从上面看到的几何体的形状图如图所示,其中小正方形中的数字表示在该位置的小立方块的个数。

221432正面在图的下方
从上面看,数字表示每列的小正方体个数。

(1)请画出从正面和左面看到的这个几何体的形状图。

(2)如果在这个几何体上再添加一些相同的小立方块,并保持从正面看、从上面看和从左面看到的形状图不变,最多可以再添加____个相同的小立方块。

(3)若小正方体的棱长为a,则这个几何体的表面积为____。


答案:(1)见下;(2)最多添2块;(3)52a²。 三个问题分别看投影形状、可加高度、真实外表面。

先把数字读成每一列的高度

原图从后到前是:后排右侧2块;中排从左到右2、1、4块;前排左侧3块、右侧2块。共有2+2+1+4+3+2=14块,各列从底面连续叠放。

14块的立体示意,按原题数字俯视图生成。

(1)看同一方向时,重叠的块只留轮廓

从正面看,三列最高分别为3、1、4,所以有8个投影格。从左面看,按原图由后到前,最高分别为2、4、3,所以有9个投影格。

主视图的投影占8个小正方形。
主视图 · 8格
左视图的投影占9个小正方形。
左视图 · 9格

(2)同一位置,行和列两个上限都要满足

为什么同时看两张视图?加高一列可能抬高正面轮廓,也可能抬高左面轮廓;两张都不能改变。俯视图里的空位也必须继续空着。

每个已有位置的最高层数,取“这一正面列的最高值”与“这一前后排的最高值”中较小者:

231433正面在图的下方
原有占位可加到的最高层数;空格仍为空。

中排左侧可从2加到3;前排右侧可从2加到3。其他占位已达到至少一边的上限。两处各添1块,共添2块;添后总数16,三张投影完全不变。

原来达到最高处的方块仍保留,新增又不超过这些高度,所以轮廓既不升高,也不降低。把每处允许的空间都填满仍合法,才说明2是最多,而不只是找到一种能添2块的摆法。

这与“补成完整长方体”是不同要求。本题不能填俯视图的空格,也不能抬高任何投影。

(3)投影格会挡住凹处的面

主视图8格、左视图9格、俯视图6格,不能直接两倍相加当表面积。比如前排中间空着,左右两列相向的两个面都露在外面;从左看时它们会重叠。

按六个朝向数:前后各8面,左右各12面,上下各6面。

S=(8+8+12+12+6+6)a2=52a2S=(8+8+12+12+6+6)a^2=52a^2

独立核对:14块原有84面。各竖列内部相贴8处,同一层左右相贴2处,前后相贴6处,共16处整面相贴,每处藏2面,所以84−32=52。

换条件再试

若只要求保持正面和俯视图不变,不再要求左视图不变,最多可添几块?

展开答案与理由

可添5块。每个原有占位可加到所在正面列的最高值,最多共19块;减原有14块,得5块。原题还要求左视图,所以不能用这个较大的答案。