七年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè) 培優(yōu)新幫手 專題21 從不同的方向看試題 (新版)新人教版.doc
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21 從不同的方向看 閱讀與思考 20世紀(jì)初,偉大的法國(guó)建筑家列柯?tīng)柌R曾說(shuō):“我想,到目前為止,我們從沒(méi)有生活在這樣的幾何時(shí)期,周圍的一切都是幾何學(xué).” 生活中蘊(yùn)含著豐富的幾何圖形,圓的月亮,平的湖面,直的樹(shù)干,造型奇特的建筑,不斷移動(dòng)、反轉(zhuǎn)、放大縮小的電視畫面……圖形有的是立體的,有的是平面的,立體圖形與平面圖形之間的聯(lián)系,從以下方面得以體現(xiàn): 1.立體圖形的展開(kāi)與折疊; 2.從各個(gè)角度觀察立體圖形; 3.用平面去截立體圖形. 觀察歸納、操作實(shí)驗(yàn)、展開(kāi)想象、推理論證是探索圖形世界的基本方法. 例題與求解 【例1】如圖是一個(gè)正方體表面展開(kāi)圖,如果正方體相對(duì)的面上標(biāo)注的值相等,那么=____. (四川省中考試題) 解題思路:展開(kāi)與折疊是兩個(gè)步驟相反的過(guò)程,從折疊還原成正方體入手. 【例2】如圖,是由一些完全相同的小立方塊搭成的幾何體的三種視圖,那么搭成這個(gè)幾何體所用的小立方塊的個(gè)數(shù)是( ?。? 主視圖 左視圖 俯視圖 A.5個(gè) B.6個(gè) C.7個(gè) D.8個(gè) (四川省成都中考試題) 解題思路:根據(jù)三視圖和幾何體的關(guān)系,分別確定該幾何體的列數(shù)和每一列的層數(shù). 【例3】由一些大小相同的小正方體組成的簡(jiǎn)單幾何體的主視圖和俯視圖如圖. (1)請(qǐng)你畫出這個(gè)幾何體的一種左視圖; (2)若組成這個(gè)幾何體的小正方體的塊數(shù)為,求的值. 俯視圖 主視圖 (貴州省貴陽(yáng)市課改實(shí)驗(yàn)區(qū)中考試題) 解題思路:本例可以在“腦子”中想象完成,也可以用實(shí)物擺一擺.從操作實(shí)驗(yàn)入手,從俯視圖可推斷左視圖只能有兩列,由主視圖分析出俯視圖每一列小正方形的塊數(shù)情況是解本例的關(guān)鍵,而有序思考、分類討論,則可避免重復(fù)與遺漏. 【例4】如圖是由若干個(gè)正方體形狀木塊堆成的,平放于桌面上.其中,上面正方體的下底面四個(gè)頂點(diǎn)恰是下面相鄰正方體的上底面各邊的中點(diǎn),如果最下面的正方體的棱長(zhǎng)為1,且這些正方體露在外面的面積和超過(guò)8,那么正方體的個(gè)數(shù)至少是多少?按此規(guī)律堆下去,這些正方體露在外面的面積和的最大值是多少? (江蘇省常州市中考試題) 解題思路:所有正方體側(cè)面面積和再加上所有正方體上面露出的面積和,就是所求的面積.從簡(jiǎn)單入手,歸納規(guī)律. 【例5】把一個(gè)正方體分割成49個(gè)小正方體(小正方體大小可以不等),請(qǐng)畫圖表示. (江城國(guó)際數(shù)學(xué)競(jìng)賽試題) 解題思路:本例是一道圖形分割問(wèn)題,解答本例需要較強(qiáng)的空間想象能力和推理論證能力,需要把圖形性質(zhì)與計(jì)算恰當(dāng)結(jié)合. 【例6】建立模型 18世紀(jì)瑞士數(shù)學(xué)家歐拉證明了簡(jiǎn)單多面體中頂點(diǎn)數(shù)(V)、面數(shù)(F)、棱數(shù)(E)之間存在的一個(gè)有趣的關(guān)系式,被稱為歐拉公式.請(qǐng)你觀察下列幾種簡(jiǎn)單多面體模型,解答下列問(wèn)題. (1)根據(jù)上面的多面體模型,完成表格中的空格: 多面體 頂點(diǎn)數(shù)(V) 面數(shù)(F) 棱數(shù)(E) 四面體 4 4 長(zhǎng)方體 8 6 12 正八面體 8 12 正十二面體 20 12 30 你發(fā)現(xiàn)頂點(diǎn)數(shù)(V)、面數(shù)(F)、棱數(shù)(E)之間存在的關(guān)系式是____. (2)—個(gè)多面體的面數(shù)比頂點(diǎn)數(shù)大8,且有30條棱,則這個(gè)多面體的面數(shù)是___. (3)某個(gè)玻璃飾品的外形是簡(jiǎn)單多面體,它的外表面是由三角形和八邊形兩種多邊形拼接而成,且有24個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)頂點(diǎn)處都有3條棱.設(shè)該多面體外表面三角形的個(gè)數(shù)為個(gè),八邊形的個(gè)數(shù)為個(gè),求的值. 解題思路:對(duì)于(1),通過(guò)觀察、歸納發(fā)現(xiàn)V,F(xiàn),E之間的關(guān)系,并遷移應(yīng)用于解決(2),(3). 模型應(yīng)用 如圖,有一種足球是由數(shù)塊黑白相間的牛皮縫制而成,黑皮為正五邊形,白皮為正六邊形,且邊長(zhǎng)都相等,求正五邊形、正六邊形個(gè)數(shù). (浙江省寧波市中考試題改編) 能力訓(xùn)練 A級(jí) 1.如圖是正方體的展開(kāi)圖,則原正方體相對(duì)兩個(gè)面上的數(shù)字之和的最小值是___. (山東省菏澤市中考試題) 第1題 主視圖 左視圖 俯視圖 第2題 左視圖 左視圖 第3題圖 2.由幾個(gè)相同的小正方體搭成的幾何體的視圖如圖所示,則搭成這個(gè)幾何體的小正方體的個(gè)數(shù)是____. (湖北省武漢市中考試題) 3.—個(gè)長(zhǎng)方體的左視圖、俯視圖及相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示,則其主視圖的面積為____. (山東省煙臺(tái)市中考試題) 4.如圖,下列幾何體是由棱長(zhǎng)為1的小立方體按一定規(guī)律在地面上擺成的,若將露出的表面都涂上顏色(底面不涂色),則第個(gè)幾何體中只有兩個(gè)面涂色的小立方體共有__ 圖① 圖② 圖③ (山東省青島市中考試題) 5.一個(gè)畫家有14個(gè)邊長(zhǎng)為1m的正方體,他在地面上把它們擺成如圖的形式,然后他把露出的表面都涂上顏色,那么被涂顏色的總面積為( ?。? A.19m2 B.41m2 C.33m2 D.34m2 (山東省煙臺(tái)市中考試題) 6.一個(gè)幾何體由一些大小相同的小正方體組成,如圖是它的主視圖和俯視圖,那么組成該幾何體所需小正方體的個(gè)數(shù)最少為( ) A.3 B.4 C.5 D.6 主視圖 俯視圖 (河北省中考試題) 7.從棱長(zhǎng)為2的正方體毛坯的一角,挖去一個(gè)棱長(zhǎng)為1的小正方體,得到一個(gè)如圖所示的零件,則這個(gè)零件的表面積是( ?。? A.20 B.22 C.24 D.26 (河北省中考試題) 8.我國(guó)古代數(shù)學(xué)家利用“牟合方蓋”(如圖甲)找到了球體體積的計(jì)算方法.“牟合方蓋”是由兩個(gè)圓柱分別從縱橫兩個(gè)方向嵌入一個(gè)正方體時(shí)兩圓柱公共部分形成的幾何體.圖乙所示的幾何體是可以形成“牟合方蓋”的一種模型,它的主視圖是( ) 牟合方蓋 甲 主視方向 乙 (xx年溫州市中考試題) 9.5個(gè)棱長(zhǎng)為1的正方體組成如圖的幾何體. (1)該幾何體的體積是____(立方單位),表面積是____(平方單位); (2)畫出該幾何體的主視圖和左視圖. 正面 (廣州市中考試題) 10.用同樣大小的正方體木塊搭建的幾何體,從正面看到的平面圖形如圖①所示,從上面看到的平面圖形如圖②所示. (1)如果搭建的幾何體由9個(gè)小正方體木塊構(gòu)成,試畫出從左面看這個(gè)幾何體所得到的所有可能的平面圖形. (2)這樣的幾何體最多可由幾塊小正方體構(gòu)成?并在所用木塊最多的情況下,畫出從左面看到的所有可能的平面圖形. 圖① 圖② (“創(chuàng)新杯”邀請(qǐng)賽試題) B級(jí) 1.如圖,是一個(gè)正方體表面展開(kāi)圖,請(qǐng)?jiān)趫D中空格內(nèi)填上適當(dāng)?shù)臄?shù),使這個(gè)正方體相對(duì)兩個(gè)面上標(biāo)注的數(shù)值相等. (《時(shí)代學(xué)習(xí)報(bào)》數(shù)學(xué)文化節(jié)試題) 2.如圖是由一些大小相同的小正方體組成的簡(jiǎn)單幾何體的主視圖和俯視圖,若組成這個(gè)幾何體的小正方體的塊數(shù)為,則的所有可能的取值之和為____. 主視圖 俯視圖 (江蘇省江陰市中考試題) 3.如圖是一個(gè)立方體的主視圖、左視圖和俯視圖,圖中單位為厘米,則立體圖形的體積為____立方厘米. 主視圖 左視圖 左視圖 (“華羅庚金杯賽”試題) 4.若干個(gè)正方體形狀的積木擺成如圖所示的塔形,平放于桌面上,上面正方體的下底四個(gè)頂點(diǎn)是下面相鄰正方體的上底各邊中點(diǎn),最下面的正方體棱長(zhǎng)為1,如果塔形露在外面的面積超過(guò)7,則正方體的個(gè)數(shù)至少是( ) A.2 B.3 C.4 D.5 (江蘇省常州市中考試題) 5.由若干個(gè)單位立方體組成一個(gè)較大的立方體,然后把這個(gè)大立方體的某些面涂上油漆,油漆干后,把大立方體拆開(kāi)成單位立方體,發(fā)現(xiàn)有45個(gè)單位立方體上任何一面都沒(méi)有漆,那么大立方體被涂過(guò)油漆的面數(shù)是( ?。? A.1 B.2 C.3 D.4 (“創(chuàng)新杯”邀請(qǐng)賽試題) 6.小明把棱長(zhǎng)為4的正方體分割成了29個(gè)棱長(zhǎng)為整數(shù)的小正方體,則其中棱長(zhǎng)為1的小正方體的個(gè)數(shù)是( ?。? A.22 B.23 C.24 D.25 (浙江省競(jìng)賽試題) 7.墻角處有若干大小相同的小正方體堆成如圖所示的立體圖形,如果你打算搬走其中部分小正方體(不考慮操作技術(shù)的限制),但希望搬完后從正面、從上面、從右面用平行光線照射時(shí),在墻面及地面上的影子不變,那么你最多可以搬走多少個(gè)小正方體? 上面 右面 (水平線) 正面 (江蘇省競(jìng)賽試題) 8.一個(gè)長(zhǎng)方體紙盒的長(zhǎng)、寬、高分別是,,(>>)厘米.如圖,將它展開(kāi)成平面圖,那么這個(gè)平面圖的周長(zhǎng)最小是多少厘米?最大是多少厘米? ① ② ⑦ ⑥ ④ ⑤ ③ (江蘇省競(jìng)賽試題) 9.王老師將底面半徑為20厘米、高為35厘米的圓柱形容器中的果汁全部倒入如圖所示的杯子中,若杯口直徑為20厘米,杯底直徑為10厘米,杯高為12厘米,杯身長(zhǎng)13厘米,問(wèn)果汁可以倒?jié)M多少杯? (世界數(shù)學(xué)團(tuán)體錦標(biāo)賽試題) 10.一個(gè)邊長(zhǎng)為5厘米的正方體,它是由125個(gè)邊長(zhǎng)為1厘米的小正方體組成的..P為上底面ABCD的中心,如果挖去(如圖)的陰影部分為四棱錐,剩下的部分還包括多少個(gè)完整的棱長(zhǎng)是1厘米的小正方體? (深圳市“啟智杯”數(shù)學(xué)思維能力競(jìng)賽試題) 專題21 從不同的方向看 例1 14 提示:2x=8,y=10,x+y=14. 例2 D 例3 (1)左視圖有以下5種情形: (2)n=8,9,10,11. 例4正方體個(gè)數(shù)至少為4個(gè).正方體露在外面的面積和的最大值為9. 提示:最下面正方體1個(gè)面的面積是1,側(cè)面露出的面積和是4,每相鄰兩個(gè)正方體中上面的1個(gè)正方體每個(gè)面的面積都正好是其下面正方體1個(gè)面面積的,所有正方體側(cè)面面積之和加上所有正方體的上面露出的面積和(正好是最下面正方體上底面的面積1)即是這些正方體露在外面的面積和.如:2個(gè)正方體露出的面積和是4++1=7,3個(gè)正方體露出的面積和是4+++1=8,4個(gè)正方體露出的面積和是4++++1=8,5個(gè)正方體露出的面積和是4+++++1=8,6個(gè)正方體露出的面積和是4++++++1=8,…… 故隨著小正方體木塊的增加,其外露的面積之和都不會(huì)超過(guò)9. 例5為方便起見(jiàn),設(shè)正方體的棱長(zhǎng)為6個(gè)單位,首先不能切出棱長(zhǎng)為5的立方體,否則不可能分割成49個(gè)小正方體. 設(shè)切出棱長(zhǎng)為1的正方體有a個(gè),棱長(zhǎng)為2的正方體有b個(gè),如果能切出1個(gè)棱長(zhǎng)為4的正方體,則有,解之得b=14.不合題意,所以切不出棱長(zhǎng)為4的正方體. 設(shè)切出棱長(zhǎng)為1的正方體有a個(gè),棱長(zhǎng)為2的正方體有b個(gè),棱長(zhǎng)為3的正方體有c個(gè), 則,解得a=36,b=9,c=4, 故可分割棱長(zhǎng)分別為1,2,3的正方體各有36個(gè),9個(gè),4個(gè),分法如圖所示. 例6(1)6 6 V+F-E=2 (2)20 (3)這個(gè)多面體的面數(shù)為x+y,棱數(shù)為=36條.根據(jù)V+F-E=2,可得24+(x+y)-36=2,∴x+y=24. 模型應(yīng)用 設(shè)足球表面的正五邊形有x個(gè),正六邊形有y個(gè),總面數(shù)F為x+y個(gè).因?yàn)橐粭l棱連著兩個(gè)面,所以球表面的棱數(shù)E為(5x+6y),又因?yàn)橐粋€(gè)頂點(diǎn)上有三條棱,一條棱上有兩個(gè)頂點(diǎn),所以頂點(diǎn)數(shù)V=(5x+6y)=(5x+6y). 由歐拉公式V+F-E=2得(x+y)+(5x+6y)-(5x+6y)=2,解得x=12. 所以正五邊形只要12個(gè). 又根據(jù)每個(gè)正五邊形周圍連著5個(gè)正六邊形,每個(gè)正六邊形又連著3個(gè)正五邊形,所以六邊形個(gè)數(shù)=20,即需20個(gè)正六邊形. A級(jí) 1.6 2.5 3.8 4.4(2n-1) 5.C 6.B 7.C 8.B 9(1)5 22 (2)略 10.(1) (2)11塊. B級(jí) 1.上空格填,下空格填2 2.38 3.2π 4.B 5.D提示:設(shè)大立方體的棱長(zhǎng)為n,n>3,若n=6,即使6個(gè)面都油漆過(guò),未油漆的單位立方體也有43=64個(gè)>45,故n=4或5.除掉已漆的單位立方體后,剩下未漆的構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)方體,設(shè)其長(zhǎng)、寬、高分別為a,b,c,abc=45,只能是335=45,故n=5. 6.C提示:若分割出棱長(zhǎng)為3的正方體,則棱長(zhǎng)為3的正方體只能有1個(gè),余下的均是棱長(zhǎng)為1的正方體,共37個(gè)不滿足要求.設(shè)棱長(zhǎng)為2的正方體有x個(gè),棱長(zhǎng)為1的正方體有y個(gè),則,得. 7.有不同的搬法.為保證“影子不變”,可依如下原則操作:在每一行和每一列中,除保留一摞最高的不動(dòng)以外,該行(列)的其余各摞都搬成只剩最下面的一個(gè)小正方體.如圖所示,20個(gè)方格中的數(shù)字,表示5行6列共20摞中在搬完以后最終留下的正方體個(gè)數(shù).照這樣,各行可搬個(gè)數(shù)累計(jì)為27,即最多可搬走27個(gè)小正方體. 8.要使平面展開(kāi)圖的周長(zhǎng)最小,剪開(kāi)的七條棱長(zhǎng)就要盡量小,因此要先剪開(kāi)四條髙(因?yàn)閏最小),再剪開(kāi)一條長(zhǎng)a厘米的棱(否則,不能展開(kāi)成平面圖),最后再剪開(kāi)兩條寬b厘米的棱(如圖中所表示的①?⑦這七條棱).由此可得圖甲,這時(shí)最小周長(zhǎng)是c8+b4+a2=2a+4b+8c厘米. 圖甲 圖乙 要使平面展開(kāi)圖的周長(zhǎng)最大,剪開(kāi)的七條棱長(zhǎng)就要盡量大,因此要先剪開(kāi)四條最長(zhǎng)的棱(長(zhǎng)a),再剪開(kāi)兩條次長(zhǎng)的棱(寬b),最后剪開(kāi)一條最短的棱(高c),即得圖乙,這時(shí)最大周長(zhǎng)是a8+b4+c2=8a+4b+2c厘米. 9.如圖,由題意知AB=12,CD=13,AC=12,BD=13,過(guò)點(diǎn)D作DE垂直于AB于點(diǎn)E,則DE=12,于是Rt△BDE中BE=5. 延長(zhǎng)AC,BD交于F,則由CD:AB=5:10=1:2知CF=12,AF=24 于是一個(gè)杯子的容積等于兩個(gè)圓錐的體積之差,即 而大容器內(nèi)果汁的體積是所以果汁可以倒?jié)M杯。 10. 剩下的部分:從上往下,第一層有個(gè);第二層有個(gè);第三層有個(gè);第四層、第五層有0個(gè),故共有56個(gè)完整的棱長(zhǎng)是1厘米的小正方體。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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