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正方体展开图:锁定公共边,核验图案朝向|2022云南省考第58题

青云教研中心

内容摘要:从原题条件出发,逐项核验选项;配5道完整原创迁移练习及独立解析。

正方体展开图:锁定公共边,核验图案朝向|2022云南省考第58题主题示意封面
AI生成的虚构教学示意,非新闻现场或统计图。

完整题面

58. 下列选项为 4 个正方体纸盒的外表展开图,其中哪一个折叠成的纸盒与其它三个不一样:

原卷页图:核对图表与选项
2022云南省考原卷第10页,含相邻题,请按本篇题号定位
原卷第10页,用于核对完整图表及选项。

结论:选D。

这道题比较的是折叠后的整个纸盒。判断两个纸盒是否相同,允许把纸盒整体旋转,但不能把某一面的图案单独转动,也不能把纸盒作镜像翻转。图案种类相同、相对面相同,都只是部分条件,还要检查图案沿公共棱怎样衔接。

**先识别两个特殊面。**依据原卷附图,把黑色扇形占较大面积、其余部分为白色的弧形面记为P;把一条短斜线切出一个小三角形的面记为Q。注意:P要与另一个含黑色小区域的弧形面区分,Q要与画有折线的面区分。编号只是为了解析方便。

P、Q在四个展开图中都直接相邻,因而它们的公共边折叠后必然保留。这提供了一条可靠的判断路径:先找公共边,再看两面的哪一块区域靠着这条边。比较时应忽略方格轮廓描线和端点,只看公共边内侧的图案区域。

**首选解法:检查公共边两侧的区域。**Q被短斜线分为一个小三角形和一个较大的多边形。逐项核对,P、Q的公共边在Q这一侧都靠着较大区域,区别出现在P这一侧。

选项P、Q在展开图中的位置公共边靠着P的哪块区域公共边靠着Q的哪块区域判断
AP位于横排最左端,Q紧接在P下方白色区域较大区域与B、C一致
BP位于横排最左端,Q紧接在P右侧白色区域较大区域与A、C一致
CP位于下方,Q紧接在P上方白色区域较大区域与A、B一致
DP位于横排最右端,Q紧接在P左侧黑色区域较大区域与其余三项不同

因此,A、B、C都保留着“P的白区与Q的大区域沿公共棱相接”的关系,D则是“P的黑区与Q的大区域沿公共棱相接”。折叠只改变两个面的夹角,不会把公共边内侧的白区变成黑区;整体旋转也不会改变这一接触关系,故D不同。

**独立交叉解法:固定两个相邻面,比较角的位置。**这次不直接判断公共边颜色,而是把P、Q组成的两面片先统一方向:令P在上、Q在下。A无需转动;B顺时针转90度;C转180度;D逆时针转90度。再核对Q面小三角的方向。

统一后,A、B、C的P面黑色扇形直角顶点位于右上角,D却位于右下角。随后把Q折为底面、P固定为正面,前三项的这个特征点仍在正面的上端,D则在下端。P、Q的身份和位置一旦固定,纸盒姿态也随之确定,不能再靠整体旋转交换这两个角。

继续沿展开图核对其他面,四格面落在右面、折线面落在背面;A、B、C的其余图案能够对应。D的面类别和基本位置关系并未提供明显区别,真正破坏等价关系的是P面的黑白朝向。这也解释了为什么只找相对面不够。

**容易出错的地方。**第一,只数黑白图案或寻找相对面,漏掉面内图案的方向。第二,把展开图的纸面左右直接当成折叠后的空间左右,忽略每次翻折都会改变观察方向。第三,认错特殊面,把黑色大扇形面与黑色小区域面混为一谈,或者把短斜线面与折线面混为一谈。第四,想象中偷偷翻转某一面,从而把镜像关系误当成旋转关系。

迁移到同类题,可以按这个顺序检查:识别不易混淆的特殊面,确定它们是否相邻,追踪公共边,再核验区域、箭头或角标的朝向。若两个面在展开图中已经共边,优先利用这条不会因折叠而消失的联系;若它们在展开图中分离,则先追踪接边,确定折叠后真正相接的边,再比较图案。必要时固定一个正面和一个相邻面,逐面复核,避免凭整体印象判断。

5道原创迁移练习

以下题目与数据均为青云教学原创模拟,不对应现实机构统计。

原创迁移练习1

【教学模拟】六个等大的正方形组成如下展开图。表格从上到下对应纸面的上方到下方,“—”表示没有正方形;只有共享完整边的格子才在纸上相连。甲、乙等仅是面身份代号,不考察字体朝向。甲面印有一个指向纸面上方的箭头↑,其余面没有方向图案。观察的是印刷面,折成正方体后印刷面全部朝外。

第1列第2列第3列第4列
——甲↑—
乙丙丁戊
己———

折叠后,按展开图中甲面自身的上下左右来命名它的四条边:甲面的哪条边与丙面相接,且甲面的箭头指向哪一面所在的方向?

A.甲的左边与丙相接;箭头指向乙。

B.甲的右边与丙相接;箭头指向乙。

C.甲的左边与丙相接;箭头指向丁。

D.甲的上边与丙相接;箭头指向戊。

查看答案与解析

答案:A

先把乙—丙—丁—戊这四个连续面围成一圈,甲和己分别封住两端。甲在展开图中以下边连接丁;封合后,甲的左边接丙、上边接乙、右边接戊。因此箭头↑指向乙,选A。B把甲的左右边颠倒;C把指向甲上边的箭头误认成指向下边所邻接的丁;D同时认错接边和方向。

独立核验:固定乙为正面、丙为右面,则丁在背面、戊在左面、甲在顶面、己在底面。沿展开图翻折,甲的纸面向左对应空间向右,纸面向上对应空间向前,所以其左边邻丙、箭头指向乙,与A一致。

迁移维度:追踪展开图中原本分离、折叠后才重合的边,并把面内箭头转换为空间方向。

原创迁移练习2

【教学模拟】六个等大的正方形按下表相连,组成一个正方体的外表展开图。“—”为空位,表格上方就是纸面上方。P、Q、R、S、T、U是六个不同面的身份代号,不考察字体朝向。折叠后所有身份标记都在外侧,只允许整体旋转纸盒。

第1列第2列第3列
—P—
QRS
—T—
—U—

下列记录都按“顶面、正面、右面”的顺序给出。哪一项能够通过整体旋转这个纸盒得到?这里的顶面、正面、右面构成通常的立方体观察方位,不能作镜像翻转。

A.顶面P,正面R,右面Q。

B.顶面S,正面R,右面T。

C.顶面P,正面S,右面R。

D.顶面U,正面P,右面Q。

查看答案与解析

答案:B

以R为正面直接折叠,得到P在上、T在下、Q在左、S在右、U在后。保持R为正面,把原来的右面S转到顶面,原来的底面T就转到右侧,因此B成立。A的右面应为S;C的右面应为U;D的右面应为S,均不成立。四项列出的三面都互不相对,仅检查相邻关系无法选出答案,还必须检查三面的环绕次序。

独立核验:取空间向右、向上、向前为三个正方向,则P、Q、R、S、T、U的朝向依次为上、左、前、右、下、后。右面方向等于“顶面方向叉乘正面方向”。逐项计算,A—D各自应有的右面依次为S、T、U、S,只有B给出的T吻合。

迁移维度:区分旋转与镜像,利用三个相邻面的有序方位核验空间等价。

原创迁移练习3

【教学模拟】下表提供一个完整的六面展开图。各格均为等大的正方形,“—”表示空位;表格上方、左方分别就是纸面上方、左方。甲至己只是六个不同面的身份代号,不考察字体朝向。己面的左上角顶点印有一个黑点,其他面没有方向图案。折成正方体后,各面的标记朝外。

第1列第2列第3列第4列
——戊己:左上角有黑点
—丙丁—
甲乙——

折叠后,该黑点所在的立方体顶点除了属于己面,还同时属于哪两个面?

A.甲面和乙面。

B.乙面和丁面。

C.甲面和戊面。

D.丁面和戊面。

查看答案与解析

答案:C

沿相连的六面依次折叠,可以得到:己的上边接甲、右边接乙、下边接丁、左边接戊。己的左上角是上边与左边的交点,因此另外两面为甲、戊,选C。A对应己的右上角,B对应右下角,D对应左下角。

独立核验:固定甲在正面,沿甲—乙—丙—丁—戊—己翻折,六面分别落在前、右、上、后、左、下。以向右、向上、向前为坐标正方向,己的纸面向右对应空间向右,纸面向上对应空间向前;所以己的左上角具有“左、下、前”三个方向特征。该顶点正好由戊、己、甲三面共同组成,再次确定C。

迁移维度:把不对称角标转换为三面共顶点关系,检查面内角的位置。

原创迁移练习4

【教学模拟】六个等大的正方形组成下列展开图。“—”为空位,表格上下左右就是纸面上下左右。甲至己仅是不同面的身份代号。观察的是外表印刷面,折叠后印刷面朝外。

第1列第2列第3列第4列第5列
——丁戊己
甲乙丙——

在乙面的上边标记一点X:从这条上边的左端开始量,X位于边长的1/4处。折叠时纸面不拉伸。同一条立方体棱在两个面上的边界将重合。仍按展开图中丁面自身的上下左右命名其边及端点,X将与丁面边界上的哪个位置重合?

A.丁的右边,距该边上端1/4边长处。

B.丁的左边,距该边上端3/4边长处。

C.丁的上边,距该边左端1/4边长处。

D.丁的左边,距该边上端1/4边长处。

查看答案与解析

答案:D

折叠后,乙的上边与丁的左边成为同一条棱。还必须核对端点:乙上边的左端与丁左边的上端重合,乙上边的右端与丁左边的下端重合。因此,从乙上边左端量取的1/4,会对应从丁左边上端量取的1/4,选D。A认错左右边;B虽然找对边,却把端点对应颠倒;C找错了公共棱。

独立核验:固定甲为正面,六面的位置为甲前、乙右、丙后、丁上、戊左、己下。乙上边的左端是甲、乙、丁的共同顶点,右端是乙、丙、丁的共同顶点;丁左边的上端同样属于甲、乙、丁,下端同样属于乙、丙、丁。两组顶点身份分别吻合,证明量距方向没有反转,D唯一成立。

迁移维度:同时核验公共棱和端点对应,避免把接边上的位置比例错误反向。

原创迁移练习5

【教学模拟】下面给出参照纸盒和待配纸盒的两个完整展开图。所有方格等大,“—”为空位,各表的上方就是纸面上方,观察的是外表印刷面。

六个面的底色分别为:P红色、Q橙色、R黄色、S绿色、T蓝色、U紫色。每面底色均匀,字母只是颜色代号,不作为有朝向的印刷文字。只有P、T两面另有黑色箭头,其他面没有图案。参照图中箭头已经给定,待配图中两个箭头由选项决定。箭头↑↓←→均按各自展开图的纸面方向解释。

参照展开图:

第1列第2列第3列
—P→—
QRS
—T↑—
—U—

待配展开图:

第1列第2列第3列第4列
——QT:箭头待定
—P:箭头待定U—
RS——

待配图应采用哪一组箭头,才能使两个展开图折成的纸盒经过整体旋转后完全相同?

A.P面↑,T面↑。

B.P面↓,T面↑。

C.P面↓,T面↓。

D.P面→,T面←。

查看答案与解析

答案:B

先按颜色固定各面的身份。在参照纸盒中,P的箭头→指向S面,T的箭头↑指向R面。因此待配纸盒也必须保持这两个指向关系。

沿待配展开图折叠,P的四条边分别邻接:上边Q、下边S、左边R、右边U,所以P应印↓。T的四条边分别邻接:上边R、下边U、左边Q、右边S,所以T应印↑。只有B同时满足。A的P箭头指向Q;C的T箭头指向U;D的P、T箭头分别指向U、Q,均与参照图不符。

独立核验:两个展开图都可统一为R在前、S在右、P在上、T在下、Q在左、U在后,说明六种底色的位置关系一致。在这一共同空间姿态下,参照P箭头指向空间右方,待配P的纸面向下恰好也是空间右方;参照T箭头指向空间前方,待配T的纸面向上同样指向空间前方。六种底色不同,面的位置固定后不能再任意交换,故两个箭头的配置唯一,答案为B。

迁移维度:跨不同展开拓扑比较完整纸盒,用有身份的相邻面作为箭头朝向的参照。

引用与权威来源

  1. 2022云南省考本地原卷备份及本站解析索引

常见问题

第58题的参考作答和依据是什么?

参考作答D。依据附图,选取黑色大扇形所在面P,以及被短斜线切出小三角形的面Q。A中Q在P下方,B中Q在P右侧,C中Q在P上方,D中Q在P左侧,四项的两面都直接共边。公共边在Q侧均接触较大区域;在P侧,A、B、C接触白区,D接触黑区。折叠和整体旋转均保留这一接触关系,因此D与其余三项不同。

本篇提供多少道原创迁移练习?

本篇含5道完整原创迁移练习,提供选项、参考答案与解析。原创情境和数据均为教学模拟。