先判断遮挡,再旋转视图|2024云南省考第60题
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。
完整题面
60. 下图为 15 个白色和 5 个灰色正方体组合而成的多面体,右边哪一个不可能是其某个角度的视图:
=== PDF PAGE 12 === 好风凭借力 送我上青云 12 二、定义判断。每道题先给出一个概念的定义,然后分别列出四种情况,要求你严格依据定义从中 选出一个最符合或最不符合定义的答案。注意:假设这个定义是正确的,不容置疑的。 请开始答题:
原卷页图:核对图表与选项
**结论:选B。** 本题要求找出“不可能”的视图。A、C、D都能由原立体的某个正投影视图经过平面旋转得到;B不能。
题干给出15个白色、5个灰色小正方体。这里的颜色属于小正方体本身,同一个灰色小正方体从不同方向露出的面均为灰色。观察时,每条视线上只记录最先遇到的小正方体;后面的灰块即使存在,也可能被白块遮住。选项都是3×3正方网格,应按沿立方体棱方向观察的正投影视图判断,并允许视图在纸面内旋转。
**先把原立体转写成可以复核的空间记录。** 取原图向右的水平棱为x轴正向,斜向右上的纵深棱为y轴正向,竖直向上为z轴正向。x、y分别取0、1、2;z用下、中、上三层表示。下表中的“空”表示该位置没有小正方体,并非白色。
| 纵深位置 | 横向位置 | 下层 | 中层 | 上层 |
|---|---|---|---|---|
| 前排y=0 | x=0 | 灰 | 白 | 空 |
| 前排y=0 | x=1 | 白 | 空 | 空 |
| 前排y=0 | x=2 | 空 | 空 | 白 |
| 中排y=1 | x=0 | 白 | 白 | 空 |
| 中排y=1 | x=1 | 白 | 灰 | 白 |
| 中排y=1 | x=2 | 白 | 空 | 白 |
| 后排y=2 | x=0 | 白 | 白 | 灰 |
| 后排y=2 | x=1 | 白 | 白 | 白 |
| 后排y=2 | x=2 | 灰 | 灰 | 白 |
按层核对:下层8块,其中2灰6白;中层6块,其中2灰4白;上层6块,其中1灰5白。合计20块,恰为5灰15白,与题干一致。这一步还提醒我们:原图存在空位,不能擅自把每一列补成从底到顶连续堆满的柱子。
**首选解法:沿视线逐格取最近的非空位置。** 例如,从右侧向左观察时,中排、中层的灰块右侧为空,因此能够露出;如果把这个空位误补成白块,就会错误地遮掉它。从下向上观察时,中间灰块下方已有白块,因此不会出现在底视图中。
下表用“灰、白”记录视图,每个斜杠分隔一行,三行依次从上到下读取。正面与背面、左侧与右侧采用各自正常面对物体时的左右顺序;俯视按后排至前排排列,仰视按前排至后排排列。
| 观察方向 | 三行颜色记录 | 可见灰格数 |
|---|---|---|
| 正面,从前向后 | 灰白白/白灰灰/灰白白 | 4 |
| 背面,从后向前 | 白白灰/灰白白/灰白白 | 3 |
| 左侧,从左向右 | 灰白白/白白白/白白灰 | 2 |
| 右侧,从右向左 | 白白白/白灰灰/白白灰 | 3 |
| 上方,从上向下 | 灰白白/白白白/白白白 | 1 |
| 下方,从下向上 | 灰白白/白白白/白白灰 | 2 |
六个方向的九条对应视线都能遇到小正方体,因此各视图轮廓均可形成完整3×3网格。轮廓相同之后,真正决定答案的是灰块是否被遮挡,以及露出灰格之间的位置关系。
**逐项判断。**
| 选项 | 选项的三行颜色记录 | 判断依据 |
|---|---|---|
| A | 白白灰/白白白/灰白白 | 仰视结果顺时针旋转90°,即可得到。A可能出现。 |
| B | 白白灰/白灰白/白白灰 | 有3个灰格,但没有任何一对灰格共边;与两个可能产生3个灰格的方向均不相符。B不可能出现。 |
| C | 灰白白/灰灰白/白白白 | 右视结果旋转180°,即可得到。C可能出现。 |
| D | 灰灰白/白白白/白白灰 | 背视结果顺时针旋转90°,即可得到。D可能出现。 |
旋转时应移动整个网格,不能只挪动某一个灰格。比如右视结果“白白白/白灰灰/白白灰”旋转180°后,三行正好变为“灰白白/灰灰白/白白白”,与C逐格一致。
**独立交叉解法:用旋转不变量排除B。** 在完成遮挡判断后,不必把六个方向分别旋转四遍。平面旋转不会改变灰格数量,也不会改变两灰格是否共边。
B含3个灰格,先排除可见灰格数为1、2或4的方向,只需检查背视和右视。背视的两个灰格上下相邻;右视的三个灰格形成一个小直角,也存在共边关系。B的中心灰格与右上、右下灰格均只在角点接触,右上与右下之间还隔着一格,整个图案没有共边灰格。因此,无论怎样旋转,背视和右视都不可能变成B。
这条交叉检验只比较“数量”和“共边关系”,与逐格旋转匹配采用不同的判断依据,仍然得到B。
**常见错因与迁移方法。** 第一,把“总共5个灰块”误当成“视图应看见5个灰格”。立体中的数量和投影中露出的数量不同,必须先处理遮挡。第二,把空位认作白块,或凭习惯补齐支撑柱,会改变视线上首先遇到的颜色。第三,只看原图展示的正面、右侧和上方,遗漏背面、左侧与下方。第四,用翻面代替旋转:纸面旋转保留图案的相对次序,镜像反射则可能改变次序,两者不能随意互换。
处理同类题,可依次执行:确认空位和灰块坐标;枚举六个面向;每条视线取最近的非空块;统计灰格数量;比较共边关系、角点和中心位置;最后对少数候选做整体旋转核验。遇到堆叠不规则、存在悬空位置的图形,逐格记录比只记各列高度更可靠。
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】一个立体由若干同样大小、不透明且整块同色的小正方体组成。横向坐标x取0、1,纵深坐标y取0、1、2,y越大越靠后;z=1为下层,z=2为上层。全部位置如下,表中“空”表示没有小正方体,未设置其他位置。
| y | x | z=1 | z=2 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 白 | 灰 |
| 0 | 1 | 空 | 白 |
| 1 | 0 | 灰 | 空 |
| 1 | 1 | 白 | 灰 |
| 2 | 0 | 白 | 白 |
| 2 | 1 | 灰 | 空 |
从前向后沿y增大的方向作正投影。视图按上层、下层排列,每行从x=0读到x=1,不作平面旋转。视图是哪一项?选项用斜杠分隔上下两行。
A.灰白/白白
B.灰白/白灰
C.灰灰/白白
D.白灰/灰白
查看答案与解析
答案:A
上层两条视线首先遇到的分别是y=0处的灰块和白块,因此上行为“灰白”。下层x=0首先遇到y=0处白块;下层x=1在y=0处为空,继续向后首先遇到y=1处白块,因此下行为“白白”。答案为A。独立核验:四条视线中只有上层x=0露灰;其余灰块分别被前方白块遮住,所以视图恰有1个灰格,与A一致。
迁移维度:在有空位和悬空块的立体中,沿每条视线寻找最近的非空位置,区分空位与白块。
原创迁移练习2
【教学模拟】某立体的一个正投影视图是完整3×3网格。从上到下三行颜色依次为“灰白白/灰白白/白灰白”。允许将整张视图在纸面内旋转0°、90°、180°或270°,不允许镜像翻转。下列哪一项可以得到?所有选项均从上到下逐行读取,斜杠分隔各行。
A.灰灰白/白白灰/白白白
B.白灰灰/灰白白/白白白
C.灰灰白/白灰白/白白白
D.灰白白/白灰白/白白灰
查看答案与解析
答案:B
将原视图顺时针旋转90°,原左上灰格移到右上,原左中灰格移到上中,原下中灰格移到左中,得到“白灰灰/灰白白/白白白”,故选B。独立枚举核验:原图及顺时针旋转90°、180°、270°的结果分别为“灰白白/灰白白/白灰白”“白灰灰/灰白白/白白白”“白灰白/白白灰/白白灰”“白白白/白白灰/灰灰白”,四种结果中只有B出现在选项中。A与B互为左右镜像,但不属于上述旋转结果。
迁移维度:区分视图的整体旋转与镜像反射,并用灰格坐标完成旋转核验。
原创迁移练习3
【教学模拟】将27个不透明小正方体填满一个3×3×3大正方体,所有位置均无空缺。每个小正方体整块同色。坐标x、y、z均取0、1、2,分别表示横向、纵深和高度。只有位于(0,0,0)和(1,1,1)的两块为灰色,其余均为白色。现在只把中心位置(1,1,1)的灰块换成同样大小的白块,其他块保持不动。分别沿三个坐标轴的正、负方向观察,所得六个正投影视图发生怎样的变化?
A.只有从上向下的视图发生变化
B.六个视图都各减少1个灰格
C.六个视图均不发生变化
D.恰有三个视图各减少1个灰格
查看答案与解析
答案:C
中心块(1,1,1)沿任一坐标轴的正、负方向都被外层小正方体遮住,六个正投影视图均看不到它。因此将其换成白块不改变任何视图,选C。独立核验:六个视图分别由x=0、x=2、y=0、y=2、z=0、z=2这六个外表层决定,中心坐标不属于其中任何一个表层。其颜色变化只改变立体内部的灰块总数,不改变可见灰格。
迁移维度:识别内部完全遮挡,区分立体颜色总量与表面投影信息。
原创迁移练习4
【教学模拟】8个整块同色、不透明的小正方体填满一个2×2×2大正方体,其中恰有3个灰块。横向x取0、1;纵深y取0、1,y=0为前排;高度z取0、1,z=1为上层。已知以下三个固定方向视图,均不作旋转:
| 视图 | 行列读取约定 | 两行颜色 |
|---|---|---|
| 正视图 | 上行z=1,下行z=0;各行按x=0、1读取 | 灰白/白白 |
| 右视图 | 上行z=1,下行z=0;各行按y=0、1读取 | 白白/白灰 |
| 俯视图 | 上行y=1,下行y=0;各行按x=0、1读取 | 白白/灰白 |
现在从下向上观察。为避免方向歧义,底视图固定按第一行y=0、第二行y=1排列,各行均按x=0、1读取。底视图是哪一项?
A.灰白/白灰
B.白灰/灰白
C.灰灰/白白
D.白白/灰灰
查看答案与解析
答案:D
正视图确定(0,0,1)为灰色,右视图确定(1,1,0)为灰色;俯视图中的灰格仍是(0,0,1),不能重复计数。三个视图合起来确定7个小正方体的颜色,唯一未被看到的位置为(0,1,0)。由于总共恰有3个灰块,该位置必须为灰色。底层y=0的两块均白,y=1的两块均灰,故底视图为“白白/灰灰”,选D。独立回代:灰块集合为{(0,0,1),(1,1,0),(0,1,0)},重新投影可同时得到题给三个视图,且灰块总数正好为3。
迁移维度:综合多个视图反推隐藏块,避免对同一灰块重复计数,并利用总量约束补足信息。
原创迁移练习5
【教学模拟】27个整块同色、不透明的小正方体填满一个3×3×3大正方体。坐标x、y、z均取0、1、2,分别表示横向、纵深和高度,y=0为前面,z=2为顶面。恰有以下5个位置为灰色,其余全部为白色:(0,0,0)、(0,0,1)、(2,0,2)、(2,2,0)、(1,2,2)。分别沿三个坐标轴的正、负方向作正投影,并允许将所得视图在纸面内旋转90°的整数倍,不允许镜像翻转。下列哪一项不可能得到?每项按从上到下读取,斜杠分隔3×3网格的三行。
A.灰白白/灰白白/白白白
B.灰白白/白白白/白白灰
C.白灰白/白白白/白白灰
D.灰白白/白灰白/白白灰
查看答案与解析
答案:D
完整实心大正方体的各方向视图由对应外表层决定。左侧面露出(0,0,0)、(0,0,1)两个共边灰格,旋转后可得A。底面露出(0,0,0)、(2,2,0)两个对角灰格,旋转后可得B。顶面按后排至前排、每行x由小到大读取,恰为“白灰白/白白白/白白灰”,所以C可以得到。只有正面出现3个灰格,位置为左下、左中、右上,其中左下与左中共边;其余五个面均只出现2个灰格。D有3个灰格且没有共边灰格,不能由正面旋转得到,故选D。独立核验:正面、背面、左面、右面、顶面、底面的灰格数分别为3、2、2、2、2、2;D只能与正面比较,而旋转保持共边关系,所以排除结论唯一。
迁移维度:用六向可见灰格数量先筛选,再用旋转保持的共边关系判定不可能视图。
引用与权威来源
常见问题
第60题的参考作答和依据是什么?
参考作答B。依据原图逐格恢复20个位置:下层8块、中层6块、上层6块,合计15白5灰。沿六个面向作正投影,仰视旋转90°得到A,右视旋转180°得到C,背视旋转90°得到D。B无法由任何方向的视图经平面旋转得到,因此选B。
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。