孫媛媛
一、“展開(kāi)與折疊”進(jìn)階學(xué)習(xí)之正方體
例1 在學(xué)習(xí)“展開(kāi)與折疊”后,小紅想利用相關(guān)知識(shí)來(lái)制作一個(gè)無(wú)蓋的正方體紙盒。
(1)圖1中哪個(gè)圖形經(jīng)過(guò)折疊可以圍成無(wú)蓋的正方體紙盒?
(2)在將紙盒制作好后,小紅給其中兩個(gè)面畫(huà)上了標(biāo)記并開(kāi)口向上放置,如圖2所示,若小亮將這個(gè)盒子重新展開(kāi),請(qǐng)畫(huà)出其中一種展開(kāi)圖。
(3)假設(shè)正方體的邊長(zhǎng)為4dm,如果小紅想在無(wú)蓋紙盒內(nèi)部貼滿貼紙以便將其改裝為收納盒,則需要的貼紙面積至少是多少dm2?
【解析】(1)①③④可以。我們可以從立體實(shí)物出發(fā),辨別給定圖形能否折疊成立體圖形。如果相鄰兩條邊粘貼成高,需要相鄰兩邊的夾角成九十度。
(2)把立體圖形展開(kāi)時(shí),可以剪取不同的棱,所以展開(kāi)圖有多種類型,比如“1—4型”(圖3),“3—2型”(圖4)等。答案不唯一。
(3)要求正方體的內(nèi)部面積,關(guān)鍵要先求出1個(gè)面的面積。1個(gè)面是16dm2,5個(gè)面就是80dm2。
二、“展開(kāi)與折疊”進(jìn)階學(xué)習(xí)之長(zhǎng)方體
例2 小明將一個(gè)長(zhǎng)方體沿某些棱剪開(kāi),展開(kāi)成平面圖形時(shí),不小心多剪了一條棱,把一個(gè)長(zhǎng)方體紙盒剪成了圖5、圖6兩部分。
(1)小明總共剪開(kāi)了幾條棱?
(2)小明想將剪斷的圖6重新粘貼到圖5上,再折疊成一個(gè)長(zhǎng)方體紙盒。有幾種粘貼方法?
(3)求長(zhǎng)方體紙盒的體積。
【解析】本題考查幾何體的展開(kāi)圖,解題關(guān)鍵是掌握幾何體的展開(kāi)圖特征。我們運(yùn)用逆向思維可發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)方體共有12條棱,去掉4條未剪開(kāi)的棱,剩下的就是剪開(kāi)的棱的條數(shù)。
(2)根據(jù)長(zhǎng)方形邊長(zhǎng)關(guān)系,以及“相等長(zhǎng)度的邊并排放,相同圖形要間隔一個(gè)圖形”的規(guī)則,可以得出4種情況(圖7)。
(3)用未知數(shù)表示長(zhǎng)、寬、高,設(shè)高為xcm,則寬為(6-x),利用長(zhǎng)相等列出方程10-(6-x)=12-6,解得x=2,則長(zhǎng)方體體積為6×4×2=48。
三、“展開(kāi)與折疊”進(jìn)階學(xué)習(xí)之棱柱
例3 如圖8,四個(gè)幾何體分別是三棱柱、四棱柱、五棱柱和六棱柱,說(shuō)說(shuō)他們各有幾個(gè)面、幾條棱、幾個(gè)頂點(diǎn)?由此猜想n棱柱的面、棱、頂點(diǎn)各有多少?
【解析】我們可以歸納棱柱特征的一般規(guī)律:n條棱對(duì)應(yīng)n個(gè)面,再加上、下底面,共有n+2個(gè)面;側(cè)面上有n條棱,上、下底面都是n邊形,共有3n條棱;上、下底面都是相同的n邊形,共有2n個(gè)頂點(diǎn)。
四、“展開(kāi)與折疊”進(jìn)階學(xué)習(xí)之棱錐
例4 如圖9,D、E、F分別是等邊△ABC的邊AB、AC、BC的中點(diǎn),現(xiàn)沿著虛線折起,使A、B、C三點(diǎn)重合,重合后統(tǒng)一記為M點(diǎn)。(1)折起后得到的空間圖形是____________。
(2)將折疊的立體圖形沿著棱ME、MF、DF剪開(kāi)展成平面圖,嘗試畫(huà)一畫(huà)展開(kāi)圖。
(3)如圖10,由20個(gè)一樣的等邊三角形折疊得到的空間圖形是____________。
【解析】(1)三棱錐。(2)從立體圖形到平面二維圖形,我們可以動(dòng)手剪一剪。(3)由20個(gè)等邊三角形可以拼成正二十面體。它是由20個(gè)等邊三角形所組成的正多面體,也是柏拉圖多面體之一。醫(yī)學(xué)上,某些病毒如人類皰疹病毒的衣殼就是正二十面體結(jié)構(gòu)??梢?jiàn),數(shù)學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)性工具學(xué)科,我們只有現(xiàn)在打好基礎(chǔ),才能在其他學(xué)科研究中有長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
(作者單位:江蘇省連云港市鳳凰學(xué)校)