正方体展开图规律的探讨研究.docVIP

正方体展开图规律一、基本知识1.点、线、面、区域的关系-平面图形和立体图形的欧拉公式2.截面形状的确定立方体被某平面所截，可以得到截面形状有：三角形、四边形、五边形、六边形。其他图形的截面。例：圆锥被被某平面所截，可以得到截面形状有：三角形、圆、椭圆、抛物线、双曲线等。尤其是圆锥被平行于轴对称面的竖直平面截取，截面形状不是三角形，而是抛物线。二、正方体展开图规律的研究试着将一个正方体的盒子剪开，我们会发现：随着剪纸的方向不同，展开图完全不同，似乎没有什么规律可遵循，但不要着急，换个角度来考虑问题。我们知道，所有正方体都是六个面，同时找6个面展开图的分布规律的确很困难，我们能不能先找出其中4个面展开的分布规律，然后再研究其他两个面的分布规律呢？4个面展开的分布规律有两个。最容易想到的分布规律是第一个，如图1，我们称其为“长方形结构”图1 分布规律一它组合起来恰好是一个无两个底的立方体桶状图形，仅缺少上下两个底面，而上下两个底面的位置恰好可由上图中的的上下两条边来定，图2中标号为1的面其位置有4个，代表上底面，标号为2的面其位置也有4个，代表下底面。1122图2 展开图例第2个分布规律如图3所示，我们可以形象地称它为“Z字结构”，大家一定能想象到，它拼合起来是个什么图形，对，应该是个类似撮箕的东西，现在缺少两个面：上边的面和前边的面，我们现在研究如何把2个面补上。ABCHGFED图3 Z字结构分布规律经研究发现，当我们将一个面连接在AB、BC、DH边上时，恰好可以封闭上面的面，而将另一个面连接在AE、FG、GH边上时，可以封闭前面的面。由于Z字结构可看成是由两个图形“”和“”叠加而成，而拼合时，C和D两点重合，E和F两点重合，故AB、BC、DH恰好位于“”边上， AE、FG、GH则恰好是位于“”边上。找到规律后，我们便可以很方便的确定具有Z字结构的分布规律。图4给出了两种具有Z字结构的正方体展开图，其中图4 A是正写的Z字，图4 B是反写的Z字。反写的Z字，其分布规律和正写的Z字类似，区别仅仅是将反写Z看成是两个图形和叠加而成。(A) 正写Z字结构(B) 反写Z字结构图4 Z字结构展开图例我们研究不难发现，如果展开图旋转、翻转，移动可以重合的算同一种情况，则正方体展开图不同的共有11种情况。三、展开图的特点131.对面的确定，Z字结构的头和尾属于对面，对于 面1和面3为对面。2.展开图中的垂直边，在组成正方体时会重合。3.重合的顶点确定4展开图中某些面上线的画法。CDABC1D1A1B1基本做法，先原图中按顺序读。再在展开图中按顺序写出即可。ABCDBCB1C1D1DA1AD1C1ABCD四、右手法则：123231面2、面3和面1的组成符合右手法则，因此不论立方体如何旋转，面2、面3和面1的组成符合右手法则的规律不变，通过右手法则，可以很容易判断立方体所对应的展开图。例1：把正方体的表面沿某些棱剪开展成一个平面图形（如右下图），请根据各面上的图案判断这个正方体是（）例2： 如图，有一个正方体纸盒，在它的三个侧面分别画有三角形、正方形和圆，现用一把剪刀沿着它的棱剪开成一个平面图形，则展开图可以是 () （A）（D）（C）（B）（正方体纸盒）五、视图的规律将俯视图看做是一块地，地中长了很多麦子，将左视图和主视图想象为土地上长出的麦子的投影，因为麦子有高有低。所以对应的左视图和主视图将不同。例1. 下图是由一些相同的小正方体构成的几何体的三视图。这些相同的小正方体的个数是（ ）例2. 由一些大小相同的小