空间重构-展开图拆分拼合(黑白图案旋转复原)

考点:图形推理 / 空间重构-展开图拆分拼合(黑白图案旋转复原)

问法模型:‘哪两个部分可组合成同样的展开图’ → 采用’拆分+旋转+拼合复原’模型:允许各部分先旋转、再拆分(面可被切开分属两个部分),拼合后黑白格相对位置须与原图逐格一致

推理链

  1. 第1步:提取前提——左图为正方体外表面展开图,含黑白相间的方格图案;①②③④为四个组成部分,需两两组合复原原图,且组合时允许旋转与拆分
  2. 第2步:所用方法——黑白格数量守恒初筛+拆分拼合验证:两部分的黑格总数、轮廓须与原图匹配,拼合后每个面的黑白相对位置须一致
  3. 第3步:对部分③进行拆分,得到若干子块(其中含拼合面g、面f所需的子块g1、f1)
  4. 第4步:将部分④先顺时针旋转,再进行拆分,得到与之互补的子块g2、f2
  5. 第5步:拼合验证——g1与g2拼成原展开图中的面g,f1与f2拼成原展开图中的面f,各面黑白格位置及相邻关系与原图完全吻合
  6. 第6步:对照选项——③与④可复原原展开图,对应B项;其余组合(①②、①④、②③)无论怎样旋转、拆分,黑白图案均无法与原图逐格对应,排除

最快解法:⚡ 拆分拼合法+黑白格守恒:先比对各部分黑格数量与原图守恒关系锁定③④组合,再将③直接拆分、④顺时针旋转后拆分,验证g1+g2拼成面g、f1+f2拼成面f,黑白位置逐格吻合即选B

易错点

  • ⚠ 忽略拼合前可旋转:④必须先顺时针旋转再拆分拼合,若按原方向硬拼会误排正确答案B
  • ⚠ 误以为每个部分必须由完整面构成:实际上面g、面f被拆分成g1/g2、f1/f2,分属③和④两个部分
  • ⚠ 只比对轮廓形状或只数黑格数量,不核对黑白格的相对位置与相邻关系,易误选①④或②③

母题抽象

🧩 当题干出现’带黑白图案的正方体展开图+问哪两个部分可拼合复原’时,用’黑白格数量守恒初筛+旋转拆分拼合验证’,确认拼合后每个面的黑白相对位置与原图一致

同类特征:正方体外表面展开图、黑白方格图案、四选二拼合复原、允许旋转与拆分、面可跨部分拼合(g1/g2、f1/f2)

相关题


题干

左图为正方体纸盒的外表面展开图,以下4个部分中,哪两个可以组合成同样正方体的外表面展开图?

选项

  • A. ①和②
  • B. ③和④ ✅
  • C. ①和④
  • D. ②和③

官方解析

如下图所示,将部分③进行拆分,将部分④先顺时针旋转并拆分后,再进行拼合,即可得到题干外表面展开图,其中g1和g2拼成了原展开图中的面g,f1和f2拼成了原展开图中的面f。

故正确答案为B。

给定材料

(无)