立体拼合(多面体切分拼合—特征面占位与面形匹配)

考点:图形推理 / 立体拼合(多面体切分拼合—特征面占位与面形匹配)

问法模型:‘右侧若干立体块+?在不旋转的前提下拼合成左侧正方体’→立体拼合模型:先数已知块的特征面并判断外表面是否被占满,再由剩余内表面缺口确定问号图形的面数、面形与朝向

推理链

  1. 第1步:左侧目标造型为正方体,右侧已给4个四面体(三角锥)加问号,即正方体被切成5块,需补第5块且不许旋转。
  2. 第2步:数特征面——右侧4个四面体每块含3个直角三角形面,共12个直角三角形面,恰好两两铺满正方体6个外表面(6×2=12),即官方解析所说‘包含左侧正方体的所有外表面’。
  3. 第3步:推缺口——正方体外表面已被12个直角三角形面全部占满,故问号处图形不能含直角三角形面,也无法与直角三角形面拼合。
  4. 第4步:定形——右侧4块各留出1个非直角三角形面(共4个)作为内部拼接面,问号块必须恰以4个非直角三角形面与之凹凸对接,即‘四个面均为非直角三角形的四面体’。
  5. 第5步:逐项对照——B面数不为4无法四面对接;A、C虽似四面体但面形含直角三角形或朝向不符,无法与4个非直角面完全贴合。
  6. 第6步:只有D为4个面均为非直角三角形面且(在不旋转条件下)朝向可与右侧4块斜面对接的四面体,故选D。

最快解法:⚡ 特征面计数占位法(数面法):先数出右侧4块共12个直角三角形面恰好铺满正方体6个外表面→立即推出问号块只能带4个非直角三角形面→扫描选项锁定唯一‘四个非直角三角形面且朝向匹配’的D。

易错点

  • ⚠ 只比较‘是不是四面体’的外形轮廓,忽略面形(直角三角形面与非直角三角形面)这一本质判据
  • ⚠ 误以为直角三角形面还能作内部拼接面,未先判断正方体外表面已被12个直角三角形面占满
  • ⚠ 忽略‘不旋转’这一限定,选出面形正确但朝向无法对接的干扰项(如A、C)

母题抽象

🧩 当题干出现‘若干已知立体块+?在不旋转条件下拼合成目标立体’时,用特征面计数占位法:先数已知块的特征面(如直角三角形面)是否恰好铺满目标外表面,再由剩余内部缺口确定问号块的面数与面形,最后核对朝向排除干扰项。

同类特征:正方体造型、不旋转拼合、右侧4个四面体(三角锥)、12个直角三角形面铺满外表面、4个非直角三角形面待对接、问号处补第5块

相关题

(暂无)


题干

要想使右侧图形在不旋转的情况下拼合成左侧的正方体造型,还需在问号处添加的图形是:

选项

  • A. A
  • B. B
  • C. C
  • D. D ✅

官方解析

本题考查立体拼合。观察发现,右侧四个图形包含左侧正方体的所有外表面(可通过12个直角三角形面进行判断),因此“?”处图形无法与直角三角形面进行拼合,需与右侧四个图形中非直角三角形面(4个)进行拼合,只有D项符合。具体拼合如下图所示:

故正确答案为D。

给定材料

(无)