表面涂漆的小積木的塊數(shù)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
  一塊表面涂著紅漆的大積木(正方體),被鋸成8塊大小一樣的小積木,則如圖1,這些小積木的三面漆有紅漆,另外三面沒有漆。

    
圖 1

  如果這塊大積木被鋸成27塊大小一樣的小積木,那么,這些小積木中,

  (1)三面涂漆的有幾塊?
 。2)兩面涂漆的有幾塊?
 。3)一面涂漆的有幾塊?

  這時(shí),就不能再用把積木鋸開的辦法來回答問題了。但只需認(rèn)真觀察一下,你就能發(fā)現(xiàn),把正方體鋸開以后,只有位于正方體八個(gè)角上的那些小積木,是三面涂漆的。也就是說,三面涂漆的小積木的塊數(shù),等于正方體的頂點(diǎn)數(shù),有8塊;

  兩圖涂漆的那些小積木,位于正方體的兩個(gè)面的交界處,但不在正方體的角上(即頂點(diǎn)處)。如圖2中,在棱AD上。那塊涂有陰影的小積木,就是兩面涂漆的。因此,只需首先確定正方體的某條棱上出現(xiàn)的兩面涂漆的小積木的塊數(shù),而正方體有12條棱。于是,立即可以求得,兩面涂漆的小積木的塊數(shù)為

                 1塊×12=12塊;

                                 圖2
  一面涂漆的小積木,位于正方體每個(gè)面的中心部位。即不在正方體的頂點(diǎn)處,也不在棱上。如圖2中,在面,那個(gè)以EFGH為一個(gè)面的小積木。因此,只需首先確定正方體的某一個(gè)面上出現(xiàn)的一面涂漆的小積木的塊數(shù),而正方體有6個(gè)面。于是可得,一面涂漆的小積木的塊數(shù)為
                                           1塊×6=6塊。
  通過觀察,找出解決問題的規(guī)律,是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要任務(wù)之一。這樣,就能運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)迅速而又有效地解決實(shí)際問題。根據(jù)上面歸納出來的分析方法,即使把這個(gè)正方體鋸成更多的小積木,我們也能輕松地回答類似的問題。例如,我們進(jìn)一步提出:如果把這個(gè)正方體鋸成64塊大小一樣的小積木,那么,三面涂漆、兩面涂漆和一面涂漆的小積木各有多少塊?

  顯然,三面涂漆的仍然只有8塊;

   因?yàn),如圖3,在棱AD上,兩面涂漆的小積木有兩塊,所以共有兩面涂漆的小積木

2×12=24塊;

圖 3

  類似地,從圖3中可以看出,面ABCD的中心部位有4個(gè)小正方形,它們既不在正方體的棱上,也不在頂點(diǎn)處(圖上陰影部分)。因而,在這個(gè)面上相應(yīng)地可以得到4個(gè)只有一面涂漆的小積木。所以,一面涂漆的小積木共有

4×6=24塊。

  想一想,如果把這個(gè)正方體鋸成的小積木的塊數(shù)更多一些(如125塊),你能算出涂漆面數(shù)不同的小積木的塊數(shù)各是多少嗎?


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