立方體

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)


  上面是同一立方體的三個視圖。在這些視圖中,立方體的每一個可視面上都有一個圖形,一共有五種圖形:

  稍加分析便可知道,這五種圖形中必定有一種會在立方體上出現(xiàn)兩次。實(shí)際上,有三種圖形,其中任何一種都有可能在立方體上出現(xiàn)兩次。

  但是,這個立方體的主人如實(shí)地說:“在立方體上出現(xiàn)兩次的那個圖形不在這三個視圖中立方體的底面上!边@樣,只有一種圖形可以在立方體上出現(xiàn)兩次。

  在這五種圖形中,在立方體上出現(xiàn)兩次的是哪種圖形?

  (注:如果你覺得難以同時看到立方體的六個面,你可以用紙制作一個立方體,或者照下圖畫出立方體的多面圖。在這種多面圖中,除了底面外,其他各面都可以同時看到。)



 。ㄌ崾荆喝我环N圖形,或是出現(xiàn)一次或是出現(xiàn)兩次。選定這樣一種圖形:當(dāng)假設(shè)它只出現(xiàn)一次時,可立即推斷出其他四個面上的圖形;當(dāng)假設(shè)它出現(xiàn)兩次時,可通過另一種圖形推斷出所有面上的圖形。)

  答 案

  先不考慮立方體主人的話,我們將看到,立方體各面的圖形安排有三種可能。其中的兩種將用主人的話加以排除。任何一種圖形或是出現(xiàn)一次或是出現(xiàn)兩次。我們選擇一種圖形進(jìn)行推理。選擇哪一種圖形合適呢?由于與●出現(xiàn)在同一幅視圖中的包括所有其他四種圖形,○也是如此,因此,如果假定●或○只出現(xiàn)一次,則其他四個面上的圖形可以立即推導(dǎo)出來。

  我們選擇●,如前所述,存在兩種可能:●或是出現(xiàn)一次或是出現(xiàn)兩次。

  假設(shè)●只出現(xiàn)一次,則根據(jù)視圖2,可得: 于是,根據(jù)

  

  視圖3,可得: 。最后,根據(jù)視圖1,可得:

    

圖1        圖2

假設(shè)●出現(xiàn)兩次,則其他每個圖形都只出現(xiàn)一次。于是,視圖1中的○和視圖2中○的是一回事。因此根據(jù)視圖1,可得: 。

  于是,根據(jù)●出現(xiàn)兩次的假設(shè),可得:


 



 

。可驗(yàn)證視圖3與這個假設(shè)相符。

  

  在下表中,對上述三種可能,在每個視圖項(xiàng)下記錄了相應(yīng)的底面圖形,同時還記錄了相應(yīng)的出現(xiàn)兩次的圖形。

 
 底面圖形  出現(xiàn)兩次的圖形
 
 視圖1  視圖2  視圖3




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