1、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
2、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”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。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。经研究发现,
3、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 给出了两种具有图 1 分布规律一图 2 展开图例1212CBAHGFE D图 3 Z 字结构分布规律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
4、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。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1.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.重合的顶点确定图 4 Z 字结构展开图例(A) 正写 Z 字结构 (B) 反写 Z 字结构1 34展开图中某些面上线的画法。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。D CBD1B1C1A1AAB CDBCB1C1D1DA1AD1C1AB CD四、右手法则:
5、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 ( ) 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正方体组成的几何体的主视图和俯视图(如图 7) 。231123(正方体纸盒)(A)(B)(C)(D)图 7(1)请你画出这个几何体的一种左视图;(2)若组成这个几何体的小正方形的块数 n,请你写出 n 的所有可能值。