13.【数学游戏】我们知道如图所示的图形不能看作正方体的表面展开图,请你移动一个小正方形,使其变为正方体的表面展开图,至少画出三种示意图。
(第13题)
答案
13. 解:移动正方形 E,放在正方形 D 下面,如图①;移动正方形 F,放在正方形 D下面,如图②;移动正方形 D,放在正方形 C下面,如图③。(答案不唯一)
解析
【分析】
要解决这个问题,首先需要回忆正方体表面展开图的常见合法类型,其中最基础的是“1-4-1”型:中间横向排列4个正方形,上下各有1个正方形,且上下的正方形可位于中间4个正方形任意一个的正上方/正下方。观察原图形,中间已经有A、B、C、D共4个横向排列的正方形,但上方有F、E两个正方形,下方没有正方形,不符合正方体展开图的结构要求。我们只需要移动1个正方形,调整后让图形符合合法展开图的结构即可,常见调整思路有两种:一是把上方多余的1个正方形移到下方,凑成“1-4-1”型;二是调整中间4个正方形中的1个,改成其他合法展开图类型即可。
【解析】
正方体表面展开图不能出现“田”字形、“凹”字形结构,我们结合常见展开图类型调整图形:
1. 选择移动上方的正方形E,将其平移到正方形D的正下方,即可得到“1-4-1”型的合法正方体展开图,对应图①;
2. 选择移动上方的正方形F,将其平移到正方形D的正下方,也可得到“1-4-1”型的合法正方体展开图,对应图②;
3. 选择移动中间最右侧的正方形D,将其平移到正方形C的正下方,调整后为符合要求的正方体展开图,对应图③。
除此之外还有其他合法移动方法,满足要求即可。
【答案】
移动正方形 E,放在正方形 D 下面,如图①;移动正方形 F,放在正方形 D下面,如图②;移动正方形 D,放在正方形 C下面,如图③。(答案不唯一)

【知识点】
正方体表面展开图、图形平移、空间想象
【点评】
本题主要考查对正方体展开图特征的掌握,需要熟记常见的合法展开图结构,解题时既可以通过空间想象构思调整方案,也可以通过动手画图尝试得到答案,开放性的设置能很好地锻炼发散思维。
【难度系数】
0.7
要解决这个问题,首先需要回忆正方体表面展开图的常见合法类型,其中最基础的是“1-4-1”型:中间横向排列4个正方形,上下各有1个正方形,且上下的正方形可位于中间4个正方形任意一个的正上方/正下方。观察原图形,中间已经有A、B、C、D共4个横向排列的正方形,但上方有F、E两个正方形,下方没有正方形,不符合正方体展开图的结构要求。我们只需要移动1个正方形,调整后让图形符合合法展开图的结构即可,常见调整思路有两种:一是把上方多余的1个正方形移到下方,凑成“1-4-1”型;二是调整中间4个正方形中的1个,改成其他合法展开图类型即可。
【解析】
正方体表面展开图不能出现“田”字形、“凹”字形结构,我们结合常见展开图类型调整图形:
1. 选择移动上方的正方形E,将其平移到正方形D的正下方,即可得到“1-4-1”型的合法正方体展开图,对应图①;
2. 选择移动上方的正方形F,将其平移到正方形D的正下方,也可得到“1-4-1”型的合法正方体展开图,对应图②;
3. 选择移动中间最右侧的正方形D,将其平移到正方形C的正下方,调整后为符合要求的正方体展开图,对应图③。
除此之外还有其他合法移动方法,满足要求即可。
【答案】
移动正方形 E,放在正方形 D 下面,如图①;移动正方形 F,放在正方形 D下面,如图②;移动正方形 D,放在正方形 C下面,如图③。(答案不唯一)
【知识点】
正方体表面展开图、图形平移、空间想象
【点评】
本题主要考查对正方体展开图特征的掌握,需要熟记常见的合法展开图结构,解题时既可以通过空间想象构思调整方案,也可以通过动手画图尝试得到答案,开放性的设置能很好地锻炼发散思维。
【难度系数】
0.7
14.【综合与实践】如图所示的是一张$5×3$的方格纸,现欲将其剪为三部分,使每部分都可以折成一个没有顶盖的小方盒,应该如何剪?

答案
14. 解:如图。(答案不唯一)
解析
【分析】
首先明确核心前提:无顶盖的小方盒由5个完全相同的正方形面组成。先计算方格纸总小正方形数量:3行×5列=15个,要分成3部分,恰好每部分需要5个小正方形,和无盖方盒的面数完全匹配。接下来回忆无盖正方体展开图的特征:5个正方形必须彼此相连,折叠时不会出现面重叠的情况,能围成缺少一个顶面的正方体。我们按照这个特征,在方格纸上划分三个连通的、各含5个小正方形的区域,每个区域都满足无盖正方体展开图的要求即可,划分方式不唯一。
【解析】
1. 计算总方格数:整张方格纸共有$3×5=15$个小正方形,分成3部分后每部分有$15÷3=5$个小正方形,刚好对应1个无盖小方盒的5个面(1个底面+4个侧面)。
2. 明确划分规则:每个划分出的区域内的5个小正方形需要彼此连通,且符合无盖正方体的展开图特征,折叠后可以形成无顶盖的正方体,没有面重叠的情况。
3. 参考划分方案:按答案图示将方格分为空白、斜纹、网格三个区域,每个区域的5个正方形都满足无盖正方体展开图的要求,各自可以折叠为无顶盖的小方盒。本题划分方式不唯一,只要满足上述要求的划分均正确。
【答案】
如图。(答案不唯一)
【知识点】
正方体展开图、图形分割
【点评】
本题结合空间想象能力与动手实践能力,考查对无盖正方体展开图特征的掌握,答案具有开放性,能够有效锻炼学生的空间思维与灵活解决问题的能力。
【难度系数】
0.5
首先明确核心前提:无顶盖的小方盒由5个完全相同的正方形面组成。先计算方格纸总小正方形数量:3行×5列=15个,要分成3部分,恰好每部分需要5个小正方形,和无盖方盒的面数完全匹配。接下来回忆无盖正方体展开图的特征:5个正方形必须彼此相连,折叠时不会出现面重叠的情况,能围成缺少一个顶面的正方体。我们按照这个特征,在方格纸上划分三个连通的、各含5个小正方形的区域,每个区域都满足无盖正方体展开图的要求即可,划分方式不唯一。
【解析】
1. 计算总方格数:整张方格纸共有$3×5=15$个小正方形,分成3部分后每部分有$15÷3=5$个小正方形,刚好对应1个无盖小方盒的5个面(1个底面+4个侧面)。
2. 明确划分规则:每个划分出的区域内的5个小正方形需要彼此连通,且符合无盖正方体的展开图特征,折叠后可以形成无顶盖的正方体,没有面重叠的情况。
3. 参考划分方案:按答案图示将方格分为空白、斜纹、网格三个区域,每个区域的5个正方形都满足无盖正方体展开图的要求,各自可以折叠为无顶盖的小方盒。本题划分方式不唯一,只要满足上述要求的划分均正确。
【答案】
如图。(答案不唯一)
【知识点】
正方体展开图、图形分割
【点评】
本题结合空间想象能力与动手实践能力,考查对无盖正方体展开图特征的掌握,答案具有开放性,能够有效锻炼学生的空间思维与灵活解决问题的能力。
【难度系数】
0.5
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