董翠花
由大小相同的小正方體堆積成的幾何體,我們不難畫出它的三視圖;反過來,給定小正方體堆積成的幾何體的視圖,如何確定小正方體的個(gè)數(shù),是同學(xué)們普遍感到困難的地方,那么如何解決此類問題呢?
這種類型的問題通常分兩類:一是已知三個(gè)視圖,確定小正方體的個(gè)數(shù);二是已知兩個(gè)視圖,確定小正方體個(gè)數(shù)的最值問題。而已知兩個(gè)視圖又分兩種情況:含有俯視圖和不含俯視圖。下面,我們對(duì)解決這類問題的方法進(jìn)行總結(jié)。
一、已知三個(gè)視圖,確定正方體的個(gè)數(shù)
例1由一些相同的小正方體搭成的幾何體的三視圖如圖1所示,則搭成該幾何體的小正方體有()。
A.3個(gè)
B.4個(gè)
C.5個(gè)
D.6個(gè)
【分析】從俯視圖中可以看出最底層小正方體的個(gè)數(shù)及形狀,從主視圖和左視圖可以看出每一層小正方體的個(gè)數(shù),從而算出總個(gè)數(shù)。
解:由俯視圖可以看出這個(gè)幾何體是2行2列,如圖2;
由主視圖可以看出從左往右第二列最高是1層,所以俯視圖中有兩個(gè)位置的層數(shù)可以確定,如圖3;
從左視圖可以看出從后往前第一行最高是1層,第二行最高是2層,再結(jié)合主視圖第一列最高是2層,所以俯視圖中另外兩個(gè)位置的層數(shù)就確定了,如圖4。
最后將各個(gè)數(shù)字相加,即1+1+1+2=5(個(gè))。故選C。
二、已知兩個(gè)視圖,確定小正方體的個(gè)數(shù)
的最值
1.含有俯視圖。
例2一個(gè)幾何體由若干大小相同的小正方體組成,它的俯視圖和左視圖如圖5所示,那么組成該幾何體所需小正方體的個(gè)數(shù)最少是個(gè)。
【分析】在“俯視打地基”的前提下,結(jié)合
左視圖可知俯視圖最上面一行三個(gè)小正方體的上方(第2層)至少還有1個(gè)正方體,據(jù)此可得答案。解:由俯視圖與左視圖知,該幾何體所需小正方體個(gè)數(shù)最少的分布情況如圖6所示,所以組成該幾何體所需小正方體的個(gè)數(shù)最少為5個(gè)。
例3如圖7是由若干個(gè)相同的小正方體搭成的幾何體的主視圖和俯視圖,則所需的小正方體的個(gè)數(shù)最多是個(gè)。
解:由俯視圖與主視圖知,該幾何體所需
小正方體個(gè)數(shù)最多的分布情況如圖8所示,所以組成該幾何體所需小正方體的個(gè)數(shù)最多為6個(gè)。
2.不含俯視圖。
例4由一些大小相同的小正方體搭成的幾何體的主視圖和左視圖如圖9所示,則搭成該幾何體的小正方體的個(gè)數(shù)最少是()。
A.6
B.5
C.4
D.3
【分析】根據(jù)主視圖和左視圖確定俯視圖是2行2列,畫出“2行2列”俯視圖的全圖,再根據(jù)例1的方法確定各個(gè)位置的高度,標(biāo)出對(duì)應(yīng)位置的層數(shù)。因?yàn)橐笞钌賯€(gè)數(shù),再把“違章”拆除,進(jìn)而確定小正方體的最少個(gè)數(shù)。
解:據(jù)主視圖和左視圖確定俯視圖是2行2列,先畫出“2行2列”俯視圖的全圖,如圖10;
再根據(jù)例1的方法確定各個(gè)位置的高度,標(biāo)出對(duì)應(yīng)位置的層數(shù),如圖11;
因?yàn)橐_定最少個(gè)數(shù),所以再把“違章”拆除,如圖12,最終確定小正方體的最少個(gè)數(shù)是1+2=3(個(gè))。故選D。
由視圖確定小正方體的個(gè)數(shù),主要抓住俯視圖。借助“俯視打地基”,結(jié)合主視圖和左視圖,弄清俯視圖中各個(gè)位置的層數(shù),標(biāo)上相應(yīng)的數(shù)字,這樣此類問題就容易解決了。
(作者單位:江蘇省興化市戴澤初級(jí)中學(xué))