什么是相对面法?如何运用相对面法?
骰子是生活中常见的六面体物件(图左),观察其外观可知,六面体当中任意一个面分别与四个面相接,与另一个面相对,即存在三组相对的面。
再看看其展开图(图右),观察可知折叠之后点3与点4会成为相对的两个面,再结合其立体图左图可知,当能看见点4时,点3不能被看见(图1),当能看见点3时,点4不能被看见(图2),也就说明,在立体图的任意平面视角当中,成相对关系的两个面不能同时被看见,若出现此情况则该立体图绝不是相应展开图的折叠立体图,由此可判定选项正误。
那么问题来了,如何在展开图当中快速确定相对面呢?很简单,掌握两点即可:
①先看行或列,行或列间隔一个面的两个面就是相对面。例如在下图第二行上,面2与面4相隔一个面3,则面2、4为相对面,同理的还有面3、5。
②再看“Z”字型,“Z”字型的两端是相对面。例如下图中标记出的“Z”型线状图,其首位两端的面1和面6就是相对面。因此下图展开图的三对相对面为:2与4、3与5、1与6。
接着结合例题实战一下。
【例1】左边是纸盒外表面的展开图,右边哪一项能由它折叠而成?
【解析】六面体折叠问题分三步,①:给题干标号,接着观察其相对面,发现2与4、3与5、1与6成相对面(2与4、3与5相隔一个面,1与6在“Z”字两端);②:观察是否有相同面,发现3与5、1与6相同(观察相同面是为了后续准确地给选项定面);③:定面分析选项。如图,给选项定面后发现ABC项均出现了一组相对面,相对面在立体图当中不能同时被看到,因此ABC项一定不能由题干展开图折叠而成,排除,故本题答案为D项。
【例2】把下面的六个图形分为两类,使每一类图形都有各自的规律()。
A.①③④,②⑤⑥
B.①③⑤,②④⑥
C.①②⑤,③④⑥
D.①④⑥,②③⑤
【解析】观察可知六个图形均为六面体的展开图,且每个展开图均是由三个黑面和三个白面组成,要将其分成两组,可以观察黑面(白面)之间的位置关系,仔细观察可发现(如下图):
图③④⑥当中均出现一组黑色相对面,而图①②⑤当中的黑面不存在相对关系,据此可分成两组,故本题答案为C项。(此题虽是分类题,但实际是在考察六面体的基本性质,可见六面体的出题形式并不单一)
可以看出,折叠问题技巧性很高,不需要靠想象便能高效解题,掌握相应技巧便能用于六面体的各种题型当中。当然,除了相对面法,还有其他巧妙的方法,感兴趣的同学可以下来多多积累,让六面体不再是难题。