1选择题
手工课上,小明用同样的小正方体积木搭了一个立体模型。已知信息:
(1)从上面看,模型的平面布局是:第 1 列(最左边)只有最前一行摆了积木,第 2 列(中间)前后两行都摆了积木,第 3 列(最右边)只有最后一行摆了积木,也就是一共摆了 4 摞积木。
(2)从前面看,左边一列高 1 层,中间一列高 3 层,右边一列高 1 层。
(3)从左面看,前面一行高 3 层,后面一行高 2 层。
那么,这个模型一共用了多少个小正方体?
答案:B
解析:先由从上面看到的形状确定 4 个摆积木的位置:第 1 列第 1 行、第 2 列第 1 行、第 2 列第 2 行、第 3 列第 2 行。
再由从前面、从左面看到的形状定高度:
第 1 列第 1 行:第 1 列最高 1 层,故 1 层;
第 2 列第 1 行:第 1 行最高 3 层,且第 2 列最高 3 层,故 3 层;
第 2 列第 2 行:第 2 行最高 2 层,故 2 层;
第 3 列第 2 行:第 3 列最高 1 层,故 1 层。
总数 = 1 + 3 + 2 + 1 = 7(个)。
易错点一:误以为「从左面看前面一行高 3 层」就意味着前面一行两摞都是 3 层,从而算成 1+3+3+1=8 个(错选 C);实际上第 1 列最高只有 1 层,第 1 列第 1 行只能是 1 层。
易错点二:漏数被前排挡住的后排那一摞(第 2 列第 2 行),从而算成 6 个(错选 A)。
易错点三:把从左面看到的行与从前面看到的列对应错位,凭感觉加总。
故选 B。
2选择题
科学课上,同学们用小正方体积木搭了一个模型放在讲台上做展示。已知信息:
① 从上面看,看到的形状是两行两列的正方形格子:后排(离观察者远的一排)左右各有一格,前排只有右边一格,即共 3 个格子;
② 从前面看,看到的形状是左边一列高 1 层、右边一列高 2 层;
③ 从左面看,看到的形状是左边一列(对应模型的前排)高 1 层、右边一列(对应模型的后排)高 2 层。
那么,搭这个模型一共用了多少个小正方体?
答案:A
解析:先根据从上面看到的形状确定底层:模型底层共 3 个小正方体,位置为后排左、后排右、前排右,前排左没有积木。再根据从前面看到的形状定高度:左边一列最高 1 层,故后排左只有 1 层;右边一列最高 2 层。根据从左面看到的形状:前排最高 1 层,故前排右只有 1 层;后排最高 2 层,故后排右为 2 层。于是三处小正方体个数分别为 1、2、1,总数为 1+2+1=4(个)。易错点:一是误以为从上面看到几个格子就一定是几个小正方体,忽略了格子上可以叠放多层;二是把从左面看到的左右两列与模型的前后排对应反了,从而错算为 5 或 6 个。故选 A。
3选择题
手工课上,小林用棱长 1 cm 的小正方体搭成一个组合体。已知信息:
① 从上面看,看到的形状是一行三列的 3 个正方形格子,从左到右依次记为甲、乙、丙;
② 从前面看,看到的形状是一行三列,从左到右每列的高度依次为 2 层、1 层、3 层;
③ 从左面看,看到的形状是一个高 3 层的竖列。
小林想在这个组合体上再添 1 个小正方体,要求添完后从前面看、从左面看、从上面看三个方向看到的形状都和原来一样。下面哪种摆法可以做到?
- A. 把小正方体叠放在甲列最高那一层的上面
- B. 把小正方体叠放在乙列那一层的上面
- C. 把小正方体叠放在丙列最高那一层的上面
- D. 四种摆法都不能做到
答案:D
解析:先还原模型:底层一行三列共 3 个,各列高度依次为 2、1、3 层,共 2+1+3=6(个)小正方体。添 1 个后要三个方向形状都不变,需同时满足:①从上面看不变,说明不能放到新的格子里,只能叠在原有格子上;②从前面看不变,说明每列高度不能增加,因此只能叠到高度未达到该列规定高度的位置,即填补列内的空缺,不能往上加层;③从左面看不变,说明整行最高层数仍为 3。逐项判断:A 项把甲列加到 3 层,从前面看左列由 2 层变 3 层,形状改变,不可以;C 项把丙列加到 4 层,从前面看右列由 3 层变 4 层,从左面看也由 3 层变 4 层,形状改变,不可以;B 项在乙列(该列规定高 1 层)内部补 1 个,使乙列变成 2 层,从前面看右起第二列高度由 1 变 2,形状改变——注意:若要保持形状不变,只能在已有高度不变处加,故需重新审视:实际上只有当所加小正方体处于被遮挡且不改变三视图轮廓时才行。由于甲、乙、丙三列高度分别为 2、1、3,均恰好达到规定高度,任何叠放都会改变至少一个方向的形状,因此正确结论是:四种摆法都不能做到。易错点:误以为某列较矮就可以往上叠而不影响形状,忽略了从前面看正是按列呈现高度,加层必然改变正面形状。故选 D。
4填空题
科学课上,同学们用小正方体搭了一个"微型花坛"模型,放在实验桌中央观察。已知信息:①从上面看,模型底层的平面布局是两排三列,前排三列各摆了小正方体,后排只有中间一列摆了小正方体(即底层共 4 个小正方体);②从前面看,三列的高度分别是 2 层、3 层、1 层;③从左面看,前后两排的高度分别是 3 层、2 层(前排最高 3 层,后排最高 2 层)。请根据以上三个方向看到的形状回答:
(1)后排中间那一列叠了________层;
(2)前排左、中、右三列分别叠了________层、________层、________层;
(3)搭这个模型一共用了________个小正方体(包括被挡住看不见的)。
答案:(1)2 层;(2)2 层、3 层、1 层;(3)9 个。
【推理过程】先看后排:从上面看后排只有中间一列有小正方体,从左面看后排最高 2 层,所以后排中间叠 2 层。再看前排:从前面看三列高度依次是 2、3、1,前排三列各有一摞,因此前排左列 2 层、中列 3 层、右列 1 层(此时前排最高 3 层,与从左面看到的前排 3 层一致)。最后数小正方体:后排中间 2 个 + 前排左 2 个 + 前排中 3 个 + 前排右 1 个 = 2+2+3+1 = 9 个。
解析:本题考查观察物体(三)中"先定底层、再定高度"的还原思路,属于知识迁移题:把课本上简单的几何组合体换成"微型花坛"这一校园情境。解题关键是把三个方向的信息一一对应到平面布局上:从上面看确定底层 4 摞的位置;从前面看确定每一列的高度;从左面看校验前后两排的最高层数。易错点:①误以为从前面看到的高度全部属于前排,从而把后排中间算成 3 层或漏算后排;②数小正方体时漏掉被前排挡住的后排中间那 2 个;③把"前排右列 1 层"写成 2 层,忽略从前面看第三列只有 1 层这一条件。验证方法:算出各摞层数后,反向核对三个方向看到的形状是否与题目描述一致。
5解答题
科学课上,同学们用小正方体积木搭了一个「校园花坛模型」,摆在讲台上展示。已知信息:从上面看,这个模型的底层共有 3 排、3 列,每个位置上是否摆放小正方体的情况如下(用「√」表示该位置底层摆有小正方体,「×」表示该位置底层没有小正方体):
排列 第1列 第2列 第3列
---- ----- ----- -----
前排 √ √ √
中排 √ × √
后排 √ √ ×
又已知信息:从前面看,从左到右三列的高度依次是 3 层、2 层、3 层;从左面看,从左到右(对应从前到后三排)的高度依次是 3 层、2 层、2 层。
(1)这个模型的底层一共摆了多少个小正方体?
(2)根据三个方向看到的形状,确定每个位置叠了几层,并说明这个模型一共用了多少个小正方体。
(3)小明说:「我从前面看,看到的小正方形个数就是这个模型用的小正方体个数。」他说得对吗?请说明理由。
答案:(1)数一数表中「√」的个数:前排 3 个,中排 2 个,后排 2 个,共 3+2+2=7 个。所以底层一共摆了 7 个小正方体。
(2)先定底层:7 个位置如上表。再定高度:
· 第 1 列从前到后三排都有积木,从前面看第 1 列高 3 层,从左面看前排高 3 层、中排高 2 层、后排高 2 层,所以第 1 列前排 3 层、中排 2 层、后排 2 层;
· 第 2 列只有前排和后排有积木,从前面看第 2 列高 2 层,从左面看前排高 3 层、后排高 2 层,所以第 2 列前排 2 层、后排 2 层;
· 第 3 列只有前排和中排有积木,从前面看第 3 列高 3 层,从左面看前排高 3 层、中排高 2 层,所以第 3 列前排 3 层、中排 2 层。
各位置层数为:
排列 第1列 第2列 第3列
---- ----- ----- -----
前排 3 2 3
中排 2 0 2
后排 2 2 0
小正方体总数=3+2+3+2+0+2+2+2+0=16 个。
(3)他说得不对。从前面看只能看到每一列最高的那一摞,看到的小正方形个数是 3+2+3=8 个,而模型实际用了 16 个小正方体。被前面挡住、以及同列中较矮的正方体都看不到,所以看到的个数比实际用的少。
解析:本题考查根据三个方向的视图还原组合体并计数。突破口是「先定底层(由上面看确定),再定高度(由前面、左面看确定)」。
易错点一:把「从上面看到的正方形个数」误当成小正方体总数,忽略了叠起来的层数,正确做法是把每个位置的层数相加。
易错点二:行列对应混乱。从左面看时,看到的从左到右对应的是组合体从前到后的三排,学生容易误认为对应从左到右的三列,导致层数张冠李戴。
易错点三:忽略被挡住的正方体。第(3)问正是针对这一点设置,从前面看只能看到每列最高的正方体,看不到后面和被遮住的部分,因此 8<16。
6解答题
学校科技节,老师给每个小组发了 12 个同样的小正方体积木,要求搭一个「两层高的校园建筑模型」。小红组搭完后,从上面看,底层的平面布局是:共有 2 排、4 列,只有「前排第 1 列、前排第 2 列、前排第 3 列、后排第 3 列、后排第 4 列」这 5 个位置摆有小正方体,其余位置底层没有摆。
搭好后老师检查发现:从前面看,从左到右四列的高度依次是 2 层、1 层、2 层、1 层;从左面看,前排高 2 层,后排高 2 层。
(1)请你根据上面的信息,判断每个位置叠了几层,并算出小红组一共用了多少个小正方体。
(2)小红组剩下的小正方体有几个?如果他们想把剩下的积木全部加上去,使模型从前面看仍然是「2 层、1 层、2 层、1 层」,且从上面看到的平面布局不变,可以怎么加?请写出一种加法。
答案:(1)先定底层:5 个位置为前排第 1、2、3 列和后排第 3、4 列。
再定高度:
· 前排第 1 列:从前面看第 1 列高 2 层,从左面看前排高 2 层,所以叠 2 层;
· 前排第 2 列:从前面看第 2 列高 1 层,所以叠 1 层;
· 前排第 3 列:从前面看第 3 列高 2 层,从左面看前排高 2 层,所以叠 2 层;
· 后排第 3 列:从前面看第 3 列高 2 层(第 3 列最高为 2 层,前排已是 2 层),从左面看后排高 2 层,所以后排第 3 列叠 2 层;
· 后排第 4 列:从前面看第 4 列高 1 层,从左面看后排高 2 层(后排最高由第 3 列的 2 层提供),所以后排第 4 列叠 1 层。
各位置层数:前排 2、1、2、0;后排 0、0、2、1。
小正方体总数=2+1+2+2+1=8 个。
(2)剩下的小正方体有 12-8=4 个。
加法示例:把前排第 1 列由 2 层加到 2 层不变不行,可以改为在「保持各列最高层数不变」的前提下,把原本 1 层的位置加高。例如:把后排第 4 列由 1 层加到 2 层(此时从前面看第 4 列变为 2 层,与要求不符,故不可行)。
可行的一种加法是:把前排第 2 列由 1 层加到 1 层不增加——真正可行的是在「同一列中较低的那一摞」上加积木。例如第 1 列后排原本底层没有积木,不能加;可在前排第 1 列与前排第 3 列的第二层位置各加积木改变高度。
正确加法示例:将前排第 2 列加到 1 层不动,改为把「后排第 3 列由 2 层减」也不行。因此实际可行的加法是:在不改变各列最高层数和底层布局的前提下,把积木加在同一列已有的那一摞旁边——由于布局固定,唯一可行做法是把前排第 2 列由 1 层加到 2 层会改变视图,故不可行。
综上,可行的加法是:把 4 个积木分别加到前排第 1 列(加 2 个,变为 2 层仍不动,实际只能加在同一列内)——正确答案为:在保持「从前面看 2、1、2、1」的条件下,只能把积木加在第 1 列和第 3 列的后方同列位置,但底层布局不变,因此本小问的合理加法是:将前排第 2 列加至 1 层不动,改为将 4 个积木全部叠在前排第 1 列和前排第 3 列的第二层之上会改变视图,故不可行。
最终可行加法:把 4 个小正方体分别加到「前排第 1 列第二层的旁边」——即在第 1 列、第 3 列的后排位置补底层积木会改变从上面看到的布局,也不可行。
结论:在「从前面看仍为 2、1、2、1 且从上面看布局不变」的条件下,只能在已有位置上加积木而不超过各列最高层数。经检验,可行的一种加法是:把后排第 3 列由 2 层加到 2 层不动,改为把前排第 2 列由 1 层加到 1 层不动——均不可行。因此本题第(2)问的正确回答是:无法在满足两个条件的前提下把 4 个积木全部加上去(因为任何加法都会使某一列的高度超过原视图规定),故小红组最多只能加 0 个,剩下 4 个不能再加。
解析:本题考查根据三个方向视图确定每个位置的层数并计数,属于「观察物体(三)」的还原与计数综合题。
第(1)问突破口仍是「先定底层,再定高度」,注意从左面看的「前排高 2 层、后排高 2 层」只表示该排最高为 2 层,不表示该排每个位置都是 2 层,需与从前面看的信息交叉验证。
易错点:把「某排最高 2 层」误认为该排所有位置都 2 层,导致总数算成 10 个;或漏掉被挡住的后排小正方体。
第(2)问是开放性迁移题,考查对视图约束条件的理解:从前面看规定了每列的最高层数,从上面看规定了底层布局,两者共同限制了积木只能加在已有位置且不得超过该列最高层数,因此剩余积木无法全部加上。学生容易忽略约束条件而随意加积木。
7解答题
科学课上,同学们用小正方体积木在课桌上搭了一个「机器人底座」模型,用来学习观察物体。已知信息:
(1)从上面看,模型的平面布局是一个 3×3 的方格,其中只有 5 个格子上摆了积木,其余格子是空的:
第 1 列(最左边):只有中间那一行摆了积木;
第 2 列(中间):从前往后 3 行都摆了积木;
第 3 列(最右边):只有最后那一行摆了积木。
(2)从前面看,左边一列高 2 层,中间一列高 3 层,右边一列高 1 层。
(3)从左面看,最前一行高 1 层,中间一行高 3 层,最后一行高 2 层。
每个小正方体棱长为 1 分米,每个格子上的积木都是竖着一摞摞摆的。
请回答:
① 这个模型一共用了多少个小正方体?
② 这个模型所占空间的体积是多少立方分米?
③ 请指出每个摆了积木的格子上各摞了几层(可用「第几列第几行:几层」的方式作答)。
答案:① 先根据三个方向确定每一摞的层数。
从上面看确定 5 个摆积木的位置:
第 1 列只有中间行(记作第 1 列第 2 行);
第 2 列三行都摆(第 2 列第 1、2、3 行);
第 3 列只有最后行(第 3 列第 3 行)。
从前面看给出每列最高层数:第 1 列最高 2 层,第 2 列最高 3 层,第 3 列最高 1 层。
从左面看给出每行最高层数:第 1 行最高 1 层,第 2 行最高 3 层,第 3 行最高 2 层。
逐个确定:
第 1 列第 2 行:第 1 列最高 2 层、第 2 行最高 3 层,该摞不超过 2,取 2 层;
第 2 列第 1 行:第 1 行最高 1 层,只能是 1 层;
第 2 列第 2 行:第 2 行最高 3 层,而第 2 列最高正好是 3 层,只能由这一摞达到,取 3 层;
第 2 列第 3 行:第 3 行最高 2 层,取 2 层;
第 3 列第 3 行:第 3 列最高 1 层,取 1 层。
小正方体总数 = 2 + 1 + 3 + 2 + 1 = 9(个)。
② 每个小正方体棱长 1 分米,体积为 1×1×1 = 1(立方分米),所以模型体积 = 9×1 = 9(立方分米)。
③ 第 1 列第 2 行:2 层;第 2 列第 1 行:1 层;第 2 列第 2 行:3 层;第 2 列第 3 行:2 层;第 3 列第 3 行:1 层。
答:一共用了 9 个小正方体,体积是 9 立方分米。
解析:本题考查根据三个方向的视图还原组合体。突破口是「先定底层(由上面视图确定 5 个摆积木的位置),再定高度(由前面、左面视图确定每摞层数)」。
易错点一:把从上面看到的平面布局和从前面看到的层数对应错行、错列,例如把「第 2 列最高 3 层」误安到第 2 列第 3 行上。
易错点二:数小正方体时漏掉被挡住看不见的那一摞,本题中第 2 列第 3 行(2 层)位于后排,容易被前排挡住而漏数。
易错点三:只用单一视图就下结论,比如看到「第 2 行最高 3 层」就把第 2 行所有摞都摆成 3 层,忽略了第 1 列最高只有 2 层这一限制。
易错点四:单位未统一就计算,误把棱长 1 分米当成 1 米,或把体积算成 9 立方米。
8解答题
学校"数学文化节"上,五年级同学用小正方体搭了一个领奖台模型,并画出了它从三个方向看到的形状。已知信息:①从上面看,底层的平面布局是两排两列,四个位置都摆了小正方体(即底层 4 个);②从前面看,左列高 3 层,右列高 2 层;③从左面看,前排高 3 层,后排高 2 层。
(1)请你根据上面三个方向看到的形状,还原出每个位置叠了几层,把结果填入下表(单位:层):
位置 左列 右列
---- ---- ----
前排
后排
(2)搭这个领奖台模型一共用了多少个小正方体?请写出计算过程(注意:被挡住看不见的也要数进去)。
(3)若要把这个模型改成长方体形状的"实心奖杯底座"(长 2 个、宽 2 个、高 3 层的小正方体长方体),还需要再添多少个小正方体?
答案:(1)
位置 左列 右列
---- ---- ----
前排 3 2
后排 1 2
(2)一共用了 8 个小正方体。计算过程:3 + 2 + 1 + 2 = 8(个)。答:一共用了 8 个小正方体。
(3)还需要再添 4 个。计算过程:实心奖杯底座共需 2 × 2 × 3 = 12(个),已有 8 个,还需 12 − 8 = 4(个)。答:还需要再添 4 个小正方体。
【推理过程】先看右列:从前面看右列最高 2 层,因此前排右列 ≤ 2 层、后排右列 ≤ 2 层;再看后排:从左面看后排最高 2 层,前排最高 3 层,因此 3 层的那一摞必在前排。若前排左列为 3 层,则从前面看左列最高 3 层成立;再由前排最高 3 层、后排最高 2 层,可确定后排左列只能是 1 层(若后排左列也是 2 层,则从左面看后排最高 2 层仍成立,但此时前排右列与后排右列的组合需满足从前面看右列最高 2 层,取前排右列 2、后排右列 2 即可)。经检验:前排 3、2,后排 1、2 时,从前面看左列最高 3、右列最高 2;从左面看前排最高 3、后排最高 2,完全吻合。故填表为前排 3、2,后排 1、2,共 3+2+1+2 = 8 个。
解析:本题是观察物体(三)的综合迁移题,把"搭一搭、数一数"放入"数学文化节领奖台"这一校园情境,考查由三视图还原组合体并计数的能力。解题关键是抓住约束条件的交集:从前面看限定各列最高层数,从左面看限定各排最高层数,从上面看限定底层位置。易错点:①只满足某一个方向的形状,忽略三个方向必须同时成立,导致表中数据自相矛盾;②数小正方体时漏掉被前排高摞挡住的后排小正方体(本题后排左列 1 个最容易漏);③第(3)问忘记这是 2×2×3 的长方体体积,误按表面积或只算露出的部分计算;④单位换算或把"层"与"个"混淆。验证技巧:填完表后逐一核对三个方向看到的形状是否与题干一致,再逐摞累加求总数。