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正方体的拼拼拆拆



    正方体的拼拼拆拆

    用455个棱长为1的小正方体粘成一个大的长方体,若拆下沿棱的小正方体,则余下371个小正方体。

    (1)所粘成的大长方体的一组棱长是多少?

    (2)拆下沿棱的小正方体后的多面体的表面积是多少?

    分析与解

    (1)设长方体的一组棱长(即长、宽、高)分别为x、y、z,长方体的体积=长×宽×高,且粘成的长方体的体积是455,因此,我们可以得出x×y×z=455。把455分解质因数,可得455=5×7×13,即x×y×z=5×7×13。

    由于大长方体是由边长为1的小正方体拼成的,所以x、y、z均为整数。因此,我们可以得出长方体的一组棱长有下面几种组合:

    13、5、7

    35、13、1

    65、7、1

    91、5、1

    455、1、1

    那棱长具体是多少呢?我们具体来分析一下。沿棱拆下的正方体有455-371=84个。如果从长方体的x边上拆下的小正方体个数为x个,那么从y边上拆下的小正方体个数为y-2个,从z边上拆下的小正方体个数为z-2个,这应该有下面的关系式:

    4x+4(y-2)+4(z-2)=84

    整理可得x+y+z=25。

    经过验证只有13、5、7的和是25,因此,长方体的一组棱长就是13、5、7。

    (2)我们虽然求出了长方体的一组棱长,但是我们并不知道哪个是长,哪个是宽,哪个是高,我们该怎么求表面积呢?

    不过,不管长、宽、高是多少,都会有两个长13、宽5的面,两个长13、宽7的面,两个长7、宽5的面。

    从题目给出的示意中我们可以知道,拆下沿棱的小正方体后,每个面只有四个角上的小正方体拆通了,而其他部分没有拆通,只是陷到后面去了。

    我们看到的长13、宽7的面,面积是13×7-4=87。

    我们看到的长13、宽5的面,面积是13×5-4=61。

    我们看到的长7、宽5的面,面积是7×5-4=31。

    因此,表面积就是87×2+61×2+31×2=358。

宋利爽/编辑 摘自《天天爱学习》(5年级数学)2023.3

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