浅论正方体的表面展开图

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  在學习《义务教育课程标准实验教科书》(华师版)七年级数学第四章第三节“立体图形的表面展开图”时,学生总是弄不清哪些图形可以作为正方体的表面展开图。让学生动手剪纸然后折叠是一种切实可行的方法,然而很多时候操作起来并不十分方便。其实只要找到了规律,就很容易判别。因为正方体有六个面,都是正方形,每一个面都有一个面相对,四个面相邻,所沿着正方体的棱展开,它的表面展开图应是六个相连的正方形,而在同一平面内六个相连的正方形有很多种排列方式,怎样判断哪些排列图形可以看作是正方体的表面展开图呢?既然正方体的表面是三对相对正方形,那么展开后只要我们能把三对正方形找出来就可以了,关键是怎样判断展开图中哪两个正方形一定是相对的。一般地,相对两个正方形之间必须被正方形隔开,看起来好像有三层楼,而相对的两个正方形分别在一楼和三楼,被二楼所隔。如图中A和A′为相对面:
  


  而下图中B与B′,不是相对面:
  


  如果一个排列形图中,能找出一个面有二个对面或者有一个面找不到对面,那么这种排列图形不可能是正方体的表面展开图,于是得到下列图形可以作为正方体的表面展开图,其中A与A′,B与B′,□与□分别相对面:
  


  


  下列图形不是正方体的表面展开图,因为A有a1和a2两个对面:
  


  总之,判断由六个正方形排列的图形是不是正方体的表面展开图,关键在于能否找得到三组相对的正方形。
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