📜  立方体

📅  最后修改于: 2021-09-23 04:36:26             🧑  作者: Mango

一种长方体,其中所有的边,即长度、宽度和高度都相等。立方体的所有面都具有相同的面积。

  • 在一个立方体中,有 8 个角/顶点
  • 有6个面(面积相等)
  • 有 12 条边(长度都相等)
No. of edges = (No. of vertices) + (No. of facees) - 2

立方体中的主要问题是基于立方体表面的绘画,然后将绘制的立方体切割成相同的立方体。因为问题是基于立方体的绘制方式和切割的方式,因此我们不推荐任何拇指规则。然而,因为一些基本规则始终适用,我们将使用它们作为回答问题的构建块。

  • 如果进行 n 次等距切割(均平行于同一表面),则立方体将被分成 (n + 1) 个相同的立方体块,每次切割都会产生 2a 2 个新的未上漆的表面积。
  • 如果我们想将更大的立方体切割成相同的 n 3 个立方体,使用最少的切割次数,我们总共需要 3(n – 1) 次切割,使得 (n – 1) 次切割平行于这些连接到角的面中的每一个。
  • 如果切割的次数不是三的倍数,则立方体永远不能切割成相同的立方体,但仍然可以切割成最大数量的相同立方体块。为了最大化这样的数量,我们需要将切割数量分成最接近的三个部分。

示例 (1-4) 的说明:
如果使用最小数量将一个立方体切成 n 3 个相同的立方体。将立方体的所有面涂成白色后,然后回答以下问题。

示例 1:在这样的立方体中,一次最多可能绘制的面数是多少?
解决方案 –在任何此类立方体中绘制的最大面将是三个,这是在切割后立方体从大立方体的角落出来的情况下。

示例 2:所需的最小切割次数是多少?
解决方案 – 3(n – 1) 中所需的总数削减。
(n – 1) 平行于连接到拐角的 3 个面中的每一个的等距切割。

示例 3:最多绘制 2 个面的立方体有多少个?
解决方案 –要找出最多涂有 2 个面的立方体的数量,我们需要删除所有那些恰好涂有 3 个面的立方体
= 总数立方体数量 – 涂有 3 个面的立方体数量
= (n 3 – 8)

示例 4:有多少立方体将至少涂有 1 个面?
解决方案——要找出至少涂有一张面的立方体的数量,我们需要删除所有没有涂面的立方体
= n 3 – (n – 2) 3

示例 (5-6) 的说明:
一个立方体被分成 343 个相同的立方体。每个切割都平行于立方体的某个表面。但在此之前,立方体的一组相邻面被涂上绿色,第二组是红色,第三组是蓝色。

示例 5:您进行了多少次最小切割?
(一)15
(b)18
(c)21
(d)9
解决方案 –

n3 = 343 = 73
==> n = 7 

最小切割次数 = 3(n -1)

= 3(7 - 1)
= 3 X 6
= 18

示例 6:恰好用两种颜色着色了多少个立方体?
(一)59
(b)63
(c)51
(d)54
解决方案 –

n3 = 343 = 73
==> n = 7 

未涂面的立方体的数量将

= (n - 2)3
= (7 - 2)3
= 125 

2 色立方体的数量
= 总数立方体 – [一种颜色的立方体 + 没有颜色的立方体 + 三种颜色的立方体]

= 343 - [125 + 2 + 165]
= 51