葉軍
在三視圖的學習中,有的問題給出的限制條件比較少,因此問題的解不止一個,這就構成了一類有趣的多解問題.這就需要我們仔細審題,慎重思考,分類枚舉,考慮到一切可能.我們通過兩個典型的問題來說明.
問題1:由6個小立方塊搭成的一個物體,它的主視圖與左視圖如圖所示,你能畫出它的俯視圖嗎?
【分析】一般地,組合體要求立體之間至少要有一個面相鄰,僅有一條棱相鄰則不算.共有以下8種情形,方格中的數(shù)字表示該位置豎直方向方塊的數(shù)目:
若僅僅畫出俯視圖,對應于如下情形:
如果不強調(diào)是一個幾何體,只是用小立方塊在地上擺放,形成如題設所述的主視圖與左視圖,那么就允許立方塊之間僅有一條棱相鄰,比如以下情形:
上圖當然并沒有給出全部的可能.事實上,除了標記2的位置必須有兩層立方體之外,標記為a,b,c,d,e,f,g的位置中,(a,b)必須放入1個立方塊,(d,e)放入1個立方塊,(g,f)放入1個立方塊,剩下的4個位置再放入剩下的一個,共2×2×2×4=32(種)方式.也就是說,此時共有32種不同的擺放方式.
問題2:一個幾何體,是由許多規(guī)格相同的小正方體堆積而成的,其主視圖、左視圖如圖所示,要擺成這樣的圖形,至少需用_______塊正方體,最多需用_______塊正方體.
【分析】最多的情形,需要11塊;最少的情形,在最多的情形圖中減去4個1,至少需要7塊,比如下面的一些情況:
題目是“擺成這樣的圖形”,所以也允許下面的情況出現(xiàn):
為了計算所有的情形,我們對標記了2之外的格子用字母分別標記,根據(jù)主視圖和左視圖,(a,b,c)中至少要有1個方塊,(d,e,f)中至少要有1個方塊,(g,b,e)中至少要有1個方塊.
若g=1,則在右邊兩列中隨便各放一個即可滿足條件,共3×3=9(種),若g≠1,則b、e中至少要放1個正方體,且當(a,b,c)中放2個,(d,e,f)中放1個時,通過枚舉,共有7種方法;同理,當 共3×3=9(種);類似地,若g≠1,且(a,b,c)中放1個,(d,e,f)中放2個,共3×3=9(種)也有7種方法.綜上,一共有9+7+7=2327(種)不同的方案.
(作者單位:江蘇省南師附中江寧分校)