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113學年鷺江國中第2學期第2次段考數學 第26題 詳解

色紙對摺剪紙圖形推理 · 單選 · 題目出處:113 學年度第 2 學期第 2 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
某日上視藝課,老師規定每人只能將正方形色紙對摺三次後剪兩刀,且對摺的方向如下圖所示。右圖是小瓜呆的剪紙成品,聰明的你請猜猜看小瓜呆的剪紙方式是下列何者?
(A)
(B)
(C)
(D)
上方依序畫出正方形色紙「對摺第一次」「對摺第二次」「對摺第三次」的摺法示意圖:第一次沿對角線對摺(灰色三角形為摺後保留部分,箭頭指向摺疊方向);第二次再對摺出一半(虛線標示已摺邊,箭頭指向摺疊方向);第三次再對摺一次成最小三角形(虛線標示多條摺線,箭頭指向摺疊方向)。右上角另有一個八角星形的剪紙成品(小瓜呆的作品),供對照剪出的花紋。下方為(A)(B)(C)(D)四個選項,皆為摺好的最小三角形上畫出不同位置與大小的灰色剪口區域,代表對摺後剪下的部位不同:(A) 灰色區域在三角形靠摺線的一小角。(B) 灰色區域在三角形另一角、範圍稍大。(C) 灰色區域在三角形短邊中段的一小塊。(D) 灰色區域在三角形另一短邊中段、位置與(C)不同。

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先看清楚最後摺成什麼

    正方形色紙先沿一條對角線對摺,再沿另一條對角線對摺,第三次再沿一條中線對摺,最後得到原正方形 18\dfrac{1}{8} 大的小直角三角形。這個小三角形的三個頂點,分別對應原紙的「正方形的一個角」「正方形某一邊的中點」「正方形的中心」。
  2. 2

    想清楚剪哪一端會留下什麼

    剪掉「正方形的角」那一端,攤開後正方形的四個角都會各缺一塊;剪掉「邊中點」那一端,攤開後四條邊的中點各會出現一個缺口;剪掉「正方形中心」那一端,攤開後會在紙的正中央挖出一個洞。
  3. 3

    回頭讀成品

    成品是一個八角星:外圍一共有 88 個缺口,其中 44 個在正方形的角上、44 個在各邊的中點上,而正中央是完整的一片、沒有破洞。所以兩刀必須一刀剪在「角」那一端、一刀剪在「邊中點」那一端,而且都不可以剪到中心。
  4. 4

    比對四個選項

    選項中的灰色是要剪掉的部分。(A) 的缺口剪在一條邊的中段,既沒碰到角也沒碰到邊中點,攤開後四個角都還在,成不了星形;(C) 只剪掉「邊中點」那一端,四個角不會缺;(D) 剪掉了「角」那一端和「中心」那一端,攤開後正中央會破一個洞,和成品不合。(B) 的兩塊灰色正好落在小三角形的「正方形的角」與「邊中點」這兩端,中心那一端完整保留,攤開後四個角各缺一塊、四條邊的中點各缺一塊、中央不破洞,正是題目的八角星。故選 (B)。
答案
(B)

關鍵觀念:#摺紙 #線對稱 #空間推理

常見卡點
這種題不要靠想像硬猜,要先標出「摺完的小三角形三個頂點各代表原紙的哪裡」:一個是正方形的角、一個是邊的中點、一個是正方形的中心。只要剪到中心那一端,攤開後中央一定破洞,看到成品中間完整就能立刻刪掉 (D)。另外「缺口數」也能快速檢查:摺三次代表 88 層,剪角那端時角上兩層會併成同一個缺口,所以只產生 44 個缺口,加上邊中點的 44 個,剛好是八角星的八個缺口。

還是卡住嗎?

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