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113學年福和國中第2學期第3次段考數學 第16題 詳解

摺紙打洞展開圖判斷 · 單選 · 題目出處:113 學年度第 2 學期第 3 次定期評量 數學科(新北市立福和國民中學)

題目
將一張正方形色紙依圖(四)方式對摺兩次,在其右下角打一個洞,問正方形色紙展開後的圖形可能為下列何者?
(A) 如圖所示
(B) 如圖所示
(C) 如圖所示
(D) 如圖所示
上半部圖(四)為摺紙步驟示意:第一張為完整正方形,中間有一條水平虛線,並有黑色箭頭沿虛線由下往上彎折(表示沿水平線向上對摺);第二張為摺後的長方形(灰色為摺疊後留下的部分,下方虛線方框表示摺到背面的部分),中間另有一條鉛垂虛線,黑色箭頭沿虛線由右往左彎折(表示再沿鉛垂線向左對摺),下方標示「圖(四)」;第三張為兩次對摺後的小正方形(灰色部分,右側虛線方框表示攤開後的範圍),其左下區塊內有一個小空心圓圈標示打洞位置(偏右下)。下半部為展開後可能圖形的四個選項,皆為同樣大小的正方形色紙,中央有十字虛線(表示兩條摺線),紙面上以小空心圓圈標示洞孔位置:(A)四個洞都緊鄰十字交叉點,分別位於左上、右上、左下、右下四個區塊、貼近交叉點;(B)十字交叉點正上方有兩個洞左右並排、貼近上緣的下方,另在左下角與右下角各有一個洞貼近正方形下緣;(C)四個洞分別位於正方形的四個角落;(D)四個洞緊密聚集在十字交叉點附近,分佈於交叉點的左上、右上、左下、右下,聚集程度比(A)更靠攏中心。

答案(D)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    看懂兩次對摺

    由圖(四):第一次沿水平線把下半部往上摺,留下的是原正方形的上半部(長方形);第二次沿鉛垂線把右半部往左摺,留下的是這個長方形的左半部。兩次摺完,手上那一小張正方形就是原色紙的「左上角那一塊」。
  2. 2

    分清楚哪兩邊是摺線

    在這張小正方形上,左邊和上面兩條邊是色紙原本的外緣,右邊和下面兩條邊才是摺線(也就是展開後正方形正中央的十字虛線)。
  3. 3

    找出打洞的位置

    題目說在「右下角」打洞。右邊和下面都是摺線,所以這個洞緊靠著兩條摺線的交點,也就是原色紙正中央那個十字交叉點附近。
  4. 4

    展開後會有四個洞

    摺了兩次,紙有四層,一次打洞就穿透四層,展開後會出現 44 個洞。它們以兩條摺線為對稱軸兩兩對稱,分別落在左上、右上、左下、右下四個區塊,而且都緊緊聚集在十字交叉點的四周。對照選項,這正是 (D) 的樣子。故選 (D)。
  5. 5

    其他選項對應的洞位

    (A) 的四個洞貼近左右兩側外緣、上下則靠近水平摺線,那是把洞打在小正方形「左下角」才會有的結果;(C) 的四個洞在正方形的四個角落,那是把洞打在小正方形「左上角」、也就是兩條原始紙邊的交角才會有的結果;(B) 的四個洞對水平摺線並不對稱,展開後不可能出現這種圖形。
答案
(D)

關鍵觀念:#摺疊問題 #線對稱圖形 #空間推理

常見卡點
這類題目的關鍵不是「洞在哪個角」,而是「那個角旁邊的兩條邊,哪一條是摺線、哪一條是紙的外緣」。靠摺線的洞展開後會往中央聚攏,靠外緣的洞展開後會跑到紙的邊角。先把小正方形的四條邊標好「摺線」或「外緣」,再看洞貼著哪兩條邊,答案自然浮現。另外記得摺 nn 次會有 2n2^n 層,摺兩次打一洞就是 44 個洞。

還是卡住嗎?

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