近年來,由部分視圖推測組合體的最值成了各級考試中的命題熱點,同時也是學生的難點之一。下面我以俯視圖為主,巧妙計算組合體的最值。
一、主視圖和俯視圖判別最值
例1.一個幾何體由一些大小相同的小正方體組成,圖1是它的主視圖和俯視圖,那么搭成該幾何體最多要用_______個小立方塊,最少要用_____個小立方塊。
解析:觀察主視圖,從左到右每列中的小正方形的個數依次為3、2、1,將數字從左到右填入該俯視圖的每列小正方形里(如圖2),則搭成該幾何體最多要用3+3+2+2+1=11個小立方塊;但在計算最少時,同一列中取一個最大的數,其余都取1,則搭成該幾何體最少要用(3+1)+(2+1)+1=8個小立方塊。
評注:主視圖可確定幾何體的層數及縱向的列數,俯視圖可確定幾何體最底層及橫向的行數、縱向的列數。本題關鍵是把主視圖中每列的小正方體個數按“從左到右”填入俯視圖中。
二、左視圖和俯視圖判別最值
例2.如圖3是用大小相同的小立方塊搭成的幾何體的左視圖和俯視圖,則搭成這個幾何體最多要用______個小立方塊,最少要用_______個小立方塊。
解析:觀察左視圖,從左到右每列中的小正方形的個數依次為3、2、1,將數字從上到下填入俯視圖中每行小正方形里(如圖4),則搭成這個幾何體最多要用3+3+2+2+2+1=13個小立方塊;但在計算最少時,同一行中取一個最大的數,其余都取1,則最少要用(3+1)+(2+1+1)+1=9個小立方塊。
例3.如圖5是由幾個相同的小正方體搭成的幾何體的主視圖和左視圖,則搭成這個幾何體最多要用_______個小立方塊,最少要用_______個小立方塊。
解析:最大值,根據主視圖和左視圖的列數畫出小正方形網格,作為這個幾何體的俯視全圖,如圖5(1);觀察主視圖和左視圖,并分別把每一列小正方形的個數在圖5(2)中標注在對應列次的小正方形里(1、2…表示主視圖中每一列小正方形的個數,①②…表示左視圖中每一列小正方形的個數),在圖5(2)中取每個小正方形里最小的數字相加得搭成這個幾何體最多要用1+2+1+1+1+1=7個小立方塊。