如下图,一个6×5×76 \times 5 \times 7的长方体,将其表面涂成蓝色,并切成210个大小相同的小正方体.那么其中三面、两面、一面被涂成蓝色的小正方体各有多少个?没有被涂色的小正方体有多少个?

完整解法

1. 求三面被涂成蓝色的小正方体个数

三面涂色的小正方体位于长方体的 8 个顶点处,因此共有 88 个。

2. 求两面被涂成蓝色的小正方体个数

两面涂色的小正方体位于长方体的 12 条棱上(除去顶点处的小正方体)。
长方体的长、宽、高分别为 66、55、77。

  • 长度为 66 的 4 条棱上各有 6−2=46 - 2 = 4 个;
  • 长度为 55 的 4 条棱上各有 5−2=35 - 2 = 3 个;
  • 长度为 77 的 4 条棱上各有 7−2=57 - 2 = 5 个。

两面涂色的个数为:
4imes(6−2)+4imes(5−2)+4imes(7−2)=4imes4+4imes3+4imes5=16+12+20=48(个)4 imes (6 - 2) + 4 imes (5 - 2) + 4 imes (7 - 2) = 4 imes 4 + 4 imes 3 + 4 imes 5 = 16 + 12 + 20 = 48\text{(个)}

3. 求一面被涂成蓝色的小正方体个数

一面涂色的小正方体位于长方体的 6 个面上(除去棱和顶点处的小正方体)。

  • 两个 6imes56 imes 5 的面上各有 (6−2)imes(5−2)=4imes3=12(6 - 2) imes (5 - 2) = 4 imes 3 = 12 个;
  • 两个 6imes76 imes 7 的面上各有 (6−2)imes(7−2)=4imes5=20(6 - 2) imes (7 - 2) = 4 imes 5 = 20 个;
  • 两个 5imes75 imes 7 的面上各有 (5−2)imes(7−2)=3imes5=15(5 - 2) imes (7 - 2) = 3 imes 5 = 15 个。

一面涂色的个数为:
2imes(12+20+15)=2imes47=94(个)2 imes (12 + 20 + 15) = 2 imes 47 = 94\text{(个)}

4. 求没有被涂色的小正方体个数,并进行总数检验

没有涂色的小正方体位于长方体内部中心区域,其长、宽、高分别减少 2:
(6−2)imes(5−2)imes(7−2)=4imes3imes5=60(个)(6 - 2) imes (5 - 2) imes (7 - 2) = 4 imes 3 imes 5 = 60\text{(个)}

检验总数:
8+48+94+60=210(个)8 + 48 + 94 + 60 = 210\text{(个)}
与题目中的 210 个小正方体一致。

答案

三面涂色的有 8 个,两面涂色的有 48 个,一面涂色的有 94 个,没有被涂色的有 60 个。

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