小聪用一张长方形的硬纸片,画一个棱长为2厘米的正方体表面积展开图,这张长方形纸片的面积至少是 平方厘米.

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完整解法

1. 分析正方体所有11种展开图所需的长方形最小外接矩形尺寸

正方体的11种表面积展开图可以分为以下四种类型:

  1. “1-4-1”型(共6种):其最小外接长方形的长为 44 个网格单位,宽为 33 个网格单位,面积为 4×3=124 \times 3 = 12 平方单位;
  2. “2-3-1”型(共3种):其最小外接长方形的长为 44 个网格单位,宽为 33 个网格单位,面积为 4×3=124 \times 3 = 12 平方单位;
  3. “2-2-2”型(共1种):其最小外接长方形的长为 44 个网格单位,宽为 33 个网格单位,面积为 4×3=124 \times 3 = 12 平方单位;
  4. “3-3”型(共1种):其最小外接长方形的长为 55 个网格单位,宽为 22 个网格单位,面积为 5×2=105 \times 2 = 10 平方单位。

对比可知,“3-3”型展开图所需长方形纸片的面积最小,比例为 5×25 \times 2。

2. 结合棱长计算该长方形的实际最小面积

正方体的棱长为 22 厘米,因此每个网格单位长度为 22 厘米。
对于“3-3”型展开图:
其外接长方形的实际长度至少为:5×2=105 \times 2 = 10 厘米;
其外接长方形的实际宽度至少为:2×2=42 \times 2 = 4 厘米。

所以,这张长方形纸片的面积至少是:
10×4=40(平方厘米)10 \times 4 = 40\text{(平方厘米)}

答案

40

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