Question

如圖，下列幾何體是由一些棱長(zhǎng)為1的相同小立方體按一定規(guī)律在地面上擺成的．
現(xiàn)將露出的表面都涂上顏色（底面不涂色）．
（1）第n個(gè)幾何體中只有兩個(gè)面涂色的小立方體共有

8n-4

個(gè)（用含字母n的式子表示，需化簡(jiǎn)）；
（2）若第m個(gè)幾何體只有兩個(gè)面涂色的小立方體共有156個(gè)，求m的值．

Answer 1

分析：（1）幾何體中只有兩個(gè)面涂色的小立方體的個(gè)數(shù)為各面的棱角處，下表面除外；
（2）利用（1）中所求，進(jìn)而得出m的值．

解答：解：觀察圖形可知：圖1中，兩面涂色的小立方體共有4個(gè)；
圖2中，兩面涂色的小立方體共有12個(gè)；
圖3中，兩面涂色的小立方體共有20個(gè)．4，12，20都是4的倍數(shù)，可分別寫成4×1，4×3，4×5的形式，
因此，第n個(gè)圖中兩面涂色的小立方體共有4（2n-1）=8n-4（個(gè)）．
故答案為：8n-4．

（2）∵第m個(gè)幾何體只有兩個(gè)面涂色的小立方體共有156個(gè)，
∴156=8m-4，
解得：m=20．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了平面圖形的有規(guī)律變化，要求學(xué)生通過觀察圖形，分析、歸納發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，并應(yīng)用規(guī)律解決問題．