本题导读

本题考查塔形正方体堆叠的表面积与不等式估算。

📌【题干】

Question

(2005年重庆卷(文)) 有一塔形几何体由若干个正方体构成,构成方式如图所示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面各边的中点,已知最底层正方体的棱长为 2,且该塔形的表面积(含最底层正方体的底面面积)超过 39,则该塔形中正方体的个数至少是()

A.        B.        C.        D.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 上层正方体下底面是下层上底面各边中点连线(内接正方形),棱长比为 。
  2. 棱长依次 ,。
  3. 每层暴露面 侧面 上底暴露环,顶层上底全暴露,合计上底暴露恰为 ;累加求 。

✅【答案】

Success

C

✍【详细解析】

Abstract

上、下层棱长比为 ,各层棱长 ,.每层暴露的表面积 侧面 本层上底面未被上层覆盖的环形部分 ;顶层上底面全暴露 ;底层另加下底面 .上底暴露部分合计 .故 层总表面积 .(不超过 39),.故正方体个数至少为 6,选 C.

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:塔形正方体表面积递推

核心方法:棱长依次 ,表面积 递推求和超 39 至少 6 个

避坑指南:上层正方体顶点在下层上底面中点连线(内接 旋转)——棱长减半?不是:棱长比为 ,即 ;表面积含侧面积与底面,逐层累加

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:人教 A 版必修 1 数列应用

结论推广:棱长 (公比 ),逐层表面积和超 39 需 6 个

方法推广:“上层顶点在下层上底各边中点”即内接正方形,棱长比 ;表面积含侧+底累加

🔗【关联脉络】

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