Sześcian-farba-cięcie-kostki


Jedno z najpopularniejszych na świecie zadań sprawdzających wyobraźnię przestrzenną:



Drewniany sześcian pomalowano na zielono i pocięto tak, jak pokazuje rysunek (3x3x3).
a) Ile z otrzymanych kostek ma trzy zielone ściany?
b) Ile z kostek ma dokładnie dwie zielone ściany?
c) Ile kostek ma dokładnie jedną zieloną ścianę?
d) Ile kostek nie ma ani jednej zielonej ściany?


Trzy pierwsze zadania są "łatwiejsze":
3 zielone ściany - 8 kostek narożnych              2 zielone ściany - 12 kostek              1 zielona ściana - 6 kostek "środkowych"




Największą trudność sprawia policzenie ilości kostek bez zielonych ścian. Z kilku sposobów, jeden wydaje się najlepszy - jest uniwersalny i działa tak samo przy innych kostkach tego typu:

- tniemy sześcian na poziome warstwy o szerokości 1 kostki
(u nas będzie 3 takie warstwy),

- odrzucamy górną i dolną warstwę (tam wszystkie kostki mają coś zielonego),
- "przyglądamy" się pierwszej z pozostawionych warstw (u nas i tak została jedna),

- odrzucamy w niej wszystkie kostki zewnętrzne (brzegowe), gdyż mają zielone ścianki,

- liczymy ilość kostek, które zostały - u nas tylko jedna.


Tak więc w takim sześcianie 3x3x3 jest tylko 1 kostka bez śladu zielonej farby.





Uniwersalność tego sposobu widać jeszcze lepiej na "większych" sześcianach - tutaj 5x5x5:

- tniemy sześcian na poziome warstwy o szerokości 1 kostki
(u nas będzie 5 takich warstw),

- odrzucamy górną i dolną warstwę (tam wszystkie kostki mają coś zielonego),
- "przyglądamy" się pierwszej z pozostawionych warstw,

- odrzucamy w niej wszystkie kostki zewnętrzne (brzegowe), gdyż mają zielone ścianki,

- liczymy ilość kostek, które zostały - u nas 9,

- są 3 takie warstwy, więc 3 · 9=27.


Tak więc w sześcianie 5x5x5 jest 27 kostek bez śladu zielonej farby.





Poniżej kilka sześcianów do ćwiczeń i zadań

Sześcian 4x4x4

Sześcian 6x6x6

Sześcian 7x7x7

Sześcian 9x9x9

Sześcian 10x10x10



A może by tak bez obrazów kostek? Jeśli przyglądniesz się otrzymywanym wynikom, to zauważysz, że nie są to jakieś przypadkowe liczby! Istnieje zależność pomiędzy ilością kostek na krawędzi dużej kostki, a ilością środkowych kostek bez farby; każdy może ją odkryć - Ty też!