【题目】问题提出:求n个相同的长方体(相邻面的面积不相同)摆放成一个大长方体的表面积.

问题探究:探究一:

为了研究这个问题,同学们建立了如下的空间直角坐标系:空间任意选定一点O,以点O为端点,作三条互相垂直的射线oxoyoz.这三条互相垂直的射线分别称作x轴、y轴、z轴,统称为坐标轴,它们的方向分别为ox(水平向前)、oy(水平向右)、oz(竖直向上)方向.

将相邻三个面的面积记为S1S2S3,且S1S2S3的小长方体称为单位长方体,现将若干个单位长方体在空间直角坐标系内进行码放,要求码放时将单位长方体S1所在的面与x轴垂直,S2所在的面与y轴垂直,S3所在的面与z轴垂直,如图1所示.

若将x轴方向表示的量称为几何体码放的排数,y轴方向表示的量称为几何体码放的列数,z轴方向表示的量称为几何体码放的层数;如图2是由若干个单位长方体在空间直角坐标系内码放的一个几何体,其中这个几何体共码放了126层,用有序数组记作(126),如图3的几何体码放了234层,用有序数组记作(234).这样我们就可用每一个有序数组(xyz)表示一种几何体的码放方式.

问题一:如图4是由若干个单位长方体码放的一个几何体的三视图,则这种码放方式的有序数组为______

组成这个几何体的单位长方体的个数为______个.

探究二:

为了探究有序数组(xyz)的几何体的表面积公式Sxyz,同学们针对若干个单位长方体进行码

放,制作了下列表格

几何体

有序数组

单位长方体的个数

表面上面积为S1的个数

表面上面积为S2的个数

表面上面积为S3的个数

表面积

111

1

2

2

2

2S1+2S2+2S3

121

2

4

2

4

4S1+2S2+4S3

311

3

2

6

6

2S1+6S2+6S3

212

4

4

8

4

4S1+8S2+4S3

151

5

10

2

10

10S1+2S2+10S3

123

6

……

……

……

……

……

……

问题二:请将上面表格补充完整:当单位长方体的个数是6时,表面上面积为S1的个数是______

表面上面积为S2的个数是______;表面上面积为S3的个数是______;表面积为______

问题三:根据以上规律,请写出有序数组(xyz)的几何体表面积计算公式Sxyz=______(用xyzS1S2S3表示)

探究三:

同学们研究了当S1=2S2=3S3=4时,用3个单位长方体码放的几何体中,有三种码放的方法,有序数组分别为(113),(131),(311).而S113=38S131=42S311=46.容易发现个数相同的长方体,由于码放的方法不同,组成的几何体的表面积就不同.

拓展应用:

要将由20个相同的长方体码放的几何体进行打包,其中每个长方体的长是8,宽是5,高是6.为了节约外包装材料,请直接写出使几何体表面积最小的有序数组,并写出这个最小面积(不需要写解答过程).(缝隙不计)

 0  361659  361667  361673  361677  361683  361685  361689  361695  361697  361703  361709  361713  361715  361719  361725  361727  361733  361737  361739  361743  361745  361749  361751  361753  361754  361755  361757  361758  361759  361761  361763  361767  361769  361773  361775  361779  361785  361787  361793  361797  361799  361803  361809  361815  361817  361823  361827  361829  361835  361839  361845  361853  366461 

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