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单选题 将一个8厘米×8厘米×1厘米的白色长方体木块的外表面涂上黑色颜料,然后将其切成64个棱长1厘米的小正方体,再用这些小正方体堆成棱长4厘米的大正方体,且使黑色的面向外露的面积要尽量大,问大正方体的表面上有多少平方厘米是黑色的?( )

A

84

B

88

C

92

D

96

正确答案 :B

解析

几何问题。棱长为4厘米的大正方体所包含的裸露在外,即肉眼可见的小正方体可分为如下三种: ①角正方体,大正方体8个角所包含的小正方体有8个; ②棱正方体,每条棱扣除角正方体有2个小正方体,12条棱有12×2=24个棱正方体; ③面正方体,即每个面上扣除角正方体、棱正方体有2×2个小正方体,6个面有4×6=24个面正方体。 而原来8厘米×8厘米×1厘米的长方体所包含的小正方体全部可见,对应的角正方体、棱正方体和面正方体数量如下: ①角正方体,由于高为1厘米,一共4个; ②棱正方体,每条棱扣除角正方体有6个小正方体,由于高为1厘米,一共有6×4=24个棱正方体; ③面正方体,扣除角正方体、棱正方体均为面正方体,共有6×6=36个小正方体。 要使大正方体黑色的面向外露的面积尽量大,最优方案为让原有长方体木块的角正方体、棱正方体和面正方体,一一对应的提供大正方体所需的角正方体、棱正方体、面正方体。观察发现,角正方体差4个,棱正方体恰好够用,面正方体多12个。故所缺的四个角正方体只能用面正方体补充,会造成角正方体有两个面为白色,四个角正方体对应白色面积为4×2=8平方厘米。因此,大正方体的表面上有4×4×6-8=88平方厘米是黑色的。 故本题答案为B项。