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사고력 · 초6-1 정다면체

문제

정다면체의 전개도

정팔면체의 여섯 꼭짓점에 이름이 붙어 있습니다. 옆에는 같은 정팔면체의 전개도가 있습니다. 전개도의 삼각형 하나에는 이미 이름이 적혀 있습니다. 전개도의 나머지 점에 이름을 채웁니다.
A F B D C E A B C
내 답
풀이 과정
전략 직접 만져보기 — 어느 점끼리 만날지 눈대중으로 짐작하는 것이 이런 문제를 틀리게 하는 지름길입니다. 그래서 삼각형을 하나씩 접어 가며 따라가겠습니다. 좋은 점은 입체 전체를 한꺼번에 머릿속에 그릴 필요가 없다는 것입니다. 전개도에서 한 변을 맞댄 두 삼각형은 입체에서도 그 모서리를 함께 쓰는 두 면인데, 정팔면체의 모서리에는 면이 정확히 둘뿐이므로 하나를 알면 다른 하나는 저절로 정해집니다. 전개도의 삼각형 8개가 사슬처럼 이어져 있으니, 세 이름이 이미 적힌 삼각형에서 출발해 사슬을 따라 걸어가면 한 걸음마다 새 이름이 딱 하나씩 정해집니다. 그러려면 먼저 정팔면체의 면 8개를 적어 두고 찾아볼 표로 삼아야 합니다.
1STEP 1

정팔면체의 면 8개 적어 두기

정팔면체의 면 여덟 개를 적어 둡니다.

위쪽: ㄱㄴㄷ, ㄱㄷㄹ, ㄱㄹㅁ, ㄱㅁㄴ 아래쪽: ㅂㄴㄷ, ㅂㄷㄹ, ㅂㄹㅁ, ㅂㅁㄴ
2STEP 2

이름이 다 적힌 삼각형에서 출발하기

이름이 다 적힌 삼각형에서 출발합니다.

3STEP 3

한 번 접기: 첫 띠 삼각형, 아래1 = ㅂ

한 변을 함께 쓰는 면이 하나뿐이라 이름이 정해집니다.

모서리 ㄴㄷ ⊂ {ㄱㄴㄷ, ㅂㄴㄷ} → 아래1 = ㅂ
4STEP 4

계속 걸어가기: 아래2 = ㄹ, 그다음 위3 = ㄱ

그렇게 걸어가며 아래줄을 채웁니다.

모서리 ㅂㄷ → ㅂㄷㄹ, 아래2 = ㄹ 모서리 ㄷㄹ → ㄱㄷㄹ, 위3 = ㄱ
5STEP 5

띠 마무리하기: 아래3 = ㅁ, 위4 = ㄴ, 아래4 = ㅂ

띠를 끝까지 걸어 위줄도 채웁니다.

ㄹㄱ → ㄱㄹㅁ, 아래3 = ㅁ ㄱㅁ → ㄱㅁㄴ, 위4 = ㄴ ㅁㄴ → ㅂㅁㄴ, 아래4 = ㅂ
6STEP 6

마지막 삼각형: 아래꼭지 = ㄹ

마지막 삼각형의 꼭지도 정해집니다.

모서리 ㅁㅂ ⊂ {ㅂㅁㄴ, ㅂㄹㅁ} → 아래꼭지 = ㄹ
7STEP 7

이름마다 240°가 모였는지 확인하기

이름마다 삼각형이 네 개씩 모입니다.

60° × 4 = 240°, 8 × 3 = 24 = 6 × 4
8STEP 8

마주 보는 꼭짓점끼리 한 삼각형에 없는지 확인하기

마주 보는 꼭짓점이 한 삼각형에 없습니다.

정답
ㅂ, ㄹ, ㅁ, ㅂ / ㄱ, ㄴ / ㄹ
8 × 3 = 24 = 6 × 4
전개도의 점 10개에 서로 다른 이름이 여섯 가지 쓰였는데, 정팔면체의 꼭짓점이 6개이니 맞습니다. 개수도 들어맞습니다. 네 이름이 두 번씩, 두 이름이 한 번씩이니 4 × 2 + 2 × 1 = 10 입니다. 이름을 다 써넣은 삼각형 여덟 개는 ㄱㄴㄷ, ㄱㄷㄹ, ㄱㄹㅁ, ㄱㅁㄴ, ㅂㄴㄷ, ㅂㄷㄹ, ㅂㄹㅁ, ㅂㅁㄴ 그대로여서 겹치는 면도 빠진 면도 없습니다. 이름마다 삼각형을 정확히 4개, 240°씩 모았는데 이것이 정팔면체 꼭짓점에 필요한 크기이고, 접는 선에 붙은 이름 짝은 서로 다른 12가지로 각각 두 면이 함께 쓰니 정팔면체의 모서리 12개와 맞습니다. 마지막으로 마주 보는 짝(ㄱ과 ㅂ, ㄴ과 ㄹ, ㄷ과 ㅁ)이 한 삼각형에 함께 있는 경우도 없습니다. 종이로 오려 접은 뒤 완성된 입체에서 이름을 읽어 보아도 그대로입니다.
핵심 정리

입체의 모서리에는 면이 꼭 둘씩 붙어 있습니다. 그래서 전개도에서 삼각형 하나의 이름만 알면 옆으로 걸어가며 한 번에 한 점씩 이름을 정할 수 있고, 꼭짓점마다 240°가 모였는지 세어 보면 맞게 했는지까지 확인됩니다.

  • 정팔면체의 면 8개 적어 두기
  • 이름이 다 적힌 삼각형에서 출발하기
  • 한 번 접기: 첫 띠 삼각형, 아래1 = ㅂ
  • 계속 걸어가기: 아래2 = ㄹ, 그다음 위3 = ㄱ
  • 띠 마무리하기: 아래3 = ㅁ, 위4 = ㄴ, 아래4 = ㅂ
  • 마지막 삼각형: 아래꼭지 = ㄹ
  • 이름마다 240°가 모였는지 확인하기
  • 마주 보는 꼭짓점끼리 한 삼각형에 없는지 확인하기