קחו קופסת קרטון ריקה — למשל של דגני בוקר — וגזרו אותה לאורך כמה מקצועות.
היא נפתחת ונשכבת שטוחה על השולחן. הצורה השטוחה הזאת נקראת פריסה של התיבה.
וגם להפך: מגזרים את הפריסה מנייר, מקפלים לאורך הקווים — והתיבה חוזרת. ננסה:
בפריסה שקיפלנו, איזו פאה יושבת מול פאה 1 — הרצפה?
להציג את התשובה והפתרון
פאה 6 — המכסה. היא באותו צבע כמו הרצפה, ובאותו גודל: 5 על 3.
שש פאות, שלושה זוגות
בכל פריסה של תיבה יש 6 מלבנים, והם באים בשלושה זוגות של מלבנים שווים.
שתי פאות מאותו זוג הן פאות נגדיות: בתיבה הסגורה הן זו מול זו, ולא נוגעות זו בזו אף פעם.
טריק למציאת פאה נגדית בפריסה: שלוש פאות בשורה אחת ישרה — הראשונה והשלישית נגדיות. הפאה שבאמצע מפרידה ביניהן.
בפריסה שקיפלנו, פאות 2, 1 ו-3 עומדות בטור אחד. אילו מהן נגדיות?
להציג את התשובה והפתרון
פאה 2 ופאה 3 — הראשונה והשלישית בטור. פאה 1 שבאמצע היא הרצפה, והן נהיות הדופן האחורית והדופן הקדמית.
אותה תיבה — הרבה פריסות
אפשר לגזור את אותה קופסה בדרכים שונות, ולקבל פריסות שנראות אחרת לגמרי.
הנה פריסה אחרת של אותה תיבה בדיוק — ארבע פאות בשורה אחת:
פריסה מדומה
לא כל שישה מלבנים שמחוברים זה לזה נסגרים לתיבה.
לפעמים שתי פאות נופלות על אותו מקום, וצד אחד נשאר פתוח. צירוף כזה נקרא פריסה מדומה.
בצירוף המדומה היו בדיוק 6 מלבנים. אז מספיק לספור 6 מלבנים כדי לדעת שיש פריסה?
להציג את התשובה והפתרון
לא. חשוב איך המלבנים מחוברים. כאן שתי פאות נפלו על הדופן הימנית, והדופן השמאלית נשארה פתוחה.
סימן אזהרה: חמש פאות בשורה אחת — אף פעם לא פריסה של תיבה. אחרי ארבע פאות מסביב, החמישית חוזרת בדיוק על הראשונה.
בונים תיבה ממלבנים
רוצים לבנות תיבה ממלבנים של קרטון? צריך שלושה זוגות של מלבנים שווים.
והמידות שלהם צריכות להתאים: כל מידה של התיבה מופיעה בשני זוגות.
שימו לב: 6 מופיעה בשני זוגות, 4 בשני זוגות, ו-2 בשני זוגות. כך בודקים אם אפשר לסגור תיבה.
והקובייה?
אם כל ששת המלבנים הם ריבועים שווים — התיבה היא קובייה: תיבה מיוחדת, כמו שריבוע הוא מלבן מיוחד.
בפריסה של קובייה כל הפאות נראות אותו דבר. לכן רק הקיפול מגלה מי מול מי.
יש לכם 6 ריבועים של 4 על 4. איזו תיבה אפשר לבנות מהם?
להציג את התשובה והפתרון
קובייה 4 על 4 על 4. כל שש הפאות שוות, ולכן כל שלושת הזוגות שווים.
תרגילים
סדרה א — קל
תרגיל 1
בציור פריסה של קובייה. איזו פאה נמצאת מול פאה 1?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג פאה 6
הפתרון:
פאות 1, 2 ו-6 עומדות בטור: 6, 2, 1
בין 1 ל-6 יושבת פאה 2 — הן נגדיות
פאה שנוגעת בפאה 1 לאורך מקצוע אף פעם לא נמצאת מולה. פאות 2, 3, 4 ו-5 כולן נוגעות בה.
תרגיל 2
מכמה מלבנים בנויה פריסה של תיבה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 6
הפתרון:
שלושה זוגות של פאות
שש פאות: רצפה ומכסה, קדמית ואחורית, ושתי דפנות בצדדים.
תרגיל 3
הצירוף שבציור הוא פריסה של תיבה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לא נכון
הפתרון:
ארבע הפאות הראשונות בשורה מקיפות את התיבה
הפאה החמישית בשורה נופלת על הרצפה — פאה 1
חמש פאות בשורה אחת — אף פעם לא פריסה. החמישית חוזרת על הראשונה, וצד אחד נשאר פתוח.
תרגיל 4
הצירוף שבציור הוא פריסה של קובייה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
מקפלים: כל פאה נופלת על צד אחר
שש פאות, שישה צדדים — הקובייה נסגרת
פריסה לא חייבת להיראות כמו צלב. גם צורת מדרגות נסגרת לקובייה.
תרגיל 5
בציור פריסה של קובייה. התאימו כל פאה לפאה שנמצאת מולה
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: פאה 1 — פאה 6 · פאה 2 — פאה 3 · פאה 4 — פאה 5
הפתרון:
בטור: 6, 2, 1, 3 — בין 1 ל-6 יושבת 2
בין 2 ל-3 יושבת 1
בשורה: 5, 1, 4 — 1 באמצע
שלוש פאות בשורה ישרה: הראשונה והשלישית נגדיות.
תרגיל 6
השלימו
לתיבה יש ____ פאות. הן באות ב-____ זוגות של פאות נגדיות.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לתיבה יש 6 פאות. הן באות ב-3 זוגות של פאות נגדיות.
הפתרון:
שש פאות, שתיים בכל זוג
כל פאה באה עם תאומה שמולה — ולכן תמיד שלושה זוגות.
תרגיל 7
איך נראית הפריסה של קובייה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב שישה ריבועים שווים
הפתרון:
בקובייה כל המקצועות שווים
ולכן כל פאה היא ריבוע, וכולן שוות
קובייה היא תיבה שכל מקצועותיה שווים — שש הפאות שלה הן אותו ריבוע.
תרגיל 8
שתי פאות נגדיות בתיבה שוות בגודלן.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
הרצפה והמכסה — אותו מלבן
וכך גם הקדמית והאחורית, והדפנות שבצדדים
לכן בפריסה המלבנים באים בזוגות שווים.
תרגיל 9
תיבה 6 על 4 על 3. כמה מלבנים של 6 על 4 יש בפריסה שלה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 2
הפתרון:
הרצפה
והמכסה שמולה
מלבן 6 על 4 הוא הרצפה, וגם המכסה — זוג אחד, שני מלבנים.
תרגיל 10
שתי פאות נגדיות בתיבה נוגעות זו בזו לאורך מקצוע.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לא נכון
הפתרון:
הרצפה והמכסה — ביניהן כל גובה התיבה
פאות נגדיות אף פעם לא נוגעות. פאות סמוכות נוגעות לאורך מקצוע.
תרגיל 11
בציור פריסה של קובייה. איזו פאה נמצאת מול פאה 4?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א פאה 5
הפתרון:
פאות 5, 3 ו-4 עומדות בשורה אחת
הראשונה והשלישית בשורה — נגדיות
פאה 3 שבאמצע נוגעת בשתיהן — היא לא הנגדית של אף אחת מהן.
סדרה ב — בינוני
תרגיל 12
בציור פריסה של קובייה. איזו פאה נמצאת מול פאה 2?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א פאה 4
הפתרון:
ארבע פאות בשורה — חגורה מסביב לקובייה
בין 2 ל-4 יושבת פאה 3
בשורה של ארבע: הראשונה מול השלישית, והשנייה מול הרביעית.
תרגיל 13
מאילו קבוצות של מלבנים אפשר לבנות תיבה סגורה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: שניים , שניים , שניים — אפשר לבנות תיבה · שישה — אפשר לבנות תיבה · שניים , שניים , שניים — אי אפשר · שלושה , שלושה — אי אפשר · שניים , ארבעה — אפשר לבנות תיבה · ארבעה , שניים — אי אפשר
הפתרון:
שלושה זוגות, וכל מידה בשני זוגות
שישה ריבועים שווים — קובייה
שני ריבועים וארבעה מלבנים צרים — תיבה שטוחה
3 מופיעה רק בזוג אחד, ו-4 מופיעה פתאום — לא מתאים
לא מספיק שיהיו שלושה זוגות: כל מידה צריכה להופיע בדיוק בשני זוגות. שלושה ושלושה — אלה לא זוגות בכלל.
תרגיל 14
יש שני מלבנים 8 על 3 ושני מלבנים 8 על 2. אילו שני מלבנים חסרים כדי לבנות תיבה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד שניים של 3 על 2
הפתרון:
8 כבר מופיעה בשני זוגות
3 ו-2 צריכות זוג משלהן
התיבה היא 8 על 3 על 2. מי שבחר 8 על 8 שכח שכל מידה מופיעה בשני זוגות בלבד.
תרגיל 15
בונים תיבה 4 על 4 על 1 ממלבנים של קרטון. כמה מלבנים של 4 על 1 צריך?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4
הפתרון:
הרצפה והמכסה — שני ריבועים
ארבע הדפנות מסביב — כולן 4 על 1
כששתי מידות שוות, ארבע הדפנות שוות זו לזו — שני זוגות של אותו מלבן.
תרגיל 16
איזו תיבה אפשר לבנות משני ריבועים 4 על 4 ומארבעה מלבנים 4 על 9?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב תיבה 4 על 4 על 9
הפתרון:
הרצפה והמכסה
ארבע הדפנות — כולן 4 על 9
זו תיבה גבוהה עם בסיס ריבועי, כמו קופסת מיץ. היא לא קובייה, כי 9 שונה מ-4.
תרגיל 17
מחמישה ריבועים שווים אפשר לבנות קובייה סגורה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לא נכון
הפתרון:
חסרה פאה אחת
לקובייה שש פאות. מחמישה ריבועים יוצאת קופסה בלי מכסה.
תרגיל 18
מקפלים את הצירוף שבציור. על איזו פאה נופלת פאה 6?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד על פאה 4
הפתרון:
פאה 5 מתקפלת והופכת למכסה
פאה 6 יורדת מהמכסה לאותו צד שבו פאה 4
פאות 4 ו-6 שתיהן בצד ימין של הטור — הן נופלות על אותו מקום, והצד השמאלי נשאר פתוח. זו פריסה מדומה.
תרגיל 19
בתיבה 5 על 3 על 2 יש 12 מקצועות. כמה מהם באורך 5?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4
הפתרון:
לכל מידה ארבעה מקצועות
שניים ברצפה ושניים במכסה
בכל תיבה המקצועות באים ברביעיות: ארבעה לאורך, ארבעה לרוחב, ארבעה לגובה.
תרגיל 20
השלימו
תיבה 7 על 4 על 2 בנויה משני מלבנים ____ על 4, משני מלבנים 7 על ____, ומשני מלבנים 4 על ____.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: תיבה 7 על 4 על 2 בנויה משני מלבנים 7 על 4, משני מלבנים 7 על 2, ומשני מלבנים 4 על 2.
הפתרון:
הרצפה והמכסה
הקדמית והאחורית
הדפנות שבצדדים
כל מידה מופיעה בשני זוגות — 7 פעמיים, 4 פעמיים, 2 פעמיים.
תרגיל 21
בציור פריסה של קובייה. איזו פאה נמצאת מול פאה 3?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג פאה 6
הפתרון:
מקפלים: 1 היא הרצפה, 3 היא הדופן הקדמית
פאה 6 מתקפלת לדופן האחורית
במדרגות אין טור ארוך — צריך לקפל בראש. פאה 5 נראית רחוקה מ-3 על הדף, אבל בקובייה היא נוגעת בה לאורך מקצוע.
תרגיל 22
הצירוף שבציור הוא פריסה של קובייה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לא נכון
הפתרון:
ארבע פאות יוצרות ריבוע גדול
ריבוע כזה לא מתקפל לחגורה סביב הקובייה
ארבעה ריבועים שיוצרים ריבוע גדול — אף פעם לא חלק מפריסה של קובייה.
סדרה ג — מאתגר
תרגיל 23
בציור פריסה של קובייה. התאימו כל פאה לפאה שנמצאת מולה
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: פאה 1 — פאה 5 · פאה 2 — פאה 4 · פאה 3 — פאה 6
הפתרון:
1 רצפה, 5 מכסה
ימין ושמאל
קדמית ואחורית
בודקים בקיפול, לא לפי המרחק על הדף: פאות רחוקות על הדף יכולות להיות סמוכות בקובייה.
תרגיל 24
בפריסה של קובייה יש ארבע פאות בשורה אחת. איפה חייבות להיות שתי הפאות האחרות?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג אחת בכל צד של השורה
הפתרון:
ארבע הפאות שבשורה הן חגורה מסביב
חסרים רצפה ומכסה — אחת למעלה ואחת למטה
שתיהן באותו צד — נופלות על אותו מקום. בהמשך השורה — חמש בשורה, והחמישית חוזרת על הראשונה.
תרגיל 25
בקובייה, בכמה פאות נוגעת פאה אחת לאורך מקצוע?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4
הפתרון:
כל הפאות, חוץ ממנה עצמה ומהפאה הנגדית
הפאה הנגדית היא היחידה שלא נוגעת בה.
תרגיל 26
יש שני מלבנים 9 על 4, שני מלבנים 9 על 6 ושני מלבנים 4 על 6. מהן מידות התיבה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א 9 על 4 על 6
הפתרון:
כל מידה מופיעה בשני זוגות
שלוש המידות של התיבה
מספיק לרשום את המספרים השונים: 9, 4 ו-6. כל אחד מופיע בדיוק בשני זוגות.
תרגיל 27
מיינו את הצירופים של ריבועים
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: שישה ריבועים בשורה אחת — אף פעם לא פריסה · חמישה ריבועים בשורה אחת ועוד אחד — אף פעם לא פריסה · ארבעה ריבועים בשורה, ועוד ריבוע אחד מכל צד שלה — יכול להיות פריסה של קובייה · ארבעה ריבועים שיוצרים ריבוע גדול, ועוד שניים — אף פעם לא פריסה · מדרגות: שניים, שניים ושניים — יכול להיות פריסה של קובייה
הפתרון:
חגורה של ארבע, רצפה ומכסה — נסגר
החמישית בשורה חוזרת על הראשונה
ריבוע גדול לא מתקפל לחגורה
שורה ארוכה מדי או ריבוע גדול של ארבעה — שניהם לא נסגרים, לא משנה איפה שמים את השאר.
תרגיל 28
רוצים לבנות שלד של תיבה 6 על 4 על 3 מקשים. כמה ס״מ של קשים צריך לכל המקצועות?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 52
הפתרון:
ארבעה מקצועות באורך 6
ארבעה באורך 4
ארבעה באורך 3
לא 6 + 4 + 3 = 13: לכל מידה יש ארבעה מקצועות, 12 בסך הכול.
תרגיל 29
בונים שלד של קובייה מקשים באורך 5 ס״מ כל אחד. כמה ס״מ של קשים צריך?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 60
הפתרון:
12 מקצועות שווים
לקובייה 12 מקצועות — לא 6 (אלה הפאות) ולא 8 (אלה הקודקודים).
תרגיל 30
בציור פריסה של תיבה, ובכל פאה המידות שלה. על פאה אחת כתוב ? — מה המידות שלה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד 6 על 4
הפתרון:
הפאה עם ה-? מתקפלת והופכת למכסה
המכסה שווה לרצפה שמולה
הפאה הנגדית שווה בגודלה. מי שבחר 6 על 2 העתיק את השכנה שלה, לא את הנגדית.
תרגיל 31
הצירוף שבציור הוא פריסה של תיבה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
ארבע הפאות שבשורה הן חגורה מסביב
5 על 2 למטה ו-5 על 2 למעלה סוגרות את שני הצדדים הנותרים
הפאות העליונה והתחתונה יושבות על פאות שונות בשורה — וזה בסדר, כל עוד הן בשני צדדים שונים של השורה.
תרגיל 32
יש פריסה של תיבה שבה כל ששת המלבנים שונים זה מזה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לא נכון
הפתרון:
בכל תיבה שלושה זוגות של פאות נגדיות
ושתי פאות נגדיות תמיד שוות
גם בתיבה שכל מידותיה שונות, יש לכל היותר שלושה מלבנים שונים — כל אחד פעמיים.