Có một khối đá trắng hình lập phương được sơn đen toàn bộ mặt ngoài. Sau đó người ta xẻ thành 125 khối đá nhỏ bằng nhau và cũng là hình lập phương. Người ta nhận được bao nhiêu khối đá nhỏ mà:

a) Có 3 mặt được sơn đen?

b) Có 2 mặt được sơn đen?

c) Có 1 mặt được sơn đen?

d) Không được sơn mặt nào?

Hình lập phương lớn có cạnh là 10cm (vì \(10 \times 10 \times 10 = 1000\))

Trường hợp 1: Sơn 4 mặt bên.

Hình hình lập phương nhỏ không sơn mặt nào tạo thành khối hình hộp chữ nhật có 3 kích thước: \(8 \times 8 \times 10 = 640\) (hình)

Trường hợp 2: Sơn 3 mặt bên và 1 mặt đáy.

Hình hình lập phương nhỏ không sơn mặt nào tạo thành khối hình hộp chữ nhật có 3 kích thước: \(8 \times 9 \times 9 = 648\) (hình)

Đáp số: 648 hình

Tổng số hình lập phương dùng để xếp là: \(16 \times 12 \times 8 = 1536\) (hình)

Các hình lập phương nhỏ nằm ở 8 góc của hình lập phương to sẽ có 3 mặt được sơn đen nên số các hình này là 8 hình.

Các hình lập phương nhỏ có cạnh nằm trên cạnh hình lập phương nhưng không chứa đỉnh của hình lập phương to sẽ đúng có 2 mặt được sơn đen.

Do đó số các hình này là: \(4 \times (16 - 2) + (12 - 2) + (8 - 2)) = 120\) (hình)

Các hình lập phương nhỏ có một mặt thuộc mặt của hình lập phương lớn nhưng không chứa đỉnh và cạnh của hình lập phương to sẽ đúng có 1 mặt được sơn đen. Do đó số hình này có là: \(2 \times (14 \times 10 + 14 \times 6 + 10 \times 6) = 568\) (hình)

Số hình lập phương nhỏ được sơn 3 mặt, 2 mặt, 1 mặt, không được sơn mặt nào là: \(14 \times 10 \times 6 = 840\) (hình)