Người ta xếp 1000 hình lập phương nhỏ cạnh 1cm thành một hình lập phương lớn. Hỏi nếu đem sơn 4 mặt của hình lập phương lớn thì có nhiều nhất bao nhiêu hình lập phương nhỏ không được sơn mặt nào?

Vì \(125 = 5\) nên các đường sẽ chia mỗi cạnh của hình lập phương thành 5 phần bằng nhau.

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: \(12 \times (5 - 2) = 36\) (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: \(6 \times (3 \times 3) = 54\) (hình)

Còn lại số hình lập phương nhỏ không có mặt nào bị sơn đen là:

\(125 - (8 + 36 + 54) = 27\) (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)