解题思路:由题意拼成一个三棱柱,求出表面积,拼成一个四棱柱,3种情况分别求出表面积,然后确定a的值.
①拼成一个三棱柱时,有三种情况,将上下底面对接,其全面积为S三棱柱表面=2×
1
2×3a×4a+(3a+4a+5a)×
4
a=12a2+48.
3a边可以合在一起时,S三棱柱表面=2×2×
1
2×3a×4a+2(5a+4a)×
2
a=24a2+36
4a边合在一起时S三棱柱表面=2×2×
1
2×3a×4a+2(5a+3a)×
2
a=24a2+32.
②拼成一个四棱柱,有三种情况,就是分别让边长为3a,4a,5a所在的侧面重合,其上下底面积之和都是2×2×
1
2×3a×4a=24a2,但侧面积分别为:2(4a+5a)×
2
a=36,2(3a+5a)×
2
a=32,2(3a+4a)×
2
a=28,
显然,三个是四棱柱中全面积最小的值为:S四棱柱表面=2×2×
1
2×3a×4a+2(3a+4a)×
2
a=24a2+28.
由题意,得24a2+28<12a2+48,
解得0<a<
15
3.
故答案为:0<a<
15
3
点评:
本题考点: 棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.
考点点评: 本题考查棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积,考查空间想象能力,计算能力,是基础题.