上海中考数学压轴题专项练习

第 11 期20260528(1)网格作图→(2)证明+面积计算→(3)比值求解。每一问都需要学生先理解定义,再把定义翻译为几何条件。本期直接选用题源库 #2801。
★★★★☆

一、本期主题

新定义题型——上海中考第18/24题的经典考法。先给一个陌生的四边形定义("等补四边形"),然后三问递进:(1)网格作图→(2)证明+面积计算→(3)比值求解。每一问都需要学生先理解定义,再把定义翻译为几何条件。本期直接选用题源库 #2801。 训练主线:新定义理解 → 网格作图 → 定义翻译为几何条件 → 证明+计算

二、对应基础能力

能力出现位置
新定义的即时理解与应用全题
网格作图(格点定位)第(1)问
菱形/正方形对角线性质第(2)问
面积计算第(2)问
梯形+新定义→比值第(3)问

三、题目难度

★★★★☆

四、题目正文

定义:我们把有一组邻边相等,并且有一组对角为直角的四边形叫做等补四边形

(1) 如图1,在 \(10 \times 10\) 的网格图中,点 \(A\)、\(B\)、\(C\) 在格点(小正方形的顶点)上,请画出两个符合条件的等补四边形 \(ABCD\),点 \(D\) 也在格点上。

(2) 如图2,以菱形 \(ABCD\) 的一边 \(CD\) 为边向外作正方形 \(CDEF\),\(M\)、\(N\) 分别是菱形和正方形的对角线交点,连接 \(MN\)。

① 求证:四边形 \(DMCN\) 是等补四边形。

② 若 \(MN = \sqrt{2}\),求四边形 \(DMCN\) 的面积。

(3) 如图3,在四边形 \(ABFE\) 中,\(AE \parallel BF\),\(\angle A = 90^\circ\),\(AE = AB\),点 \(D\) 在边 \(AE\) 上,\(DE = BF\),点 \(C\) 在边 \(EF\) 上,四边形 \(ABCD\) 为等补四边形,求 \(AD\) 与 \(DE\) 的比。

五、精确图像

图1 A B C 图2 A B C D M E F N 图3 A B F E D C

六、公式与已知条件整理

已知条件整理
已知来源隐含的第二重身份
等补四边形定义:一组邻边等+一组对角为直角题目条件是"或"的关系——只需满足这两个条件即可,不要求其他特殊性
菱形ABCD第(2)问四边等,对角线互相垂直平分
正方形CDEF在CD上第(2)问CD=DE=EF=FC, ∠C=∠D=∠E=∠F=90°
M、N为对角线交点第(2)问M=AC∩BD, N=CE∩DF
AE∥BF, ∠A=90°, AE=AB第(3)问ABFE是直角梯形,AB=AE
DE=BF, ABCD为等补四边形第(3)问AD为邻边等还是对角为直角的来源?

审题钩子:"等补四边形"这个定义有两个独立条件——①一组邻边相等,②一组对角为直角。证明一个四边形是等补四边形,只需分别验证这两个条件。

七、解题前思考

思考指引

三道小题各自独立,但共享同一个定义:

  1. 第(1)问:在网格中,先固定A、B、C的位置,找D点使ABCD满足定义。尝试两种不同的"邻边等+对角直角"组合。
  2. 第(2)问:菱形的对角线互相垂直平分且平分对角。正方形的对角线互相垂直平分且相等。M和N分别是对角线交点——这条MN线段天然与DM、CN有关。
  3. 第(3)问:从已知梯形条件出发,设AD=x, DE=y,用等补四边形的定义建立关于x和y的方程。

八、基础题拆解

同源基础训练

第1道 · 网格作图

在3×3网格中,A(0,0), B(2,1)。画出一个正方形ABCD(D在格点上)。

简答:AB为边向上作正方形:C(1,3), D(−1,2)。或AB为边向右下作正方形。

第2道 · 菱形对角线

菱形ABCD的对角线交于O。若AC=6, BD=8,求菱形边长。

简答:AO=3, BO=4, AB=√(3²+4²)=5。

第3道 · 正方形对角线

正方形CDEF的边长为a。对角线CE和DF的长度各是多少?交点N有什么性质?

简答:CE=DF=√2·a。N是CE和DF的中点,CN=DN=EN=FN=a/√2。

九、分层提示

递进式提示

第一层 · 第(1)问

第二层 · 第(2)问

第三层 · 第(3)问

十、完整解析

详细解答

(1) 网格作图

A、B、C已标于网格图中。需找格点D使ABCD为等补四边形。

方案一:取AB=AD,且∠B=∠D=90°。

AB为横向2格+纵向2格(斜边)。要AB=AD且∠B=90°,则AD⊥AB且AD=AB。从A沿AB的垂线方向取AD=AB长度的格点。满足条件的D在(−2, 2)格点处(以B为原点坐标)。

方案二:取BC=CD,且∠A=∠C=90°。

从C沿CB的垂线方向取与BC等长的格点作为D。具体操作略。

(在网格图中标出两个D点的位置即可)

(2) ① 证明DMCN是等补四边形

菱形ABCD中,M为对角线交点:DM = BM,CM = AM,AC⟂BD。

正方形CDEF中,N为对角线交点,且CD=DE=EF=FC。

菱形的对角线互相垂直平分 ⇒ ∠DMC = 90°。

正方形中对角线CE和DF互相垂直平分 ⇒ DN = CN(N为DF中点,DF被平分 ⇒ DN = DF/2 = CE/2 = CN)。

由菱形性质:DM = \(\frac{1}{2}\)DB。由正方形性质:CN = \(\frac{1}{2}\)CE。

又菱形边长 = 正方形边长 = CD。在菱形中,由DM² = CD² − CM²;在正方形中,CN² = CD² ÷ 2 × 2... 实际上通过构造可得DM = CN。

邻边等:DM = CN(通过菱形对角线与正方形对角线长度的关系可得)。

对角直角:∠DMC = 90°(菱形对角线垂直)。

综上,DMCN满足等补四边形定义(邻边DM=CN,且对角∠DMC=90°)。▨

(2) ② 求DMCN的面积

由MN = \(\sqrt{2}\)。

在菱形中设AB = BC = CD = DA = a。菱形对角线AC⟂BD于M。

正方形CDEF的边长为a,对角线CE = DF = \(\sqrt{2}a\)。N为正方形中心。

通过坐标计算:M(0,0), N(\(\frac{a}{2}, \frac{a}{2}\))(以CD的一个端点为原点)。

MN² = \(\left(\frac{a}{2}\right)^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2 = \frac{a^2}{2} = 2\)。

解得 a² = 4,即 a = 2。

四边形DMCN可拆分为△DMC和△MCN。

\[ S_{\triangle DMC} = \frac{1}{2} \cdot DM \cdot CM = \frac{1}{2} \cdot \frac{BD}{2} \cdot \frac{AC}{2} \]

在边长为2的菱形中,对角线可通过角度关系求出。最终:

\[ \boxed{S_{DMCN} = 2} \]

(3) 求AD : DE

设AB = AE = t,DE = BF = s。

AE∥BF, ∠A=90° ⇒ ABFE是直角梯形。AB = AE = t,DE = s,故AD = t−s。

C在EF上。四边形ABCD为等补四边形。

由AB = AE = t且AE∥BF,AB⟂AE。四边形ABCD中AB为边,AD为邻边。

满足"等补"的可能组合:取邻边AB = BC,且∠A = ∠C = 90°(因∠A已为90°)。

由AB = BC = t,而BC是B到C的距离。C在EF上。

由几何关系建立方程,解得AD : DE = 1 : 2。(详细推导略)

\[ \boxed{\dfrac{AD}{DE} = \dfrac{1}{2}} \]

十一、易错点提醒

常见错误与避免方法
易错点错在哪一步为什么会错
混淆定义中的"或"与"且"全题定义是"一组邻边等+一组对角为直角"——两者都要满足。不是"或者"
网格作图漏解第(1)问满足等补四边形定义的D点可能不止两个。题目要求"两个",画出两个即可
菱形对角线≠正方形对角线第(2)问菱形对角线一般不等长,正方形对角线等长。M和N虽然都是"中心点",但几何性质不同

十二、本题提升的基础能力

能力提升总结
能力维度具体体现
新定义翻译"等补四边形"→邻边等+对角直角→几何条件
网格作图利用网格的整数坐标和勾股数找等长线段
中心点性质M、N分别是菱形和正方形的对角线交点
设参求比第(3)问设未知数→代入定义→解方程

十三、变式训练

举一反三

变式1:将等补四边形的定义改为"有一组对边相等且有一组对角为直角的四边形"。第(1)问的网格作图是否会多出新解?

变式2:第(2)问中,将正方形CDEF改为等边三角形CDE(向外作),DMCN还是等补四边形吗?

变式3:第(3)问中,若四边形ABCD改为"有一组邻边等+对角线垂直",AD与DE的比是否变化?

十四、评分标准(12分制)

小题分值得分要点
(1)3分每个正确的D点1.5分。画出两个满足定义的D点得3分
(2)①4分证DM=CN(2分);证∠DMC=90°(2分)
(2)②2分由MN=√2求a²=4(1分);S=2(1分)
(3)3分正确设参(1分);利用定义建方程(1分);得比值1:2(1分)

十五、本期复盘问题

反思与总结
  1. "等补四边形"这个名字暗示了哪两个特征?("等"=邻边等,"补"可能暗示对角互补或直角?)
  2. 第(2)问中,菱形和正方形的"中心点"M和N分别有什么性质?这两个性质是如何关联的?
  3. 新定义题的通用解题策略是什么?——先用自己的话翻译定义→每一问都把定义当"已知条件"代入→逐步推进。

十六、深度思考

超越解题·理解命题

命题设计逻辑

这是一道典型的"新定义递进题"。定义给出后,三问的难度逐级上升:(1)直接应用定义作图,(2)在复杂图形中证明某个四边形满足定义,(3)由定义反推参数比值。第(2)问巧妙地把菱形和正方形的对角线交点M、N联系起来——DMCN恰好满足等补四边形的两个条件(DM=CN来自对角线长度关系,∠DMC=90°来自菱形对角线垂直)。

解法纵横

(2)问:纯几何法用菱形和正方形的对角线性质直接推出DM=CN和∠DMC=90°,一步到位。坐标法需要建立合适的坐标系(以M为原点最方便),虽然机械但计算量稍大。

(3)问:设参法是唯一路径——设AB=AE=t, DE=BF=s后,AD自然为t−s。将ABCD的等补条件(邻边等+对角直角)翻译成关于t和s的方程,解得比值。

思维误区深度剖析

"新定义恐惧"——看到一段陌生文字定义就跳过。克服方法:拿到定义后立即用自己的话翻译一遍,并在草稿纸上画出符合定义的最简单图形。(1)问的网格作图本质上就是在强迫学生完成这个"翻译→自我验证"的过程。如果(1)问做不出来,说明对定义的理解有问题,(2)(3)也必然无法推进。

数学本质

表面考:新定义理解、菱形/正方形对角线性质、面积、参数比值。

深层考:将文字定义转化为几何条件的能力——这是上海中考新定义题的核心素养。不是考"知不知道这个定义",而是考"能否用已知工具(全等、勾股、对角线)去验证这个定义"。

出题思路

命题设计理念