文档内容
绝密★启用前
2022 年普通高等学校招生全国统一考试
文科数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡
上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条
形码.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上、写在本
试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的.
1. 设集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据集合的交集运算即可解出.
【详解】因为 , ,所以 .
故选:A.
2. 某社区通过公益讲座以普及社区居民的垃圾分类知识.为了解讲座效果,随机抽取10位社区居民,让
他们在讲座前和讲座后各回答一份垃圾分类知识问卷,这10位社区居民在讲座前和讲座后问卷答题的正确
率如下图:则( )
A. 讲座前问卷答题的正确率的中位数小于
B. 讲座后问卷答题的正确率的平均数大于
C. 讲座前问卷答题的正确率的标准差小于讲座后正确率的标准差
D. 讲座后问卷答题的正确率的极差大于讲座前正确率的极差
【答案】B
【解析】
【分析】由图表信息,结合中位数、平均数、标准差、极差的概念,逐项判断即可得解.
【详解】讲座前中位数为 ,所以 错;
讲座后问卷答题的正确率只有一个是 个 ,剩下全部大于等于 ,所以讲座后问卷答题的正确
率的平均数大于 ,所以B对;
的
讲座前问卷答题 正确率更加分散,所以讲座前问卷答题的正确率的标准差大于讲座后正确率的标准差,所
以C错;
讲座后问卷答题的正确率的极差为 ,
讲座前问卷答题的正确率的极差为 ,所以 错.
故选:B.3. 若 .则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数代数形式的运算法则,共轭复数的概念以及复数模的计算公式即可求出.
【详解】因为 ,所以 ,所以 .
故选:D.
4. 如图,网格纸上绘制的是一个多面体的三视图,网格小正方形的边长为1,则该多面体的体积为(
)
A. 8 B. 12 C. 16 D. 20
【答案】B
【解析】
【分析】由三视图还原几何体,再由棱柱的体积公式即可得解.
【详解】由三视图还原几何体,如图,
则该直四棱柱的体积 .故选:B.
5. 将函数 的图像向左平移 个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,
则 的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先由平移求出曲线 的解析式,再结合对称性得 ,即可求出 的最小值.
【详解】由题意知:曲线 为 ,又 关于 轴对称,则
,
解得 ,又 ,故当 时, 的最小值为 .
故选:C.
6. 从分别写有1,2,3,4,5,6的6张卡片中无放回随机抽取2张,则抽到的2张卡片上的数字之积是4
的倍数的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】方法一:先列举出所有情况,再从中挑出数字之积是4的倍数的情况,由古典概型求概率即可.
【详解】[方法一]:【最优解】无序
从6张卡片中无放回抽取2张,共有
15种情况,其中数字之积为4的倍数的有 6种情况,故概率为 .
[方法二]:有序
从6张卡片中无放回抽取2张,共有
,(2,1),
(3,1),(4,1),(5,1),(6,1),(3,2),(4,2),(5,2),(6,2),(4,3),(5,3),(6,3),(5,4),(6,4),(6,5)30种情况,
其中数字之积为4的倍数有(1,4),(2,4),(2,6),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,5),(4,6),(5,4),(6,2),(6,4)12种情况,故概率
为 .
故选:C.
【整体点评】方法一:将抽出的卡片看成一个组合,再利用古典概型的概率公式解出,是该题的最优解;
方法二:将抽出的卡片看成一个排列,再利用古典概型的概率公式解出;
7. 函数 在区间 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.【详解】令 ,
则 ,
所以 为奇函数,排除BD;
又当 时, ,所以 ,排除C.
故选:A.
8. 当 时,函数 取得最大值 ,则 ( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知 , 即可解得 ,再根据 即可解出.
【详解】因为函数 定义域为 ,所以依题可知, , ,而 ,
所以 ,即 ,所以 ,因此函数 在 上递增,在
上递减, 时取最大值,满足题意,即有 .
故选:B.
9. 在长方体 中,已知 与平面 和平面 所成的角均为 ,则(
)
A. B. AB与平面 所成的角为C. D. 与平面 所成的角为
【答案】D
【解析】
【分析】根据线面角的定义以及长方体的结构特征即可求出.
【详解】如图所示:
不妨设 ,依题以及长方体的结构特征可知, 与平面 所成角为
, 与平面 所成角为 ,所以 ,即 ,
,解得 .
对于A, , , ,A错误;
对于B,过 作 于 ,易知 平面 ,所以 与平面 所成角为 ,
因为 ,所以 ,B错误;
对于C, , , ,C错误;
对于D, 与平面 所成角为 , ,而 ,所以 .D正确.
故选:D.
10. 甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为 ,侧面积分别为 和 ,体积分别为
和 .若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设母线长为 ,甲圆锥底面半径为 ,乙圆锥底面圆半径为 ,根据圆锥的侧面积公式可得
,再结合圆心角之和可将 分别用 表示,再利用勾股定理分别求出两圆锥的高,再根据圆锥的
体积公式即可得解.
【详解】解:设母线长为 ,甲圆锥底面半径为 ,乙圆锥底面圆半径为 ,
则 ,
所以 ,
又 ,
则 ,
所以 ,所以甲圆锥的高 ,
乙圆锥的高 ,
所以 .
故选:C.
11. 已知椭圆 的离心率为 , 分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.
若 ,则C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据离心率及 ,解得关于 的等量关系式,即可得解.
【详解】解:因为离心率 ,解得 , ,
分别为C的左右顶点,则 ,
B为上顶点,所以 .
所以 ,因为
所以 ,将 代入,解得 ,故椭圆的方程为 .
故选:B.
12. 已知 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】法一:根据指对互化以及对数函数的单调性即可知 ,再利用基本不等式,换底公
式可得 , ,然后由指数函数的单调性即可解出.
【详解】[方法一]:(指对数函数性质)
由 可得 ,而 ,所以
,即 ,所以 .
又 ,所以 ,即 ,
所以 .综上, .
[方法二]:【最优解】(构造函数)
由 ,可得 .
根据 的形式构造函数 ,则 ,
令 ,解得 ,由 知 .
在 上单调递增,所以 ,即 ,又因为 ,所以 .
故选:A.
【整体点评】法一:通过基本不等式和换底公式以及对数函数的单调性比较,方法直接常用,属于通性通
法;
法二:利用 的形式构造函数 ,根据函数的单调性得出大小关系,简单明了,
是该题的最优解.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 已知向量 .若 ,则 ______________.
【答案】 ##
【解析】
【分析】直接由向量垂直的坐标表示求解即可.
【详解】由题意知: ,解得 .
故答案为: .
14. 设点M在直线 上,点 和 均在 上,则 的方程为______________.
【答案】
【解析】
【分析】设出点M的坐标,利用 和 均在 上,求得圆心及半径,即可得圆的方程.
【详解】[方法一]:三点共圆
∵点M在直线 上,
∴设点M为 ,又因为点 和 均在 上,
∴点M到两点的距离相等且为半径R,∴ ,
,解得 ,
∴ , ,
的方程为 .
故答案为:
[方法二]:圆的几何性质
由题可知,M是以(3,0)和(0,1)为端点的线段垂直平分线 y=3x-4与直线 的交点(1,-
1). , 的方程为 .
故答案为:
15. 记双曲线 的离心率为e,写出满足条件“直线 与C无公共点”的e的一
个值______________.
【答案】2(满足 皆可)
【解析】
【分析】根据题干信息,只需双曲线渐近线 中 即可求得满足要求的e值.
【详解】解: ,所以C的渐近线方程为 ,
结合渐近线的特点,只需 ,即 ,
可满足条件“直线 与C无公共点”所以 ,
又因为 ,所以 ,
故答案为:2(满足 皆可)
16. 已知 中,点D在边BC上, .当 取得最小值时,
________.
【答案】 ##
【解析】
【分析】设 ,利用余弦定理表示出 后,结合基本不等式即可得解.
【详解】[方法一]:余弦定理
设 ,
则在 中, ,
在 中, ,
所以
,
当且仅当 即 时,等号成立,
所以当 取最小值时, .故答案为: .
[方法二]:建系法
令 BD=t,以D为原点,OC为x轴,建立平面直角坐标系.
则C(2t,0),A(1, ),B(-t,0)
[方法三]:余弦定理
设BD=x,CD=2x.由余弦定理得
, ,
, ,
令 ,则 ,,
,
当且仅当 ,即 时等号成立.
[方法四]:判别式法
设 ,则
在 中, ,
在 中, ,
所以 ,记 ,
则
由方程有解得:
即 ,解得:
所以 ,此时
所以当 取最小值时, ,即 .
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每
个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共60分.
的
17. 甲、乙两城之间 长途客车均由A和B两家公司运营,为了解这两家公司长途客车的运行情况,随机
调查了甲、乙两城之间的500个班次,得到下面列联表:准点班次数 未准点班次数
A 240 20
B 210 30
(1)根据上表,分别估计这两家公司甲、乙两城之间的长途客车准点的概率;
(2)能否有90%的把握认为甲、乙两城之间的长途客车是否准点与客车所属公司有关?
附: ,
0.100 0.050 0.010
2.706 3.841 6.635
【答案】(1)A,B两家公司长途客车准点的概率分别为 ,
(2)有
【解析】
【分析】(1)根据表格中数据以及古典概型的概率公式可求得结果;
(2)根据表格中数据及公式计算 ,再利用临界值表比较即可得结论.
【小问1详解】
根据表中数据,A共有班次260次,准点班次有240次,
设A家公司长途客车准点事件为M,
则 ;
B共有班次240次,准点班次有210次,
设B家公司长途客车准点事件为N,
则 .
A家公司长途客车准点的概率为 ;B家公司长途客车准点的概率为 .
【小问2详解】
列联表
准点班次数 未准点班次数 合计
A 240 20 260
B 210 30 240
合计 450 50 500
= ,
根据临界值表可知,有 的把握认为甲、乙两城之间的长途客车是否准点与客车所属公司有关.
18. 记 为数列 的前n项和.已知 .
(1)证明: 是等差数列;
(2)若 成等比数列,求 的最小值.
【答案】(1)证明见解析;
(2) .
【解析】
分析】(1)依题意可得 ,根据 ,作差即可得到 ,
【
从而得证;
(2)法一:由(1)及等比中项的性质求出 ,即可得到 的通项公式与前 项和,再根据二次函数的
性质计算可得.【小问1详解】
因为 ,即 ①,
当 时, ②,
① ②得, ,
即 ,
即 ,所以 , 且 ,
所以 是以 为公差的等差数列.
【小问2详解】
[方法一]:二次函数的性质
由(1)可得 , , ,
又 , , 成等比数列,所以 ,
即 ,解得 ,
所以 ,所以 ,
所以,当 或 时, .
[方法二]:【最优解】邻项变号法
由(1)可得 , , ,
又 , , 成等比数列,所以 ,
即 ,解得 ,
所以 ,即有 .
则当 或 时, .【整体点评】(2)法一:根据二次函数的性质求出 的最小值,适用于可以求出 的表达式;
法二:根据邻项变号法求最值,计算量小,是该题的最优解.
19. 小明同学参加综合实践活动,设计了一个封闭的包装盒,包装盒如图所示:底面 是边长为8
(单位: )的正方形, 均为正三角形,且它们所在的平面都与平面
垂直.
(1)证明: 平面 ;
(2)求该包装盒的容积(不计包装盒材料的厚度).
【答案】(1)证明见解析;
(2) .
【解析】
【分析】(1)分别取 的中点 ,连接 ,由平面知识可知 ,
,依题从而可证 平面 , 平面 ,根据线面垂直的性质定理可知
,即可知四边形 为平行四边形,于是 ,最后根据线面平行的判定定理即可
证出;(2)再分别取 中点 ,由(1)知,该几何体的体积等于长方体 的体积加上
四棱锥 体积的 倍,即可解出.
【小问1详解】
如图所示:
分别取 的中点 ,连接 ,因为 为全等的正三角形,所以
, ,又平面 平面 ,平面 平面 ,
平面 ,所以 平面 ,同理可得 平面 ,根据线面垂直的性质定理可
知 ,而 ,所以四边形 为平行四边形,所以 ,又 平面
, 平面 ,所以 平面 .
【
小问2详解】
[方法一]:分割法一
如图所示:分别取 中点 ,由(1)知, 且 ,同理有, ,
, ,由平面知识可知, , ,
,所以该几何体的体积等于长方体 的体积加上四棱锥
体积的 倍.
因为 , ,点 到平面 的距离即为点 到直线
的距离 , ,所以该几何体的体积
.
[方法二]:分割法二
如图所示:
连接AC,BD,交于O,连接OE,OF,OG,OH.则该几何体的体积等于四棱锥O-EFGH的体积加上三棱锥A-OEH
的 倍,再加上三棱锥E-OAB的四倍.容易求得,OE=OF=OG=OH=8,取EH的中点P,连接AP,OP.则EH垂
直平面APO.由图可知,三角形APO,四棱锥O-EFGH与三棱锥E-OAB的高均为EM的长.所以该几何体的
体积20. 已知函数 ,曲线 在点 处的切线也是曲线 的切
线.
(1)若 ,求a;
(2)求a的取值范围.
【答案】(1)3 (2)
【解析】
【分析】(1)先由 上的切点求出切线方程,设出 上的切点坐标,由斜率求出切点坐标,再由函
数值求出 即可;
(2)设出 上的切点坐标,分别由 和 及切点表示出切线方程,由切线重合表示出 ,构造函
数,求导求出函数值域,即可求得 的取值范围.
【小问1详解】
由题意知, , , ,则 在点 处的切线
方程为 ,
即 ,设该切线与 切于点 , ,则 ,解得 ,则
,解得 ;
【小问2详解】
,则 在点 处的切线方程为 ,整理得
,
设该切线与 切于点 , ,则 ,则切线方程为,整理得 ,
则 ,整理得 ,
令 ,则 ,令 ,解得
或 ,
令 ,解得 或 ,则 变化时, 的变化情况如下表:
0 1
0 0 0
则 的值域为 ,故 的取值范围为 .
21. 设抛物线 的焦点为F,点 ,过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂
直于x轴时, .
(1)求C的方程;
(2)设直线 与C的另一个交点分别为A,B,记直线 的倾斜角分别为 .当
取得最大值时,求直线AB的方程.
【答案】(1) ;
(2) .
【解析】【分析】(1)由抛物线的定义可得 ,即可得解;
(2)法一:设点的坐标及直线 ,由韦达定理及斜率公式可得 ,再由差角的正
切公式及基本不等式可得 ,设直线 ,结合韦达定理可解.
【小问1详解】
抛物线的准线为 ,当 与x轴垂直时,点M的横坐标为p,
此时 ,所以 ,
所以抛物线C的方程为 ;
【小问2详解】
[方法一]:【最优解】直线方程横截式
设 ,直线 ,
由 可得 , ,
由斜率公式可得 , ,
直线 ,代入抛物线方程可得 ,
,所以 ,同理可得 ,
所以
又因为直线MN、AB的倾斜角分别为 ,所以 ,若要使 最大,则 ,设 ,则
,
当且仅当 即 时,等号成立,
所以当 最大时, ,设直线 ,
代入抛物线方程可得 ,
,所以 ,
所以直线 .
[方法二]:直线方程点斜式
由题可知,直线MN的斜率存在.
设 ,直线
由 得: , ,同理, .
直线MD: ,代入抛物线方程可得: ,同理, .
代入抛物线方程可得: ,所以 ,同理可得 ,
由斜率公式可得:
(下同方法一)若要使 最大,则 ,设 ,则 ,
当且仅当 即 时,等号成立,
所以当 最大时, ,设直线 ,
代入抛物线方程可得 , ,所以 ,所以直线
.
[方法三]:三点共线
设 ,
设 ,若 P、M、N三点共线,由
所以 ,化简得 ,
反之,若 ,可得MN过定点
因此,由M、N、F三点共线,得 ,
由M、D、A三点共线,得 ,
由N、D、B三点共线,得 ,
,
则 ,AB过定点(4 0)
(下同方法一)若要使 最大,则 ,设 ,则 ,
当且仅当 即 时,等号成立,
所以当 最大时, ,所以直线 .
【整体点评】(2)法一:利用直线方程横截式,简化了联立方程的运算,通过寻找直线 的斜率
关系,由基本不等式即可求出直线AB的斜率,再根据韦达定理求出直线方程,是该题的最优解,也是通
性通法;
法二:常规设直线方程点斜式,解题过程同解法一;
法三:通过设点由三点共线寻找纵坐标关系,快速找到直线 过定点,省去联立过程,也不失为一种简
化运算的好方法.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题
计分.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22. 在直角坐标系 中,曲线 的参数方程为 (t为参数),曲线 的参数方程为
(s为参数).
(1)写出 的普通方程;
(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线 的极坐标方程为 ,
求 与 交点的直角坐标,及 与 交点的直角坐标.
【答案】(1) ;(2) 的交点坐标为 , , 的交点坐标为 , .
【解析】
【分析】(1)消去 ,即可得到 的普通方程;
(2)将曲线 的方程化成普通方程,联立求解即解出.
【小问1详解】
因为 , ,所以 ,即 的普通方程为 .
【小问2详解】
因为 ,所以 ,即 的普通方程为 ,
由 ,即 的普通方程为 .
联立 ,解得: 或 ,即交点坐标为 , ;
联立 ,解得: 或 ,即交点坐标为 , .
[选修4-5:不等式选讲]
23. 已知a,b,c均为正数,且 ,证明:
(1) ;
(2)若 ,则 .
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【分析】(1)方法一:根据 ,利用柯西不等式即可得证;(2)由(1)结合已知可得 ,即可得到 ,再根据权方和不等式即可得证.
【小问1详解】
[方法一]:【最优解】柯西不等式
由柯西不等式有 ,
所以 ,当且仅当 时,取等号,所以 .
[方法二]:基本不等式
由 , , ,
,
当且仅当 时,取等号,所以 .
【小问2详解】
证明:因为 , , , ,由(1)得 ,
即 ,所以 ,
由权方和不等式知 ,
当且仅当 ,即 , 时取等号,
所以 .
【点睛】(1)方法一:利用柯西不等式证明,简洁高效,是该题的最优解;
方法二:对于柯西不等式不作为必须掌握内容的地区同学,采用基本不等式累加,也是不错的方法.