文档内容
2025 年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
数学
本试卷分第1卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟.第1
卷1至3页第Ⅱ卷4至6页.
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置
粘贴考试用条形码.答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效.考试结束后,
将本试卷和答题卡一并交回.在天津考生获取更多学习资料祝各位考生考试顺利!
第I卷(选择题)
注意事项:
1.每小题选出答案后,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.
2.本卷共9小题,每小题5分,共45分.
参考公式:
·如果事件 互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B)
·如果事件 相互独立,那么P(AB)=P(A) P(B)
1
·棱柱的体积公式V = Sℎ,其中S表示棱柱的底面面积,h表示棱柱的高.
3
1
·圆锥的体积公式V = Sℎ,其中S表示圆锥的底面面积,h表示圆锥的高.
3
一、选择题: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. 已知集合U={1,2,3,4,5},A={1,3},B={2,3,5},则∁ (A∪B)=( )
U
A. {1,2,3,4} B. {2,3,4} C. {2,4} D. {4}
【答案】D
【解析】
由集合的并集、补集的运算即可求解.
由A={1,3},B={2,3,5},则A∪B={1,2,3,5},
集合U={1,2,3,4,5},
故故选:D.
2. 设x∈R,则“x=0”是“sin2x=0”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
.
C 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
通过判断是否能相互推出,由充分条件与必要条件的定义可得.
由x=0⇒sin2x=sin0=0,则“x=0”是“sin2x=0”的充分条件;
又当x=π时,sin2x=sin2π=0,可知sin2x=0⇒´ x=0,
故“x=0”不是“sin2x=0”的必要条件,
综上可知,“x=0”是“sin2x=0”的充分不必要条件.
故选:A.
3. 已知函数y=f (x)的图象如下,则f (x)的解析式可能为( )
|x| |x|
A. B. C.
f(x)=
D.
f(x)=
1−x2 x2−1
【答案】D
【解析】
先由函数奇偶性排除AB,再由x∈(0,1)时函数值正负情况可得解.
x x
由图可知函数为偶函数,而函数f (x)= 和函数f (x)= 为奇函数,故排除选项AB;
1−|x| |x|−1
|x| |x|
又当x∈(0,1)时1−x2>0,x2−1<0,此时f (x)= >0,f (x)= <0,
1−x2 x2−1
由图可知当x∈(0,1)时,f (x)<0,故C不符合,D符合.
故选:D
4. 若m为直线, 为两个平面,则下列结论中正确的是( )
A. 若m//α,n⊂α,则m//n B. 若m⊥α,m⊥β,则α⊥βC. 若m//α,m⊥β,则α⊥β D. 若m⊂α,α⊥β,则m⊥β
【答案】C
【解析】
根据线面平行的定义可判断A的正误,根据空间中垂直关系的转化可判断BCD的正误.
【详解】对于A,若m//α,n⊂α,则m,n可平行或异面,故A错误;
对于B,若m⊥α,m⊥β,则α//β,故B错误;
对于C,两条平行线有一条垂直于一个平面,则另一个必定垂直这个平面,
现m//a,m⊥β,故a⊥β,故C正确;
对于D,m⊂α,α⊥β,则m与 可平行或相交或m⊂β,故D错误;
故选:C.
5. 下列说法中错误的是( )
A. 若X∼N(μ,σ2),则
B. 若X∼N(1,22),Y∼N(2,22),则
C. |r|越接近1,相关性越强
D. |r|越接近0,相关性越弱
【答案】B
【解析】
根据正态分布以及相关系数的概念直接判断即可.
对于A,根据正态分布对称性可知,P(X≤μ−σ)=P(X≥μ+σ),A说法正确;
对于B,根据正态分布对称性可知, ,B说法错误;
对于C和D,相关系数|r|越接近0,相关性越弱,越接近1,相关性越强,故C和D说法正确.
故选:B
6. S =−n2+8n,则数列{|a |}的前12项和为( )
n n
A. 112 B. 48 C. 80 D. 64
【答案】C
【解析】
先由题设结合 求出数列{a } 的 通项公式,再结合数列{a }各项正负情况即可求解.
n n因为S =−n2+8n,
n
所以当n=1时,a =S =−12+8×1=7,
1 1
当n≥2时,a =S −S =(−n2+8n)−[−(n−1) 2+8(n−1)]=−2n+9,
n n n−1
经检验,a =7满足上式,
1
所以a =−2n+9(n∈N∗),令a =−2n+9≥0⇒n≤4,a =−2n+9≤0⇒n≥5,
n n n
设数列{|a |}的前n项和为T ,
n n
则数列{|a |}的前4项和为
n
数列{|a |}的前12项和为
n
.
故选:C
7. 函数f(x)=0.3x−√x的零点所在区间是( )
A. (0,0.3) B. (0.3,0.5) C. (0.5,1) D. (1,2)
【答案】B
【解析】
利用指数函数与幂函数的单调性结合零点存在性定理计算即可.
由指数函数、幂函数的单调性可知:y=0.3x在R上单调递减,y=√x在0,+∞)单调递增,
所以f (x)=0.3x−√x在定义域上单调递减,
显然f (0)=1>0,f (0.3)=0.30.3−0.30.5>0,f (0.5)=0.30.5−0.50.5<0,
所以根据零点存在性定理可知f (x)的零点位于(0.3,0.5).
故选:B
[ 5π π ] π
8. f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,−π<φ<π),在 − , 上单调递增,且x= 为它的一条对称轴,
12 12 12(π ) [ π]
,0 是它的一个对称中心,当x∈ 0, 时, 的最小值为( )
3 2
1
A. B. − C. 1 D. 0
2
【答案】A
【解析】
利用正弦函数的对称性得出ω=4n+2,根据单调性得出0<ω≤2,从而确定ω,结合对称轴与对称中心再
求出 ,得出函数解析式,利用整体思想及正弦函数的性质即可得解.
π π
{& ω+φ= +2kπ
12 2
设f (x)的最小正周期为T,根据题意有 ,(m,k∈Z),
π
& ω+φ=mπ
3
π π (2n+1)T
由正弦函数的对称性可知 − = (n∈Z),
3 12 4
π 2nπ+π
即 = ,∴ω=4n+2,
4 2ω
又f (x)在 [ − 5π , π ] 上单调递增,则 T ≥ π − ( − 5π ) ,∴ π ≥ π ⇒0<ω≤2,
12 12 2 12 12 ω 2
π
{&φ= +2kπ
3
∴ ,则 ,
2π
&φ=mπ−
3
π ( π)
∵φ∈(−π,π),∴k=0,m=1时,φ= ,∴f (x)=sin 2x+ ,
3 3
[ π] π [π 4π]
当x∈ 0, 时,2x+ ∈ , ,
2 3 3 3
4π √3
由正弦函数的单调性可知f (x)sin .
3 2
min
故选:A
x2 y2
9. 双曲线 − =1(a>0, b>0)的左、右焦点分别为 F ,F ,以右焦点 为焦点的抛物线
a2 b2 1 2y2=2px(p>0)与双曲线交于另一象限点为P,若 ,则双曲线的离心率e=( )
√2+1 √5+1
A. 2 B. 5 C. D.
2 2
【答案】A
【解析】
{&|PF |=3c+a
1
利用抛物线与双曲线的定义与性质得出 ,根据勾股定理从而确定P的坐标,利用
&|PF |=3c−a=|PA|
2
点在双曲线上构造齐次方程计算即可.
(p )
根据题意可设F ,0 ,双曲线的半焦距为c,P(x ,y ),则p=2c,
2 2 0 0
过 作x轴的垂线l,过P作l的垂线,垂足为A,显然直线AF 为抛物线的准线,
1
则|PA|=|PF |,
2
{&|PF |−|PF |=2a {&|PF |=3c+a
1 2 1
由双曲线的定义及已知条件可知 ,则 ,
&|PF |+|PF |=6c &|PF |=3c−a=|PA|
1 2 2
由勾股定理可知|AF | 2= y2=|PF | 2 −|PA| 2=12ac,
1 0 1
x2 y2 9a2 12ac
易知y2=4cx ,∴x =3a,即 0− 0= − =1,
0 0 0 a2 b2 a2 c2−a2
整理得2c2−3ac−2a2=0=(2c+a)(c−2a),∴c=2a,即离心率为2.
故选:
第Ⅱ卷(非选择题)
注意事项:1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上.
2.本卷共11小题,共105分.
二、填空题:本大题共6个小题,每小题5分,共30分.
|3+i|
=
10. 已知i是虚数单位,则 ________.
i
【答案】√10
【解析】
3+i
先由复数除法运算化简 ,再由复数模长公式即可计算求解.
i
先由题得 ,所以 .
故答案为:√10
的
11. 在(x−1) 6 展开式中,x3项的系数为________.
【答案】−20
【解析】
根据二项式定理相关知识直接计算即可.
(x−1) 6展开式的通项公式为T =Crx6−r ⋅(−1) r ,
r+1 6
当r=3时, ,
即(x−1) 6展开式中x3的系数为−20.
故答案为:−20
12. l :x−y+6=0,与 x 轴交于点 A,与 y 轴交于点 B,与(x+1) 2+(y−3) 2=r2交于 C、D 两点,
1
|AB|=3|CD|,则r=_________.
【答案】2
【解析】
的
先根据两点间距离公式得出 |AB|=6√2,再计算出圆心到直线 距离d,根据弦长公式
|CD|=2√r2−d2列等式求解即可.
因为直线l :x−y+6=0与x轴交于A(−6,0),与y轴交于B(0,6),所以|AB|=√62+62=6√2,所以
1|CD|=2√2,
|−1−3+6|
圆(x+1) 2+(y−3) 2=r2的半径为 ,圆心 到直线l :x−y+6=0的距离为d= =√2,
1 √2
故|CD|=2√r2−d2=2√r2−(√2) 2=2√2,解得r=2;
故答案为:2.
13. 小桐操场跑圈,一周2次,一次5圈或6圈.第一次跑5圈或6圈的概率均为0.5,若第一次跑5圈,则
第二次跑5圈的概率为0.4,6圈的概率为0.6;若第一次跑6圈,则第二次跑5圈的概率为0.6,6圈
的概率为0.4.小桐一周跑11圈的概率为________;若一周至少跑11圈为动量达标,则连续跑4周,记
合格周数为X,则期望E(x)= _______
【答案】 ①. 0.6 ②. 3.2
【解析】
先根据全概率公式计算求解空一,再求出概率根据二项分布数学期望公式计算求解.
设小桐一周跑11圈为事件A,设第一次跑5圈为事件B,设第二次跑5圈为事件C,
则P(A)=P(B)P(C¯|B)+P(B¯)P(C|B¯)=0.5×0.6+0.5×0.6=0.6;
若至少跑11圈为运动量达标为事件D,P(D)=P(A)+P(B¯)P(C¯|B¯)=0.6+0.5×0.4=0.8,
所以X∼B(4,0.8),E(X)=4×0.8=3.2;
故答案为:0.6;3.2
1
14. △ABC中,D 为 AB 边中点,⃗CE= ⃗CD,⃗AB=⃗a,⃗AC=⃗b,则⃗AE=______(用 , 表示),若
3
|⃗AE|=5,AE⊥CB,则⃗AE⋅⃗CD=_______
1 2
【答案】 ①. ⃗a+ ⃗b; ②. −15
6 3
【解析】
根据向量的线性运算求解即可空一,应用数量积运算律计算求解空二.
如图,1 1 1 2
因为⃗CE= ⃗CD,所以⃗AE−⃗AC= (⃗AD−⃗AC),所以⃗AE= ⃗AD+ ⃗AC.
3 3 3 3
1 2 1 2
因为D为线段AB的中点,所以⃗AE= ⃗AB+ ⃗AC= ⃗a+ ⃗b;
6 3 6 3
又因为|⃗AE|=5,AE⊥CB,所以⃗AE2= (1 ⃗a+ 2 ⃗b ) 2 = 1 ⃗a2+ 2 ⃗a⋅⃗b+ 4 ⃗b2=25,
6 3 36 9 9
⃗AE⋅⃗CB= (1 ⃗a+ 2 ⃗b ) ⋅(⃗a−⃗b)= 1 ⃗a2+ 1 ⃗a⋅⃗b− 2 ⃗b2=0,所以⃗a2+3⃗a⋅⃗b=4⃗b2
6 3 6 2 3
所以⃗a2+4⃗a⋅⃗b=180,
所以⃗AE⋅⃗CD= (1 ⃗a+ 2 ⃗b ) ⋅ ( −⃗b+ 1 ⃗a ) = 1 ⃗a2+ 1 ⃗a⋅⃗b− 2 ⃗b2= 1 (⃗a2+2⃗a⋅⃗b−8⃗b2)
6 3 2 12 6 3 12
1 1
= (⃗a2+2⃗a⋅⃗b−2⃗a2−6⃗a⋅⃗b2)= (−⃗a2−4⃗a⋅⃗b2)=−15.
12 12
1 2
故答案为: ⃗a+ ⃗b;−15.
6 3
15. 若a,b∈R,对∀x∈[−2,2],均有(2a+b)x2+bx−a−1≤0恒成立,则2a+b的最小值为_______
【答案】−4
【解析】
1
先设t=2a+b,根据不等式的形式,为了消a可以取x=− ,得到t≥−4,验证t=−4时,a,b是否可以取
2
到,进而判断该最小值是否可取即可得到答案.
设t=2a+b,原题转化为求t的最小值,
原不等式可化为对任意的−2≤x≤2, ,
1
不妨代入x=− ,得 ,得t≥−4,
2当t=−4时,原不等式可化为 ,
即 ,
1
观察可知,当a=0时, 对−2≤x≤2一定成立,当且仅当x=− 取等号,
2
此时,a=0,b=−4,说明t=−4时,a,b均可取到,满足题意,
故t=2a+b的最小值为−4.
故答案为:−4
三、解答题:本大题共5小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16. 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知asinB=√3bcosA,c−2b=1,a=√7.
(1)求A的值;
(2)求c的值;
(3)求sin(A+2B)的值.
π
【答案】(1)
3
(2)3
4√3
(3)
7
【解析】
(1)由正弦定理化边为角再化简可求;
(2)由余弦定理,结合(1)结论与已知代入可得关于b的方程,求解可得b,进而求得c;
(3)利用正弦定理先求B,再由二倍角公式分别求sin2B,cos2B,由两角和的正弦可得.
【小问1详解】
a b
已知asinB=√3bcosA,由正弦定理 = ,
sin A sinB
得asinB=bsin A=√3bcosA,显然cosA≠0,
得tan A=√3,由0b>0)的左焦点为F,右顶点为A,P为x=a上一点,且直线 的斜率为 ,
a2 b2 3
3 1
△PFA的面积为 ,离心率为 .
2 2
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分∠AFB.
x2 y2
【答案】(1) + =1
4 3
(2)证明见解析
【解析】(1)根据题意,利用椭圆的离心率得到a=2c,再由直线 的斜率得到m=c,从而利用三角形的面积
公式得到关于c的方程,解之即可得解;
(2)联立直线与椭圆方程,利用其位置关系求得k,进而得到直线PB的方程与点B的坐标,法一:利用向
量的夹角公式即可得证;法二:利用两直线的夹角公式即可得证;法三利用正切的倍角公式即可得证;法
四:利用角平分线的性质与点线距离公式即可得证.
【小问1详解】
依题意,设椭圆 的半焦距为c,
c 1
则左焦点F(−c,0),右顶点 ,离心率e= = ,即a=2c,
a 2
因为P为x=a上一点,设P(a,m),
1
又直线 的斜率为 ,则 ,即 ,
3
所以 ,解得m=c,则P(a,c),即 ,
3
因为△PFA的面积为 , ,高为 ,
2
1 1 3
所以S = |AF||m|= ×3c×c= ,解得c=1,
△PFA 2 2 2
则a=2c=2,b2=a2−c2=3,
x2 y2
所以椭圆的方程为 + =1.
4 3
.
【小问2详解】
由(1)可知P(2,1),F(−1,0),A(2,0),
易知直线PB的斜率存在,设其方程为y=kx+m,则 ,即 ,{y=kx+m
联立 x2 y2 ,消去y得,(3+4k2 )x2+8kmx+4m2−12=0,
+ =1
4 3
因为直线与椭圆有唯一交点,所以Δ=(8k⋅m) 2−4(3+4k2 )⋅(4m2−12)=0,
1
即4k2−m2+3=0,则4k2−(1−2k) 2+3=0,解得k=− ,则m=2,
2
1
所以直线PB的方程为y=− x+2,
2
1
{y=− x+2 {x=1
2 3
联立 ,解得 3,则B(1, ),
x2 y2 y= 2
+ =1 2
4 3
以下分别用四种方法证明结论:
法一:则⃗FB= ( 2, 3) ,⃗FP=(3,1),⃗FA=(3,0),
2
3
2×3+ ×1
⃗FB⋅⃗FP 2 3√10
cos∠BFP= = =
所以 ,
|⃗FB|⋅|⃗FP| √
22+
(3) 2
⋅√32+12
10
2
⃗FA⋅⃗FP 3×3+1×0 3√10
cos∠PFA= = =
,
|⃗FA|⋅|⃗FP| 3√32+12 10
π
则cos∠BFP=cos∠PFA,又∠BFP,∠PFA∈(0, ),
2
所以∠BFP=∠PFA,即 平分∠AFB.
法二:所以 , , ,
| 3 1 |
− |1 |
4 3 1 −0
由两直线夹角公式,得tan∠BFP= = , 3 1,
1 3 3 tan∠PFA= =
1+ × 1+0 3
3 4
π
则tan∠BFP=tan∠PFA,又∠BFP,∠PFA∈(0, ),
2所以∠BFP=∠PFA,即 平分∠AFB.
1 3
法三:则tan∠PFA=k = ,tan∠BFP=k = ,
PF 3 FB 4
故 ,
π
又∠BFP,∠PFA∈(0, ),
2
所以∠BFP=∠PFA,即 平分∠AFB.
法四:则 ,
3
所以直线FB的方程为y= (x+1),即3x−4 y+3=0,
4
|3×2−4×1+3|
则点P到直线FB的距离为d= =1,
√32+(−4) 2
又点P到直线FA的距离也为1,
所以 平分∠AFB.
19. 已知数列{a }是等差数列,{b }是等比数列,a =b =2,a =b +1,a =b .
n n 1 1 2 2 3 3
(1)求{a },{b }的通项公式;
n n
(2)∀n∈N∗,I∈{0,1},有
,
(i)求证:对任意实数t∈T ,均有t0,
2lnx
则f' (x)=1− ,则f' (1)=1,且f(1)=1,
x
则切点(1,1),且切线的斜率为1,
故函数 在点(1,f(1))处的切线方程为y=x;
【小问2详解】
(i)令f(x)=ax−(lnx) 2=0,x>0,
(lnx) 2
得a= ,
x
(lnx) 2
设g(x)= ,x>0,
x
2lnx
⋅x−(lnx) 2
则 g' (x)= x = lnx(2−lnx),
x2 x2
4
由 解得x=1或 ,其中g(1)=0,g(e2 )= ;
e2
当00, 在(1,e2 )上单调递增;
当x>e2时,g' (x)<0, 在(e2,+∞)上单调递减;
且当x→0时, ; 当 时,g(x)→0;
如图作出函数 的图象,要使函数 有3个零点,
则方程a=g(x)在 内有3个根,即直线y=a与函数 的图象有3个交点.
4
结合图象可知,0√t t ,
lnt −lnt 2 3
3 2
4e
则t t <4,故要证(lnx −lnx )⋅lnx < ,
2 3 2 1 3 e−1
4e 4e
即证t t −t t < ,只需证4−t t ≤ ,
2 3 1 3 e−1 1 3 e−1
4
即证−t t ≤ ,又因为t <0,t2=aet 12 2 2
设函数 t ,则φ' (t)= = ,
e2 et t
e2当 时,φ' (t)>0,则 在 上单调递增;
当t>4时,φ' (t)<0,则 在(4,+∞)上单调递减;
16 16
故 φ(t) ,即φ(t)≤ .
e2 e2
max
而由4e2−16e+16=4(e−2) 2>0,
16 4
<
可知 成立,故命题得证.
e2 e−1