文档内容
2025年普通高等学校招生全国统一考试上海数学试卷
一、填空题(本大题共12题,第1~6题每题4分,第7~12题每题5分,共54分.考生应在答题纸的相应位置
直接填写结果)
1. 已知全集U={x∣2≤x≤5,x∈R},集合A={x∣2≤x<4,x∈R},则A= .
x-1
2. 不等式 <0的解集为 .
x-3
3. 己知等差数列a
n
的首项a =-3,公差d=2,则该数列的前6项和为 .
1
4. 在二项式(2x-1)5的展开式中,x3的系数为 .
π π
5. 函数y=cosx在 - ,
2 4
上的值域为 .
5 6 7
6. 已知随机变量X的分布为
0.2 0.3 0.5
,则期望E[X]= .
7. 如图,在正四棱柱ABCD-ABCD 中,BD=4 2,DB =9,则该正四棱柱的体积为 .
1 1 1 1 1
1 1
8. 设a,b>0,a+ =1,则b+ 的最小值为 .
b a
9. 4个家长和2个儿童去爬山,6个人需要排成一条队列,要求队列的头和尾均是家长,则不同的排列个数
有 种.
10. 已知复数z满足z2=(z)2,|z|≤1,则|z-2-3i|的最小值是 .
11. 小申同学观察发现,生活中有些时候影子可以完全投射在斜面上.某斜面上有两根长为1米的垂直于
水平面放置的杆子,与斜面的接触点分别为A、B,它们在阳光的照射下呈现出影子,阳光可视为平行光:
其中一根杆子的影子在水平面上,长度为0.4米;另一根杆子的影子完全在斜面上,长度为0.45米.则斜
面的底角θ= .(结果用角度制表示,精确到0.01°)
数学试题 第 1 页 共 14 页1, x>0
12. 已知f(x)= 0, x=0,a、b、c是平面内三个不同的单位向量.若f(a⋅b)+f(b⋅c)+f(c⋅a)=0,则
-1, x<0
|a+b+c|可的取值范围是 .
二、选择题(本大题共4题,第13、14题每题4分,第15、16题每题5分,共18分.每题有且仅有一个正确选
项,考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.)
1 1
13. 己知事件A、B相互独立,事件A发生的概率为P(A)= ,事件B发生的概率为P(B)= ,则事件A
2 2
∩B发生的概率P(A∩B)为 ( )
1 1 1
A B. C. D.0
8 4 2
14. 设a>0,s∈R.下列各项中,能推出as>a的一项是 ( )
A. a>1,且s>0 B. a>1,且s<0 C. 00 D. 0 5),M(0,m)(m>0),A是Γ的右顶点.
a2 5
(1)若Γ的焦点(2,0),求离心率e;
(2)若a=4,且Γ上存在一点P,满足PA=2MP,求m;
(3)已知AM的中垂线l的斜率为2,l与Γ交于C、D两点,∠CMD为钝角,求a的取值范围.
21. 已知函数y=f(x)的定义域为R.对于正实数a,定义集合M ={x∣f(x+a)=f(x)}.
a
π
(1)若f(x)=sinx,判断 是否是M 中的元素,请说明理由;
3 π
(2)若fx
x+2, x<0
= ,M a ≠∅,求a的取值范围;
x, x≥0
(3)若y=f(x)是偶函数,当x∈(0,1]时,f(x)=1-x,且对任意a∈(0,2),均有M ⊆M .写出y=
a 2
f(x),x∈(1,2)解析式,并证明:对任意实数c,函数y=f(x)-c在[-3,3]上至多有9个零点.
数学试题 第 4 页 共 14 页参考答案
1. x|4≤x≤5,x∈R ##4,5
【分析】根据补集的含义即可得到答案.
根据补集的含义知A=x|4≤x≤5,x∈R .
故答案为:x|4≤x≤5,x∈R .
2. 1,3
【分析】转化为一元二次不等式x-1 x-3 <0,解出即可.
原不等式转化为x-1 x-3 <0,解得1CE =2 2,
所以ZE =2 2.
min
故答案为:2 2
11.12.58°
【分析】先根据在A处的旗杆算出阳光和水平面的夹角,然后结合B处的旗杆算出斜面角.
1
如图,在A处,tanx= =2.5,在B处满足tan∠CED=2.5,
0.4
(其中ED⎳水平面,CE是射过B处杆子最高点的光线,光线交斜面于E),
1+y
故设BD=y,则ED= ,
2.5
1+y
由勾股定理,y2+
2.5
2
=0.452,解得y≈0.098,
0.098
于是θ=arcsin ≈12.58°
0.45
故答案为:12.58°
数学试题 第 6 页 共 14 页12.(1, 5)
【分析】利用分段函数值分类讨论,可得 fa⋅b
,fb⋅c
,fc⋅a =-1,0,1
,再根据数量积关系设出a
,b,c坐标,利用坐标运算,结合三角恒等变换求解模的范围可得.
若fa⋅b
=fb⋅c
=fc⋅a
=0,则a⋅b=b⋅c=c⋅a=0,
又三个向量均为平面内的单位向量,故向量a,b,c两两垂直,显然不成立;
故 fa⋅b
,fb⋅c
,fc⋅a =-1,0,1 .
fa⋅b
不妨设
=1
fb⋅c =0
fc⋅a
,则a⋅b>0,b⋅c=0,c⋅a<0,
=-1
不妨设b=(1,0),c=(0,1),a=cosθ,sinθ ,θ∈0,2π ,
a⋅b=cosθ>0 3
则
,则θ∈
2
π,2π
c⋅a=sinθ<0
,
则a+b+c =(1+cosθ,1+sinθ) = (1+cosθ)2+(1+sinθ)2= 3+2cosθ+2sinθ
π
= 3+2 2sinθ+
4
,
3
由θ∈ π,2π
2
π 7 9
,θ+ ∈ π, π
4 4 4
,
π
则sinθ+
4
2 2
∈- ,
2 2
π
,2 2sinθ+
4
∈-2,2
故a+b+c ∈(1, 5).
故答案为:(1, 5).
13.B
【分析】根据独立事件的概率公式可求PA∩B .
因为A,B相互独立,故PA∩B =PA PB
1 1 1
= × = ,
2 2 4
故选:B.
14.D
【分析】利用指数函数的性质分类讨论a与1的关系即可判定选项.
∵a>0,as>a,∴as-1>1=a0,
当a∈0,1 时,y=ax定义域上严格单调递减,
此时若s-1<0,则一定有as-1>1=a0成立,故D正确,C错误;
当a∈1,+∞ 时,y=ax定义域上严格单调递增,要满足as-1>1=a0,需s>1,即A、B错误.
故选:D
数学试题 第 7 页 共 14 页15.A
【分析】设出曲线上一点为(a,b),得出a= b2+1,将三角形的高转化成关于b的函数,分析其单调性,
从而求解.
设曲线上一点为(a,b),则a2-b2=1,则a= b2+1,
2-1
k = =1,AB方程为:y-1=x,即x-y+1=0,
AB 1-0
a-b+1
根据点到直线的距离公式,(a,b)到AB的距离为:
b2+1-b+1
=
2
b2+1-b+1
= ,
2 2
1
设f(b)= b2+1-b= ,
b2+1+b
由于b≥0,显然f(b)关于b单调递减,f(b) =f(0),无最小值,
max
即△ABC中,AB边上的高有最大值,无最小值,
又AB一定,故面积有最大值,无最小值.
故选:A
16.B
【分析】由c =λa +(1-λ)b 可知c 范围,再由三角形三边关系可得a ,b ,c 的不等关系,结合函数零
n n n n n n n
点解不等式可得.
由题意a ,b ,c >0,不妨设A(n,a ),B(n,b ),C(n,c ),
n n n n n n
三点均在第一象限内,由c n =λa n +(1-λ)b n 可知,BC=λBA,λ∈0,1 ,
故点C恒在线段AB上,则有mina ,b
n n
≤c ≤maxa ,b
n n n
0,
则f(x)=2xln2-10,由f(x)单调递增,
又f(3)<0,f(4)>0,存在x ∈(3,4),使f(x )=0,
0 0
即当0x 时,f(x)>0,f(x)单调递增;
0
故f(x)至多2个零点,
又由f(1)>0,f(2)<0,f(5)<0,f(6)>0,
可知f(x)存 2个零点,不妨设x ,x (x a 成立,
n n n n n n
要使a 、b 、c 的值均能构成三角形,
n n n
所以a +c >b 恒成立,故b <2a ,
n n n n n
10n-9≤2n
所以有
,解得n=6;
2n<2(10n-9)
②若a ≥b ,即10n-9≥2n时,此时n=2,3,4,5.
n n
则a ≥c ≥b ,可知a +c >b 成立,
n n n n n n
要使a 、b 、c 的值均能构成三角形,
n n n
所以b +c >a 恒成立,故a <2b ,
n n n n n
10n-9≥2n
所以有
,解得n=4或5;
10n-9<2n+1
综上可知,正整数n的个数有3个.
数学试题 第 8 页 共 14 页故选:B.
17.(1)10.15;210.015;
3
(2)
10
(3)204.56
【分析】(1)由最长与最短用时可得极差,由中间两数平均数可得中位数;
(2)由古典概型概率公式可得;
(3)先求成绩平均数y,再由(x,y)在回归直线上,代入方程可得b,再代入年份预测可得.
【小问1详解】
由题意,数据的最大值为216.93,最小值为206.78,
则极差为216.93-206.78=10.15;
数据中间两数为209.35与210.78,
209.35+210.68
则中位数为 =210.015.
2
故极差为10.15,中位数为210.015;
【小问2详解】
由题意,数据共10个,211以上数据共有4个,
故设事件A=“恰有2个数据在211以上”,
C2⋅C1 3
则P(A)= 4 6 = ,
C3 10
10
3
故恰有2个数据在211以上的概率为 ;
10
【小问3详解】
由题意,成绩的平均数
206.78+207.46+207.95+209.34+209.35+210.68+213.73+214.84+216.93+216.93
10
=211.399,
由直线y=-0.311x+b过(2006,211.399),
则b=211.399+0.311×2006=835.265,
故回归直线方程为y=-0.311x+835.265.
当x=2028时,y=-0.311×2028+835.265=204.557≈204.56.
故预测2028年冠军队的成绩为204.56秒.
18.(1)2π
(2)证明见解析
【分析】(1)由线面角先算出母线长,然后根据侧面积公式求解.
(2)证明平面QOC⎳平面PBD,然后根据面面平行的性质可得.
【小问1详解】
π
由题知,∠PAB= ,即轴截面△ABP是等边三角形,故PA=AB=2,
3
1
底面周长为2π×1=2π,则侧面积为: ×2×2π=2π;
2
【小问2详解】
由题知AQ=QP,AO=OB,则根据中位线性质,QO∥PB,
又QO⊄平面PBD,PB⊂平面PBD,则QO⎳平面PBD
数学试题 第 9 页 共 14 页 π π π
由于AC= ,底面圆半径是1,则∠AOC= ,又CD∥AB,则∠OCD= ,
3 3 3
又OC=OD,则△OCD为等边三角形,则CD=1,
于是CD∥BO且CD=OB,则四边形OBDC是平行四边形,故OC∥BD,
又OC⊄平面PBD,BD⊂平面PBD,故OC⎳平面PBD.
又OC∩OQ=O,OC,OQ⊂平面QOC,
根据面面平行的判定,于是平面QOC⎳平面PBD,
又M∈OC,则QM⊂平面QOC,则QM⎳平面PBD
19.(1)1,+∞
(2)m>0且m≠2.
【分析】(1)先求出m,从而原不等式即为x+lnx>1,构建新函数sx =x+lnx,x>0,由该函数为增
函数可求不等式的解;
(2)求出函数 导数,就m≤0,02分类讨论后可得参数的取值范围.
【小问1详解】
因为f1 =0,故1-m-2+0=0,故m=-1,故fx =x2-x-lnx,
故fx ≤x2-1即为x+lnx≥1,
设sx =x+lnx,x>0,则sx
1
=1+ >0,故sx
x
在0,+∞ 上为增函数,
而x+lnx≥1即为sx ≥s1 ,故x≥1,
故原不等式的解为1,+∞ .
【小问2详解】
fx 在0,+∞ 有极大值即为有极大值点.
fx =2x-m+2
m 2x2-m+2
+ =
x
x+m 2x-m
=
x
x-1
,
x
若m≤0,则x∈0,1 时,fx <0,x∈1,+∞ 时,fx >0,
故x=1为fx 的极小值点,无极大值点,故舍;
m m
若0< <1即00,
m
故x= 为fx
2
的极大值点,符合题设要求;
若m=2,则x∈0,+∞ 时,fx ≥0,fx 无极值点,舍;
m m
若 >1即m>2,则x∈1,
2 2
时,fx <0,
x∈0,1
m
∪ ,+∞
2
时,fx >0,
数学试题 第 10 页 共 14 页故x=1为fx 的极大值点,符合题设要求;
综上,m>0且m≠2.
2
20.(1)
3
(2) 10
(3) 5, 11
【分析】(1)由方程可得b2=5,再由焦点坐标得c,从而求出a得离心率;
(2)设点P坐标,由向量关系PA=2MP坐标化可解得P坐标,代入椭圆方程可得m;
(3)根据中垂线性质,由斜率与中点坐标得直线l方程,联立直线与椭圆方程,将钝角条件转化为向量不
等式MC⋅MD<0,再坐标化利用韦达定理代入化简不等式求解可得a范围.
【小问1详解】
x2 y2
由题意知,Γ: + =1a> 5
a2 5
,则b2=5,
由右焦点(2,0),可知c=2,则a= 5+c2=3,
c 2
故离心率e= = .
a 3
【小问2详解】
由题意A(4,0),M(0,m)(m>0),P(x ,y )
P P
4-x =2x
由PA=2MP得,
P P ,
-y =2y -2m
P p
4 2m
解得P ,
3 3
x2 y2
,代入 + =1,
16 5
1 4m2
得 + =1,又m>0,解得m= 10.
9 45
【小问3详解】
1
由线段AM 中垂线l的斜率为2,所以直线AM的斜率为- ,
2
m-0 1 a
则 =- ,解得m= ,
0-a 2 2
a
由A(a,0),M0,
2
a a
得AM中点坐标为 ,
2 4
,
3 3
故直线l:y=2x- a,显然直线l过椭圆内点 a,0
4 8
,
故直线与椭圆恒有两不同交点,
设C(x ,y),D(x ,y ),
1 1 2 2
3
y=2x- a 9
由 4 消y得(4a2+5)x2-3a3x+ a4-5a2=0,
16
5x2+a2y2=5a2
9
a4-5a2
3a3 16
由韦达定理得x +x = ,xx = ,
1 2 4a2+5 1 2 4a2+5
数学试题 第 11 页 共 14 页
a
因为∠CMD为钝角,则MC⋅MD<0,且M0,
2
,
a
则有xx +y -
1 2 1 2
a
y -
2 2
<0,
5a
所以xx +2x -
1 2 1 4
5a
2x -
2 4
5 25
=5xx - a(x +x )+ a2<0,
1 2 2 1 2 16
9
即5 a4-5a2
16
5a 25
- ×3a3+ a24a2+5
2 16
<0,解得a2<11,
又a> 5,
故 50,
a 0 0 0
当x<0时,fx =x+2,其在-∞,0 上严格单调递增,
当x≥0时,fx = x,其在[0,+∞)上也严格单调递增,
则x <0≤x +a,则x +2= x +a,
0 0 0 0
令x+2=0,解得x=-2,则-2≤x <0,
0
则a= x 0 +a 2-x 0 =x 0 +2
3
2-x =x + 0 0 2
2 7 7
+ ∈ ,4 4 4 .
法二:作出该函数图象,则由题意知直线y=t与该函数有两个交点,
由图知0≤t<2,假设交点分别为Am,t ,Bn,t ,
联立方程组 m=t 得a=|AB|=m-n=t2-(t-2)=t- 1 n+2=t 2 2 7 7 + ∈ ,4 4 4
数学试题 第 12 页 共 14 页【小问3详解】
(3)对任意x ∈(1,2),x -2∈(-1,0),因为其是偶函数,
0 0
则fx 0 -2 =f2-x 0 ,而2-x 0 -x 0 -2 =4-2x ∈(0,2), 0
所以x -2∈M ⊆M ,
0 4-2x0 2
所以fx 0 =fx 0 -2 =f2-x 0 ,因为x 0 ∈1,2 ,则2-x 0 ∈0,1 ,
所以fx 0 =f2-x 0 =1-2-x 0 =x -1,所以f(x)=x-1,x∈(1,2), 0
所以当s∈(0,1)时,1-s∈(0,1),1+s∈(1,2),则f(1-s)=1-(1-s)=s,
f(1+s)=1+s -1=s,则f(1-s)=f(1+s),
而1+s-1-s =2s,3-s -1-s =2,
则1-s∈M ⊆M ,则f(1-s)=f(3-s),
2s 2
所以当x∈(2,3)时,f(x)=f(x-2)=1-(x-2)=3-x,而f(x)为偶函数,画出函数图象如下:
其中f-3 =f3 ,f-2 =f2 ,f0 ,但其对应的y值均未知.
首先说明f(-3)=n∉(0,1),
若f(-3)=n∈(0,1),则-3+n∈-3,-2 ,易知此时fx =x+3,x∈-3,-2 ,
则f(-3+n)=n,所以f(-3)∈M n ⊆M 2 ,而x∈-1,0 时,fx =x+1,
所以f(-3)=f(-1)=0,与f(-3)=n矛盾,所以f(-3)∉(0,1),即f(-3)=f(3)∉(0,1),
令y=f(x)-c=0,则y=f(x)=c,
当c=0时,即使让f-3 =f3 =f-2 =f2 =f0 =0,此时最多7个零点,
当c≥1时,若f-2 =f2 =f0 =f-3 =f3 =c,此时有5个零点,
故此时最多5个零点;
当c<0时,若f-2 =f2 =f0 =f-3 =f3 =c,此时有5个零点,
故此时最多5个零点;
数学试题 第 13 页 共 14 页当0