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;
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.
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.