2022年全国新高考I卷数学试题(解析版).pdf
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1、E va lu a ti o n W a r n i n g:T h e d o c u m e n t w a s c r e a te d w i th S p i r e.D o c f o r .N E T.绝密启用前试卷类型:A2022年普通高等学校招生全国统一考试数学本试卷共4 页,22小题,满 分 150分.考试用时120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上.用2 B 铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上.将条形码横贴在答题卡右上角”条形码粘贴处”.2.作答选择题时,选出每小题答案后,用 2 B 铅笔把
2、答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共8 小题,每小题5 分,共 40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 若集合A/=x|应4,N=x 3 x 2 1 ,则Mr)N=()|x|0 x 2A.卜【答案】D【解析】B.x-x 3C.邓 4x 16
3、 D.【分析】求出集合M,N后 可 求 C N.M=x 0MX-=【详解】3,故故选:D第1页/总35页2.若 i(Jz)=l,则 z +N=()A.-2 B.-1 C.1 D.2【答案】D【解析】【分析】利用复数的除法可求z,从而可求z +T.1【详解】由 题 设 有_z =l=i=_i _z i i2:故Z=l+i,故z +z=(l +i)+(l-1)=2,故选:D3.在A/B C中,点。在 边 上,B D =2 D A .记。=而,C O =万,则C8=()A.3 m-2 nB.-2in+3nC.3in+2nD.2玩+3万【答案】B【解析】【分析】根据几何条件以及平面向量的线性运算即可解
4、出.【详解】因为点。在 边 上,B D=2 D A,所 以 而=2 E,C DCB=2(CAC D)所以 C B =3 C D 2CA 3/7 2 m =2m+3n故选:B.4.南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔148.5m 时;相应水面的面积为M O.O k m:水位为海拔157.5m 时、相应水面的面积为1 8 0.0 k m 1 将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔148.5m 上升.到157.5m 时,增加的水量约为(近 2.6 5)()A.1.0 x l09m3 B.1.2x l09m3 c.1.4x l
5、09m3 D.1.6 x l09m3【答案】C第2 页/总35页【解析】【分析】根据题意只要求出棱台的高,即可利用棱台的体积公式求出.【详解】依题意可知棱台的高为“N =157.5-148.5=9 g),所以增加的水量即为棱台的体积L棱台上底面积S =140.0k n r -140 x l06m2,下底面积S =180.0k n r =180 x l06m_;K=-/j(S +S,+V S7)=-x 9x h 40 x l06+180 x l06+3 3=3x(320+6 0V 7)x l06 (96 +18x 2.6 5)x l07=1.437x l09 1.4x l09(m3)故选:C.5
6、.从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为()11.2A.6 B.3 C.2 D.3【答案】D【解析】【分析】由古典概型概率公式结合组合、列举法即可得解.【详解】从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,共有C;=21种不同的取法,若两数不互质,不同的取法有:(24),仅,6),(2,8),(3,6),(4,6),(4,8),(6,8),共?种,p=21-7=2故所求概率 21 3.第3页/总35页故选:D.(兀/(x)=s i n y x +以。0)生 T 万6.记函数的最小正周期为7.若 3,且y=x)的D.3【答案】A【解析】【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,
7、进而可得函数解析式,代入即可得解.2 乃 2%Trr /x -I 5|co=4 k,k e Z a)=/(x)=s i n +2所以 6 3 ,所以2,U 4j所 以f(2)=s i n 14 乃+4j+2 =1故选:Aa 0.1 e J,6 =,c =In 0.97.设 9 ,则()a h c g c b a Q c a bD.ac 1),/(x)=-1 =-因为 1 +x 1 +X,第4 页/总3 5 页当x w (-1,0)时,f(x)0 ;当x e(0,+8)时/(x)0所以函数/(X)=l n(l +x)-x在(0,+c o)单调递减,在(一 1,0)上单调递增,所以W)/(0)=0
8、In-In -=-In 0.9,故 9 9即 b c ,19 1 9 -1 -1/(一一)/(0)=0 In +0 e 1 0 e1 0 -所以 1 0 ,所 以 1 0 1 0 ,故 1 0 ,所以1 0 9 ,故”6,1 (x2-l)ex+l设g(x)=x e、+l n。-x)(0 x l),则 g -0+1 卜+-令(x)=ex(x2-1)+1,h(x)=ex(x2+2 x-l)当0 X 及 一 1 时,(x)0,函数(幻=人。2-1)+1 单调递增,又 a(0)=0,所以当 0 X&_1 时,h(x)0 ,所以当0,函数g(x)=x e +l n(l-x)单调递增,所以 g(0 1)g
9、(0)=,即 0.1 e l n 0.9 ,所以 a c故选:C.8.已知正四棱锥的侧棱长为/,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为3 6 万,且3/所以6人=尸,2a2=I2 h2V 1 c z 1,2,2 2 I2 l f,4 I6V=-5 7?=-X4Q x =x(/-)x =/-所 以 正 四 棱 锥 的 体 积3 3 3 3 6 6 9 1 3 6人4/3-=-i3所以 9 6 9 i 6。7,当时,r 0,当2后/V3百 时,r 0得X,一 走 x巫令/(x)0/(T)=1-o(-0 0,-所以,函数/(力 在1 3 J上有一个零点,x 4 以x)2 f f 0当 3时,1 J,
10、即函数八X?综上所述,函数 X)有一个零点,故B错误:令(x)=/-x,该函数的定义域为R,(一x)=(-V3 百 X-3或 3,(与+8)3 上单调递增,/(-2)=-5 0)上,过点8(0,-1)的直线交C于尸,。两点,则()A.C的准线为卜=-1 B.直 线 与C相切cOP-1。|D网 I%|BA2【答案】BC D【解析】【分析】求出抛物线方程可判断A,联立与抛物线的方程求交点可判断B,利用距离公式及弦长公式可判断C、D.【详解】将点A的代入抛物线方程得1 =2 2,所 以 抛 物 线 方 程 为 故 准 线 方 程 为Iy=一:4,A错误;k _ (0 _21一0,所以直线4 3的方程
11、为y =2x -l,J y =2x -1联立卜2=丁 ,可得/-2x +l =0,解得x =l,故B正确;设过8的直线为/,若直线/与夕轴重合,则直线/与抛物线0只有一个交点,所以,直线/的斜率存在,设其方程为丁 =履-1,(玉,凹),%),第9页/总35页y=kx-X2=y,得/-云+=0,A=jt2-4 0 2或比/必/2(1+M)(1+%)=M X 仇=|左|2=|O/|2,故 c 正确;因为|8。|=)?正 区 I,18 Q|=J F 7尸 l x?1,所以 18 P l|8 0|=(l +*)|x/21=1+*5,而|8川2=5,故 口 正确故选:BC D12.已知函数x)及其导函数
12、/(X)的定义域均为R,记g(x)=/(x),若2)g(2+x)均为偶函数,则()gp koA./(0)=。B.A 2)c/(-D =/(4)D.g(T)=g【答案】BC【解析】【分析】转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.-2x 1【详解】因 为12),g(2+x)均为偶函数,所 以12 J(2 J 即(2)(2 J,g(2+x)=g(2 x),所以/(3-x)=/(x),g(4-x)=g(x)则/(-1)=/(4),故 c 正确;第10页/总35页/、x =,x =2函数 X),g(x)的图象分别关于直线 2 对称,又g(x)=/(x),
13、且函数/(x)可导,g g =0,g(3-x)=-g(x)所 以121,所以g(4 x)=g(x)=_g(3_x),所以g(x +2)=_g(x +l)=g(x),H=0所 以 9 ,g(T=g(l)=-g(2),故B正确,D错误;若函数 X)满足题设条件,则函数/(x)+(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定“X)的函数值,故A错误.故选:BC.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是转化题干条件为抽象函数的性质,准确把握原函数与导函数图象间的关系,准确把握函数的性质(必要时结合图象)即可得解.三、填空题:本题共4 小题,每小题5 分,共 20分.G-l(x +y)s 2 613.x)的展开式
14、中X)的系数为(用数字作答).【答案】-2 8【解析】卜工+炉(-v +y)8-(x +y)8【分析】I J 可化为 x ,结合二项式展开式的通项公式求解.f l-(x +y)8=(x +)8-(x +y)8【详解】因为I X)x ,+C6x2y6 _ Z c x3/=-2 8 x2/所以I x)的 展 开 式 中 含 的 项 为 x ,的展开式中“徐6的系数为-2 8第11页/总3 5页故答案为:-2814.写出与圆/+/=1 和(、_3)2 +3-4/=1 6 都相切的一条直线的方程3 5 7 25y=x+y-x-【答案】4 4 或 24 2 4 或x=-l【解析】【分析】先判断两圆位置关
15、系,分情况讨论即可.【详解】圆 储+/=1 的圆心为(,),半径为1,圆(工一3)2+(歹一4)2=1 6 的圆心 为(3,4),半径为4,两圆圆心距为,3?+下=5,等于两圆半径之和,故两圆外切,如图,4 3 3koo=-k=一 一 y=一一x+Z(Z 0)当切线为/时,因为 3,所以 4,设方程为 4a=1-=1L 9 5 3 5Jt=-y=x H。到/的距离 Y 16,解得 4,所以/的方程为 4 4,当切线为机时,设直线方程为丘+V+=,其中Pk,利用导数的几何意义求得切线方程,根据切线经过原点得到关于X。的方程,根据此方程应有两个不同的实数根,求得a的取值范围.详 解.y=(x+a)
16、e,.y=(x+a)e,设切点为则%=(*+a)e&,切线斜率#=(%+l+a)e,切线方程为:y (x()+a)e =(x()+l+a)e (x-x0),.切线过原点,.一(x+a)e=(x0+a)e(_Xo),整理得:x;+aXo_a=O,切线有两条,.=/+4a 0,解得a ,/.a的取值范围是(f 。,+助,第13页/总35页故答案为:(一 吟4)0,+功2 2C:-+-=(a b 0)F F 116.已知椭圆 a b,。的上顶点为从 两个焦点为勺,勺,离心率为2.过且垂直于 月的直线与。交于。,E两点,则AZOE的周长是【答案】13【解析】2 2二7 +上7 =1,即32+4。-12
17、 c 2 =0【分析】利用离心率得到椭圆的方程为4c-3 c ,根据离心率得到直线”外的斜率,进而利用直线的垂直关系得到直线。的 斜率,写出直线0 的方程:x=y/3 y-cf代入椭圆方程3/+4/_ 12 c?=0,整理化简得到:於歹?_66少 _9 c?=013 代 13,利用弦长公式求得 8 ,得 4,根据对称性将AAOE的周长转化为鸟0 的周长,利用椭圆的定义得到周长为4a =13.c 1e【详解】椭圆的离心率为 a 2,;.a =2 c,.=/一。2=3 02,.椭圆的方程为x2 v2r+J =1,EP3X2+4/-1 2C2=0 F P4c-3 c ,不妨设左焦点为4,右焦点为生,
18、如图所示,:X A F O=AF2=a,OF2=C =2 c,.2 3 ,幽玛为正三角形,.过耳且垂直于旦“入的直线与C交于。,两点,D E为线段的垂直平分线,直线OE的斜率为3 ,斜率倒数为G,直线OE的方程:x =代入椭圆方程3/+4/-1 2。2=0,整理化简得到:13 y 2 6 6cy-9 c 2 =0,=(6A/5C)+4X13X9C2=62 X16XC2判别式 11,第14页/总3 5页2 x 6 x 4 x 13=6为线段 鸟的垂直平分线,根据对称性,AD=D%,.AZO E 的周长等于居OE的周长,利用椭圆的定义得到玛OE周长为I。用 +,玛|+|r|=|DF2+EF21+|
19、。用+|班 HDF|+|DF2 用 E 用+|=2 a +2 a =4a =13故答案为:13.四、解答题:本题共6 小题,共 70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.Ft 1=-17.记 S”为数列1%的前”项和,已知 是公差为3的等差数列.(1)求%的通项公式;1 1 1 c 证 明:/&an .【答案】(1)2第15 页/总3 5 页(2)见解析【解析】&=(,1 )=9$_(+2)%【分析】(1)利 用 等 差 数 列 的 通 项 公 式 求 得3 3,得 到“3 o S.-1.当22 时,+1)%3=s”s“_(+2),(+1)%33整理得:(T”.=(+1)%+1即 an-
20、H-1第16页/总35页,3 4 n n+=lx-X X.X-X-=-2 3 n 2 n-2显然对于=1也成立,(77+1)的通项公式“2 .【小问2详解】J _ _ 2%(+1)1=2 I 11n +11+11n7 7 +12 1-1 +1 2cos A _ si n 2 518.记“BC的 内 角B,C的对边分别为a,b,c,已知1+si n/l+c os2 5 .2%C (1)若 3 ,求8;力+(2)求 o)的最小值.71【答案】6.(2)4A/2-5.【解析】c os 4 _ si n 2 5【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将1+si n A l+c o s 2 8
21、化成兀c os(4 +3)=si n B 壬+人 R n-r#皿I 7,再结合 2,即可求出;第17页/总3 5页(2)由(1)知,2,2,再利用正弦定理以及二倍角公式将 c2 化24 cos2 5+-5成 cos-B,然后利用基本不等式即可解出.【小问1详解】cos A sin 25 _ 2 sin B cos 5 _ sin 5因为 1 +sin/1 +cos25 2cos2 B cos5,即sin5=cos/lcos5-sin/lsin5=cos(!+5)=-cosC=0 B 0,所以 2 2而sin 8=cos C=sin|C-5兀T lC=-+B A=-2 B所以 2,即有 2a2+
22、b2 _ sin2 A+sin2 B _ cos2 25+1-cos2 B所以 c2 sin2 C cos2 B(2cos2 5-1)2 4-1-cos2 Bcos2 B=4COS2B+:-52V 8-5=4V2-5cos-5.8=立 心+当且仅当 2时取等号,所以 c2 的最小值为4四-5.19.如图,直三棱柱4 4 G的体积为%4 8 C的面积为2J5.第18页/总35页4(1)求L到平面“产J的距离;(2)设。为4c的中点,AA =AB,平面48c,平面力 8 月4,求二面角/_80_C的正弦值.【答案】(1)J 5V 3(2)2【解析】【分析】(1)由等体积法运算即可得解;(2)由 面
23、 面 垂 直 的 性 质 及 判 定 可 得 平 面 建 立 空 间 直 角 坐 标 系,利用空间向量法即可得解.【小问1 详解】在直三棱柱ABC-AAC中,设点A到平面AB C的距离为h,A-ABC=i ,人 Ai-ABC=;S 4ABe。4 =;ABC-AXBXC T则 3 3 J J J,解得“=应,所以点z到平面48c的距离 为 夜 .【小问2详解】第1 9 页/总3 5 页取3的中点及连接ZE,如图,因为“4 =幺 巴 所 以“后:气又平面AB C L平 面 网4 ,平面4 3 c n平面A B BXA.=&B ,且 NE u 平面4 8 5/,所以/E,平面4 8 C,在直三棱柱A
24、 B C-AAC中,BBI 1平面A B C ,由 8 C u 平面 4 8 C,8 0(=平面/130可得/后,8(7,B B、A.B C ,又AE,BBX u平面力叫4且相交,所以8 C 1平面“阴4 ,所以8 c,8 4 8用两两垂直,以8为原点,建立空间直角坐标系,如图,由(1)得4后=近,所 以 说=/8=2,4 8 =2夜,所以8 c =2,则 Z(0,2,0),4(0 2 2),5(0,0,0),C(2,0,0),所以4 c的中点。(1,1,1)丽 而=(1,1,1)0=(0,2,0),就=(2,0,0),一 .m B D =x+y+z=0k)0.0 5 0 0.0 1 00.0
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