2023年12月7日发(作者:数学试卷答题示范视频教程)
2022年新高考北京卷数学高考真题一、单选题1.已知全集U{x3x3},集合A{x2x1},则ðUA(
)A.(2,1]B.(3,2)U[1,3)D.(3,2]U(1,3)【答案】D【分析】利用补集的定义可得正确的选项.【详解】由补集定义可知:ðUA{x|3x2或1x3},即ðUA(3,2]U(1,3),故选:D.C.[2,1)2.若复数z满足iz34i,则z(
)A.1【答案】B【分析】利用复数四则运算,先求出z,再计算复数的模.【详解】由题意有z故选:B.34i34ii43i,故|z|iiiB.5C.7D.2543225.3.若直线2xy10是圆(xa)2y21的一条对称轴,则a(
)A.2【答案】A【分析】若直线是圆的对称轴,则直线过圆心,将圆心代入直线计算求解.【详解】由题可知圆心为a,0,因为直线是圆的对称轴,所以圆心在直线上,即2a010,解得a1B.12C.1D.11.2故选:A.4.已知函数f(x)1,则对任意实数x,有(
)12xA.f(-x)+f(x)=0B.f(x)f(x)0试卷第1页,共18页C.f(x)f(x)1【答案】CD.f(x)f(x)13【分析】直接代入计算,注意通分不要计算错误.112x1【详解】fxfx1,故A错误,C正确;12x12x12x12x112x12x12,不是常数,故BD错误;fxfx112x12x12x12x2x12x1故选:C.5.已知函数f(x)cos2xsin2x,则(
)A.f(x)在,上单调递减26C.f(x)在0,上单调递减3B.f(x)在,上单调递增4127D.f(x)在,上单调递增412【答案】C【分析】化简得出fxcos2x,利用余弦型函数的单调性逐项判断可得出合适的选项.22【详解】因为fxcosxsinxcos2x.对于A选项,当错;对于B选项,当2x6时,2x,则fx在,上单调递增,A3264x12时,22x,则fx在,上不单调,B错;6412对于C选项,当0x对于D选项,当故选:C.3时,02x2,则fx在0,上单调递减,C对;334x777时,2x,则fx在,1226412上不单调,D错.6.“an为递增数列”是“存在正整数N0,设an是公差不为0的无穷等差数列,则当nN0时,an0”的(
)A.充分而不必要条件C.充分必要条件【答案】C【分析】设等差数列an的公差为d,则d0,利用等差数列的通项公式结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.试卷第2页,共18页B.必要而不充分条件D.既不充分也不必要条件【详解】设等差数列an的公差为d,则d0,记x为不超过x的最大整数.若an为单调递增数列,则d0,若a10,则当n2时,ana10;若a10,则ana1n1d,由ana1n1d0可得n1a1a,取N0111,则当nN0时,an0,dd所以,“an是递增数列”“存在正整数N0,当nN0时,an0”;若存在正整数N0,当nN0时,an0,取kN且kN0,ak0,假设d0,令anaknkd0可得nkaka,且kkk,ddak当nk1时,an0,与题设矛盾,假设不成立,则d0,即数列an是递增d数列.所以,“an是递增数列”“存在正整数N0,当nN0时,an0”.所以,“an是递增数列”是“存在正整数N0,当nN0时,an0”的充分必要条件.故选:C.7.在北京冬奥会上,国家速滑馆“冰丝带”使用高效环保的二氧化碳跨临界直冷制冰技术,为实现绿色冬奥作出了贡献.如图描述了一定条件下二氧化碳所处的状态与T和lgP的关系,其中T表示温度,单位是K;P表示压强,单位是bar.下列结论中正确的是(
)A.当T220,P1026时,二氧化碳处于液态B.当T270,P128时,二氧化碳处于气态C.当T300,P9987时,二氧化碳处于超临界状态D.当T360,P729时,二氧化碳处于超临界状态试卷第3页,共18页【答案】D【分析】根据T与lgP的关系图可得正确的选项.【详解】当T220,P1026时,lgP3,此时二氧化碳处于固态,故A错误.当T270,P128时,2lgP3,此时二氧化碳处于液态,故B错误.当T300,P9987时,lgP与4非常接近,故此时二氧化碳处于固态,对应的是非超临界状态,故C错误.当T360,P729时,因2lgP3,
故此时二氧化碳处于超临界状态,故D正确.故选:D44328.若(2x1)a4xa3xa2xa1xa0,则a0a2a4(
)A.40【答案】BB.41C.40D.41【分析】利用赋值法可求a0a2a4的值.【详解】令x1,则a4a3a2a1a01,令x=1,则a4a3a2a1a0381,故a4a2a0故选:B.18141,249.已知正三棱锥PABC的六条棱长均为6,S是VABC及其内部的点构成的集合.设集合TQSPQ5,则T表示的区域的面积为(
)A.34B.C.2D.3【答案】B5为半径的球与底面ABC的截面圆的半径后可求区域的面积.【分析】求出以P为球心,试卷第4页,共18页【详解】设顶点P在底面上的投影为O,连接BO,则O为三角形ABC的中心,23且BO623,故PO361226.32因为PQ5,故OQ1,故S的轨迹为以O为圆心,1为半径的圆,而三角形ABC内切圆的圆心为O,半径为2336,43136故S的轨迹圆在三角形ABC内部,故其面积为故选:B10.在VABC中,AC3,BC4,C90.P为VABC所在平面内的动点,且PC1,uuuruuur则PAPB的取值范围是(
)A.[5,3]【答案】DB.[3,5]C.[6,4]D.[4,6]uuuruuur【分析】依题意建立平面直角坐标系,设Pcosθ,sinθ,表示出PA,PB,根据数量积的坐标表示、辅助角公式及正弦函数的性质计算可得;【详解】解:依题意如图建立平面直角坐标系,则C0,0,A3,0,B0,4,试卷第5页,共18页因为PC1,所以P在以C为圆心,1为半径的圆上运动,设Pcosθ,sinθ,0,2,uuuruuurPBPA3cos,sin,cos,4sin,所以uuuruuur所以PAPBcos3cos4sinsincos23cos4sinsin213cos4sin15sin,其中sin,cos,uuuruuur因为1sin1,所以415sin6,即PAPB4,6;故选:D3545
二、填空题11.函数f(x)11x的定义域是_________.x【答案】,00,1【分析】根据偶次方根的被开方数非负、分母不为零得到方程组,解得即可;【详解】解:因为fx1x011x,所以,解得x1且x0,x0x故函数的定义域为,00,1;试卷第6页,共18页故答案为:,00,1x2312.已知双曲线y1的渐近线方程为yx,则m__________.m32【答案】3【分析】首先可得m0,即可得到双曲线的标准方程,从而得到a、b,再跟渐近线方程得到方程,解得即可;x2x22【详解】解:对于双曲线y1,1,所以m0,即双曲线的标准方程为ymm2x23则a1,bm,又双曲线y1的渐近线方程为yx,m32所以13a3,即,解得m3;3mb3故答案为:313.已知数列an各项均为正数,其前n项和Sn满足anSn9(n1,2,L).给出下列四个结论:①an的第2项小于3;
②an为等比数列;③an为递减数列;
④an中存在小于其中所有正确结论的序号是__________.【答案】①③④【分析】推导出an1的项.10099,求出a1、a2的值,可判断①;利用反证法可判断②④;anan1利用数列单调性的定义可判断③.【详解】由题意可知,nN,an0,2当n1时,a19,可得a13;当n2时,由Sn9999可得Sn1,两式作差可得an,an1anan1an9992aa23,整理可得a23a290,所以,n,则an1ana2353因为a20,解得a23,①对;29812假设数列an为等比数列,设其公比为q,则a2a1a3,即,SSS2132试卷第7页,共18页2222所以,S2S1S3,可得a11qa11qq,解得q0,不合乎题意,2故数列an不是等比数列,②错;当n2时,an③对;假设对任意的nN,an所以,a1000009S1000009an1an990,可得anan1,所以,数列an为递减数列,anan1anan1111000,,则S10000010000010010091,与假设矛盾,假设不成立,④对.1000100故答案为:①③④.【点睛】关键点点睛:本题在推断②④的正误时,利用正面推理较为复杂时,可采用反证法来进行推导.三、解答题14.在VABC中,sin2C3sinC.(1)求C;(2)若b6,且VABC的面积为63,求VABC的周长.【答案】(1)(2)6+636【分析】(1)利用二倍角的正弦公式化简可得cosC的值,结合角C的取值范围可求得角C的值;(2)利用三角形的面积公式可求得a的值,由余弦定理可求得c的值,即可求得VABC的周长.【详解】(1)解:因为C0,,则sinC0,由已知可得3sinC2sinCcosC,可得cosC3,因此,C.6213absinCa63,解得a422(2)解:由三角形的面积公式可得SVABC3.由余弦定理可得c2a2b22abcosC48362436312,c223,试卷第8页,共18页所以,VABC的周长为abc636.15.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面BCC1B1为正方形,平面BCC1B1平面ABB1A1,ABBC2,M,N分别为A1B1,AC的中点.(1)求证:MN∥平面BCC1B1;(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求直线AB与平面BMN所成角的正弦值.条件①:ABMN;条件②:BMMN.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)见解析(2)见解析【分析】(1)取AB的中点为K,连接MK,NK,可证平面MKN//平面BCC1B1,从而可证MN//平面BCC1B1.(2)选①②均可证明BB1平面ABC,从而可建立如图所示的空间直角坐标系,利用空间向量可求线面角的正弦值.【详解】(1)取AB的中点为K,连接MK,NK,由三棱柱ABC-A1B1C1可得四边形ABB1A1为平行四边形,而B1MMA1,BKKA,则MK//BB1,而MK平面BCC1B1,BB1平面BCC1B1,故MK//平面BCC1B1,而CNNA,BKKA,则NK//BC,同理可得NK//平面BCC1B1,试卷第9页,共18页而NKIMKK,NK,MK平面MKN,故平面MKN//平面BCC1B1,而MN平面MKN,故MN//平面BCC1B1,(2)因为侧面BCC1B1为正方形,故CBBB1,而CB平面BCC1B1,平面CBB1C1平面ABB1A1,平面CBB1C1平面ABB1A1BB1,故CB平面ABB1A1,因为NK//BC,故NK平面ABB1A1,因为AB平面ABB1A1,故NKAB,若选①,则ABMN,而NKAB,NKIMNN,故AB平面MNK,而MK平面MNK,故ABMK,所以ABBB1,而CBBB1,CBABB,故BB1平面ABC,故可建立如所示的空间直角坐标系,则B0,0,0,A0,2,0,N1,1,0,M0,1,2,uuuruuuruuuurBA0,2,0,BN1,1,0,BM0,1,2,故r设平面BNM的法向量为nx,y,z,uuuvvrnBN0xy0uuuuv则v,从而,取z1,则n2,2,1,y2z0nBM0设直线AB与平面BNM所成的角为,则ruuur42sincosn,AB.233若选②,因为NK//BC,故NK平面ABB1A1,而KM平面MKN,故NKKM,而B1MBK1,NK1,故B1MNK,而B1BMK2,MBMN,故VBB1MVMKN,所以BB1MMKN90,故A1B1BB1,而CBBB1,CBABB,故BB1平面ABC,故可建立如所示的空间直角坐标系,则B0,0,0,A0,2,0,N1,1,0,M0,1,2,uuuruuuruuuur故BA0,2,0,BN1,1,0,BM0,1,2,r设平面BNM的法向量为nx,y,z,试卷第10页,共18页vvuuurnxy0BN0uuuuvn则v,从而,取z1,则2,2,1,y2z0nBM0设直线AB与平面BNM所成的角为,则ruuur42sincosn,AB.23350m以上16.在校运动会上,只有甲、乙、丙三名同学参加铅球比赛,比赛成绩达到9.50m)的同学将获得优秀奖.为预测获得优秀奖的人数及冠军得主,收集了甲、(含9.乙、丙以往的比赛成绩,并整理得到如下数据(单位:m):甲:9.80,9.70,9.55,9.54,9.48,9.42,9.40,9.35,9.30,9.25;乙:9.78,9.56,9.51,9.36,9.32,9.23;丙:9.85,9.65,9.20,9.16.假设用频率估计概率,且甲、乙、丙的比赛成绩相互独立.(1)估计甲在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的概率;(2)设X是甲、乙、丙在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的总人数,估计X的数学期望E(X);(3)在校运动会铅球比赛中,甲、乙、丙谁获得冠军的概率估计值最大?(结论不要求证明)【答案】(1)0.4(2)75(3)丙【分析】(1)
由频率估计概率即可(2)
求解得X的分布列,即可计算出X的数学期望.(3)
计算出各自获得最高成绩的概率,再根据其各自的最高成绩可判断丙夺冠的概率估计值最大.试卷第11页,共18页【详解】(1)由频率估计概率可得甲获得优秀的概率为0.4,乙获得优秀的概率为0.5,丙获得优秀的概率为0.5,故答案为0.4(2)设甲获得优秀为事件A1,乙获得优秀为事件A2,丙获得优秀为事件A3P(X0)P(A1A2A3)0.60.50.53,20P(X1)P(A1A2A3)P(A1A2A3)P(A1A2A3)0.40.50.50.60.50.50.60.50.58,20P(X2)P(A1A2A3)P(A1A2A3)P(A1A2A3)0.40.50.50.40.50.50.60.50.5P(X3)P(A1A2A3)0.40.50.52.207,20∴X的分布列为XP0720∴E(X)038727123202020205(3)丙夺冠概率估计值最大.因为铅球比赛无论比赛几次就取最高成绩.比赛一次,丙获得9.85的概率为9.80的概率为1,甲获得411,乙获得9.78的概率为.并且丙的最高成绩是所有成绩中最高的,比610赛次数越多,对丙越有利.x2y217.已知椭圆:E:221(ab0)的一个顶点为A(0,1),焦距为23.ab(1)求椭圆E的方程;(2)过点P(2,1)作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x轴交于点M,N,当|MN|2时,求k的值.x2【答案】(1)y214(2)k4试卷第12页,共18页b11【分析】()依题意可得2c23,即可求出a,从而求出椭圆方程;c2a2b2(2)首先表示出直线方程,设Bx1,y1、Cx2,y2,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,由直线AB、AC的方程,表示出xM、xN,根据MNxNxM得到方程,解得即可;【详解】(1)解:依题意可得b1,2c23,又c2a2b2,x2所以a2,所以椭圆方程为y21;4(2)解:依题意过点P2,1的直线为y1kx2,设Bx1,y1、Cx2,y2,不妨令2x1x22,y1kx22222由x2,消去y整理得14kx16k8kx16k16k0,2y14所以16k28k414k216k216k0,解得k0,216k216k16k28k所以x1x2,x1x2,14k214k2y11xx,令y0,解得xM1,直线AB的方程为y11y1x1直线AC的方程为y1y21xx,令y0,解得xN2,1y2x2所以MNxNxMx2x11y21y1x2x11kx2211kx121x2x1kx22kx12x22x1x2x12kx22x122x1x2kx22x122,所以x1x2kx22x12,即x1x224x1x2kx2x12x2x14试卷第13页,共18页16k216k16k28k16k28k16k216k即4k24222214k14k14k14k即2814k22k2k14k2k2k2k22216k16k216k8k414k14k2整理得8k4k,解得k418.已知函数f(x)exln(1x).(1)求曲线yf(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)设g(x)f(x),讨论函数g(x)在[0,)上的单调性;(3)证明:对任意的s,t(0,),有f(st)f(s)f(t).【答案】(1)yx(2)g(x)在[0,)上单调递增.(3)证明见解析【分析】(1)先求出切点坐标,在由导数求得切线斜率,即得切线方程;(2)在求一次导数无法判断的情况下,构造新的函数,再求一次导数,问题即得解;(3)令m(x)f(xt)f(x),(x,t0),即证m(x)m(0),由第二问结论可知m(x)在[0,+∞)上单调递增,即得证.【详解】(1)解:因为f(x)exln(1x),所以f00,即切点坐标为0,0,x又f(x)e(ln(1x)1),1x∴切线斜率kf(0)1∴切线方程为:yxx(2)解:因为g(x)f(x)e(ln(1x)1),
1xx所以g(x)e(ln(1x)21),1x(1x)2令h(x)ln(1x)21,1x(1x)2122x210,
则h(x)1x(1x)2(1x)3(1x)3∴h(x)在[0,)上单调递增,∴h(x)h(0)10试卷第14页,共18页∴g(x)0在[0,)上恒成立,∴g(x)在[0,)上单调递增.(3)解:原不等式等价于f(st)f(s)f(t)f(0),令m(x)f(xt)f(x),(x,t0),即证m(x)m(0),∵m(x)f(xt)f(x)extln(1xt)exln(1x),extexxm(x)eln(1xt)eln(1x)g(xt)g(x),1xt1x1x)在0,上单调递增,由(2)知g(x)f(x)e(ln(1x)1xxt∴g(xt)g(x),∴m(x)0∴m(x)在0,上单调递增,又因为x,t0,∴m(x)m(0),所以命题得证.19.已知Q:a1,a2,L,ak为有穷整数数列.给定正整数m,若对任意的n{1,2,L,m},在Q中存在ai,ai1,ai2,L,aij(j0),使得aiai1ai2Laijn,则称Q为m连续可表数列.(1)判断Q:2,1,4是否为5连续可表数列?是否为6连续可表数列?说明理由;(2)若Q:a1,a2,L,ak为8连续可表数列,求证:k的最小值为4;(3)若Q:a1,a2,L,ak为20连续可表数列,且a1a2Lak20,求证:k7.【答案】(1)是5连续可表数列;不是6连续可表数列.(2)证明见解析.(3)证明见解析.【分析】(1)直接利用定义验证即可;(2)先考虑k3不符合,再列举一个k4合题即可;(3)k5时,根据和的个数易得显然不行,再讨论k6时,由a1a2La620可知里面必然有负数,再确定负数只能是1,然后分类讨论验证不行即可.【详解】(1)a21,a12,a1a23,a34,a2a35,所以Q是5连续可表试卷第15页,共18页数列;易知,不存在i,j使得aiai1Laij6,所以Q不是6连续可表数列.(2)若k3,设为Q:a,b,c,则至多ab,bc,abc,a,b,c,6个数字,没有8个,矛盾;当k4时,数列Q:1,4,1,2,满足a11,a42,a3a43,a24,a1a25,a1a2a36,a2a3a47,a1a2a3a48,
kmin4.2(3)Q:a1,a2,L,ak,若ij最多有k种,若ij,最多有Ck种,所以最多有kC2kkk1种,255115个数,矛盾,26(61)21个数,2若k5,则a1,a2,…,ak至多可表从而若k<7,则k6,a,b,c,d,e,f至多可表而abcdef20,所以其中有负的,从而a,b,c,d,e,f可表1~20及那个负数(恰
21个),这表明a~f中仅一个负的,没有0,且这个负的在a~f中绝对值最小,同时a~f中没有两数相同,设那个负数为m(m1)
,则所有数之和m1m2Lm5m4m15,4m1519m1,{a,b,c,d,e,f}{1,2,3,4,5,6},再考虑排序,排序中不能有和相同,否则不足20个,Q112
(仅一种方式),1与2相邻,若1不在两端,则\"x,1,2,__,__,__\"形式,若x6,则56(1)(有2种结果相同,方式矛盾),x6,
同理x5,4,3
,故1在一端,不妨为\"1,2,A,B,C,D\"形式,若A3,则523
(有2种结果相同,矛盾),A4同理不行,A5,则6125
(有2种结果相同,矛盾),从而A6,由于7126,由表法唯一知3,4不相邻,、故只能1,2,6,3,5,4,①或1,2,6,4,5,3,②这2种情形,对①:96354,矛盾,对②:82653,也矛盾,综上k6,当k7时,数列1,2,4,5,8,2,1满足题意,k7.【点睛】关键点睛,先理解题意,是否为m可表数列核心就是是否存在连续的几项(可以是一项)之和能表示从1到m中间的任意一个值.本题第二问k3时,通过和值可能个数否定k3;第三问先通过和值的可能个数否定k5,再验证k6时,数列中试卷第16页,共18页的几项如果符合必然是{1,2,3,4,5,6}的一个排序,可验证这组数不合题.四、双空题20.若函数f(x)Asinx3cosx的一个零点为________.【答案】 1
2,则A________;f312ππ【分析】先代入零点,求得A的值,再将函数化简为f(x)2sin(x),代入自变量x,312计算即可.π33【详解】∵f()A0,∴A1322π∴f(x)sinx3cosx2sin(x)3f(ππππ)2sin()2sin2121234故答案为:1,2ax1,xa,21.设函数fxa若f(x)存在最小值,则a的一个取值为________;2x2,xa.的最大值为___________.【答案】 0(答案不唯一) 1【分析】根据分段函数中的函数yax1的单调性进行分类讨论,可知,a0符合条件,a<0不符合条件,a0时函数yax1没有最小值,故f(x)的最小值只能取y(x2)2的最小值,根据定义域讨论可知a210或a21a2,
解得
20a1.1,x0【详解】解:若a0时,f(x){,∴f(x)min0;(x2)2,x0若a<0时,当xa时,f(x)ax1单调递增,当x时,f(x),故f(x)没有最小值,不符合题目要求;若a0时,当xa时,f(x)ax1单调递减,f(x)f(a)a21,0(0a2)当xa时,f(x)min{(a2)2(a2)2∴a210或a21,(a2)试卷第17页,共18页解得0a1,综上可得0a1;故答案为:0(答案不唯一),1试卷第18页,共18页
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