【文档说明】2022年高考数学北京卷及答案.docx,共(23)页,1.158 MB,由baby熊上传
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2022年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学一、选择题1.已知全集{|33}Uxx,集合{|21}Axx,则UCA()A.(2,1]B.(3,2)[1,3)C.[2,1)D.(3,2](1,3)2.若复数z满足34izi,则z
()A.1B.5C.7D.253.若直线210xy是圆22()1xay的一条对称轴,则a()A.12B.12C.1D.14.已知函数1()12xfx,则对任意实数x,有()A.()()0fxfxB.()()0fxfxC.()
()1fxfxD.1()()3fxfx5.已知函数22()cossinfxxx,则()A.()fx在(,)26上单调递减B.()fx在(,)412C.()fx在(0,)3上单调递减D.()fx在7(,)412上单调递增6.设{}na是公差不为0的无
穷等差数列,则“{}na为递增数列”是“存在正整数0N,当0nN时,0na”的()A.充分而不必有条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件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,为实现绿色冬奧作出了贡献.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220T,1026P时,二氧化碳处于液态B.当270T,128P时,二氧化碳处于气态C.当300T,9987P
时,二氧化碳处于超临界状态D.当360T,729P时,二氧化碳处于超临界状态8.若443243210(21)xaxaxaxaxa,则024aaa()A.40B.41C.40D.41
9.已知正三棱锥PABC的六条棱长为6,S是ABC及其内部的点构成的集合.设集合{|5}TQSPQ,则T表示的区域的面积为()A.34B.C.2D.310.在ABC中,3AC,4BC,90C.P为ABC所在平面内的动点,且1
PC,则PAPB的取值范围是()A.[5,3]B.[3,5]C.[6,4]D.[4,6]二、填空题11.函数1()1fxxx的定义域是.12.已知双曲线221xym的渐近线方程为3
3yx,则m.13.若函数()sin3cosfxAxx的一个零点为3,则A________.14.设函数21,()(2),axxafxxxa,若()fx存在最小值,则a的一个取值为,a的最大值为.15.已知数列{}na的各项均为正数,其前n
项和nS满足9(1,2,)nnaSn.给出下列四个结论:①{}na的第2项小于3;②{}na为等比数列;③{}na为递减数列;④{}na中存在小于1100的项.其中所有正确结论的序号是.三、解答题16.在ABC中,sin23sinCC.(1)求C;(2)若
6b,且ABC的面积为63,求ABC的周长.17.如图,在三棱柱111ABCABC中,侧面11BCCB为正方形,平面11BCCB平面11ABBA,2ABBC,M,N分别为11AB,AC的中点.(1)求证://MN平面11BCCB;(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.NMBCAC1A1B1注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.18.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以上(含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、乙、丙以往的比赛成绩,并整理得到如下数据(单位:m):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EX;(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)19.已知椭圆E:22221(0)xyabab的一个顶点为(0,1)A,焦距为23.(1)求椭圆E的方程;(2)过点(2,1)P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2MN时,求k的值.20.已知函数()ln(1)xfxex.(1)求曲线()yfx在点(0,(0))f处的切线方程;(2)设()()gxfx,讨论函数()g
x在[0,)上的单调性;(3)证明:对任意的s,(0,)t,有()()()fstfsft.21.已知Q:1a,2a,„,ka为有穷整数数列.给定正整数m,若对任意的{1,2,,}nm,在Q
中存在ia,1ia,„,ija(0j),使得12iiiijaaaan,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:1a,2a,„,ka为8连续可表数列,求证:k的最小值为4;甲:9.8
0,9.70,9.55,9.54,9.48,9.42,9.40,9.35,9.30,9.25;乙:9.78,9.56,9.51,9.36,9.32,9.23;丙:9.85,9.65,9.20,9.16.(3)若Q:1a,
2a,„,ka为20连续可表数列,且1220kaaa,求证:7k.2022年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学一、选择题1.已知全集{|33}Uxx,集合{|21}Axx,则UCA()A.(2,1]B.(3,2)[1
,3)C.[2,1)D.(3,2](1,3)【答案】D【解析】易得(3,2)(1,3)UCA.2.若复数z满足34izi,则z()A.1B.5C.7D.25【答案】B【解析】条件可知3443izii,所以5z.3.若直线2
10xy是圆22()1xay的一条对称轴,则a()A.12B.12C.1D.1【答案】A【解析】若直线是圆的对称轴,则直线过圆心,圆心坐标(,0)a,所以由2010a解得12a.4.已知函数1()12xfx,
则对任意实数x,有()A.()()0fxfxB.()()0fxfxC.()()1fxfxD.1()()3fxfx【答案】C【解析】由1()12xfx,可得12()1221xxxfx,
所以得21()()121xxfxfx.5.已知函数22()cossinfxxx,则()A.()fx在(,)26上单调递减B.()fx在(,)412C.()fx在(0,)3上单调递减D.()f
x在7(,)412上单调递增【答案】C【解析】22()cossincos2fxxxx,选项A中:2(,)3x,此时()fx单调递增,选项B中:2(,)26x,此时()fx先递增后递减,选项C中:22(0,)3x,此时()
fx单调递减,选项D中:72(,)26x,此时()fx先递减后递增;所以选C.6.设{}na是公差不为0的无穷等差数列,则“{}na为递增数列”是“存在正整数0N,当0nN时,0na”的()A.充分而不必有
条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】C【解析】①充分性证明:若{}na为递增数列,则有对nN,1nnaa,公差10nndaa,取正整数10[]2aNd(其中1[]ad为不大于1ad的最大正整数),则当0nN时,只要0na
,都有111(1)([]1)0naaandadd,②必要性证明:若存在正整数0N,当0nN时,0na,∵1(1)naand,∴1dadn,对0nN,nN都成立,∵1lim0ndan,且0d,∴0d,∴对nN,都有10nnaad,
1nnaa,即:{}na为递增数列;所以“{}na为递增数列”是“存在正整数0N,当0nN时,0na”的充要条件,∴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,为实现绿色冬奧作出了贡献.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220T,1026P时,二氧
化碳处于液态B.当270T,128P时,二氧化碳处于气态C.当300T,9987P时,二氧化碳处于超临界状态D.当360T,729P时,二氧化碳处于超临界状态【答案】D【解析】A选项:lglg10263P,220T
,由图易知处于固态;B选项:lg1282P,270T,由图易知处于液态;C选项:lglg99873.999P,300T,由图易知处于固态;D选项:lglg7292P,360T,由图易知处于超临界状态;所以选D.8.若443243210(21)xaxax
axaxa,则024aaa()A.40B.41C.40D.41【答案】B【解析】当1x时,432101aaaaa①;当时1x时,4321081aaaaa②;①②得原式41=.9.已知正三棱锥PABC的六条棱长为6,S是ABC及其
内部的点构成的集合.设集合{|5}TQSPQ,则T表示的区域的面积为()A.34B.C.2D.3【答案】B【解析】过点P作底面射影点O,则由题意,23CO,6PC,∴26PO,当CO上存在一点Q
使得5PQ,,此时1QO,则动点Q为半径,O为圆心的圆里,所以面积为.10.在ABC中,3AC,4BC,90C.P为ABC所在平面内的动点,且1PC,则PAPB的取值范围是()A.[5,3]B.[3,5]C.[6,4]D.[4,6]【答案】D
【解析】建立如图所示坐标系,由题易知,设(0,0)C,(3,0)A,(0,4)B,∵1PC,∴设(cos,sin),[0,2]P22(3cos,sin)(cos,4sin)3cos4sincossinPAPB3415sin()(sin,cos)[
4,6]55,所以选D.方法二:,|,|2PCCBPCCA,且0CACB∴PAPB()()PCCAPCCB2PCPCCAPCCBCACB13cos,4cos,0PCCAPCCB13cos,4sin,PCCAPCCA
15sin[,]PCCA其中,(0,)2,3tan4,∴46PAPB,∴选D.二、填空题1xyB(0,4)P(x,y)11.函数1()1fxxx的定义域是.【答案】(,0)(0,1]
【解析】依题意010xx,解得(,0)(0,1]x.12.已知双曲线221xym的渐近线方程为33yx,则m.【答案】3【解析】双曲线221xym的渐近线方程为xym,故3m.13.若函数()sin3cosfxAxx的一个零点
为3,则A________.【答案】12【解析】33()sin3cos033322fAA,解得1A.()sin3cos2sin()3fxxxx,故()2sin()2sin()21212
34f.14.设函数21,()(2),axxafxxxa,若()fx存在最小值,则a的一个取值为,a的最大值为.【答案】0(答案不唯一),1【解析】由题意知,函数最值于函数单调性相关,故可考虑以0,2为分界点研究函数()fx的性
质,当0x时,()1,fxaxxa,该段的值域为2(,1)a,故整个函数没有最小值;当0a时,()1fxax,xa该段值域为{1},而2()(2),fxxxa的值域为[0,),故此时()fx的值域为
[0,),即存在最小值为0,故第一个空可填写0;当02a时,()1,fxaxxa,该段值域为2(1,)a,而2()(2),fxxxa的值域为[0,),若存在最小值,则需满足210a,于
是可得01a;当2a时,()1,fxaxxa,该段的值域为2(1,)a,而2()(2),fxxxa的值域为2[(2),)a,若存在最小值,则需满足221(2)aa,此不等式无解。综上,a的取值范围是[0,1],故a的最大值为1.15.已知数列{}n
a的各项均为正数,其前n项和nS满足9(1,2,)nnaSn.给出下列四个结论:①{}na的第2项小于3;②{}na为等比数列;③{}na为递减数列;④{}na中存在小于1100的项.其中所有正确结论的
序号是.【答案】①③④【解析】1n,可得219a,又各项均为正,可得13a,令2n可得22(3)9aa,可解得23(51)32a,故①正确;当2n时,由9nnSa得119nnSa,于是可得199nnnaa
a,即2199nnnaaa,若{}na为等比数列,则2n时1nnaa,即从第二项起为常数,可检验3n则不成立,故②错误;9(1,2,)nnaSn,可得11nnnnaSaS,于是1
11nnnnaSaS,所以1nnaa,于是③正确;对于④,若所有项均大于等于1100,取90000n,则1100na,900nS,于是9nnaS与已知矛盾,所以④正确.三、解答题16.在ABC中,sin23sinCC.(1)求C;(2)若6b,且ABC的面积为63
,求ABC的周长.【答案】见解析【解析】(1)sin23sinCC,2sincos3sinCCC,3cos2C,6C.(2)∵63ABCS,∴1sin632abC,43a,由余弦定理得2222coscababC
,23c,所以ABC的周长为636.17.如图,在三棱柱111ABCABC中,侧面11BCCB为正方形,平面11BCCB平面11ABBA,2ABBC,M,N分别为11AB,AC的中点.(1)求证://MN平面11BCCB;(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.NMBCAC1A1B1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】见解析【解析】(1)取BC中点D,连接11BD,DN,在三棱柱111ABCABC中,
11//ABAB,11ABAB.因为M,N,D分别为11AB,AC,BC的中点,所以1//BMAB,112BMAB,//DNAB,12DNAB,即1//BMDN且1BMDN,所以四边形1BMND为平行四边形,因此1//BDMN.
又MN平面1BCC,1BD平面11BCCB,所以//MN平面11BCCB.(2)选条件①:因为侧面11BCCB为正方形,所以1CBBB,又因为平面11BCCB平面11ABBA,且平面11BCCB平面111ABBABB,所以CB平面11ABBA,而AB平面11ABBA,所以C
BAB.由(1)得1//BDMN,又因为ABMN,所以1ABBD,而1BDCBD,所以AB平面11BCCB,在三棱柱111ABCABC中,BA,BC,1BB两两垂直,故分别以BC,BA,1BB为x轴,DNMBCAC1A1B1y轴,z轴,如图建立空间直角坐标系,
因为12ABBCBB,则(0,0,0)B,(1,1,0)N,(0,1,2)M,(0,2,0)A,所以(1,1,0)BN,(0,1,2)BM,(0,2,0)AB,设平面BMN的法向量(,,)nxyz,由0BNn,0BMn,得020xyyz,
令2x,得(2,2,1)n.设直线AB与平面BMN所成角为,设42sincos,323nABnABnAB,所以直线AB与平面BMN所成角的正弦值为23.选条件(2):取AB中点H,连接HM,HN.因为M,N,H分别为11AB,AC,AB的中点,所以1//
BBMH,//CBNH,而1CBBB,故NHMH.又因为2ABBC,所以1NHBH.在MHB和MHN中,BMMN,NHBH,公共边MH,那么MHBMHN,因此90MHNMHB,即MHAB,故1BBAB.在三棱柱1
11ABCABC中,BA,BC,1BB两两垂直,故分别以BC,BA,1BB为x轴,y轴,z轴,如图建立空间直角坐标系,DNMBCAC1A1B1zyx因为12ABBCBB,则(0,0,0)B,(1,1,0)N,(0,1,2)M,(0,2,0)A,所以(1,1,0)BN,(0,1
,2)BM,(0,2,0)AB,设平面BMN的法向量(,,)nxyz,由0BNn,0BMn,得020xyyz,令2x,得)(2,2,1n,设直线AB与平面BMN所成角为,则42sincos,3
23nABnABnAB,所以直线AB与平面BMN所成角的正弦值为23.18.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以上(含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、乙、丙以往的比赛成绩,并整理得到如下数据(单位:m):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EX;(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】HNMBCAC1A1B1zyx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.
见解析【解析】由题意得:设甲在校运会铅球比赛中获优秀奖为事件A,比赛成绩达到9.50m以上获优秀奖,甲的比赛成绩达到9.50以上的有:9380,9.70,9.55,9.54四个,所以,甲在校运会铅球比赛中获优秀奖的概率为()0.4pA.(2)设X是甲、乙、丙在
校运会铅球比赛中获得优秀奖的总人数,估计X的数学期望EX:X所有可能取值为0,1,2,3.甲在校运云铅球比赛中获优秀奖的概率为()0.4PA.乙在校运会铅球比赛中获优秀奖的概率为事件B,则()0.5PB.丙在校运会铅球比赛中获
优秀奖的概率为事件C,则()0.5PC.00.60.50.50.15()PX,10.40.50.50.60.50.50.60.50.50.4()PX,(2)0.40.50.50.40.50.50.60.50.50.35PX
,(3)0.40.50.50.1PX,()00.1510.420.3530.11.4EX.(3)甲的平均数:(9.809.709.559.549.489.429.409.359.309.25)0.19.479,乙的平均数:(9.789
.569.519.369.329.23)69.457,丙的平均数:(9.859.659.209.16)0.259.465,甲的方差:222[(9.89.479)(9.259.479)]100.1
72S,乙的方差:222[(9.789.457)(9.239.457)]60.0329S,丙的方差:222[(9.859.465)(9.169.465)]40.086S.19.已知椭圆E:22221
(0)xyabab的一个顶点为(0,1)A,焦距为23.(1)求椭圆E的方程;(2)过点(2,1)P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2MN时,求k的值.【答案】见解析【解析】(1)依题意可知:2221223bcabc
,解得213abc,故椭圆E的方程为:2214xy;(2)由题可设直线方程为:1(2)ykx,11(,)Bxy,22(,)Cxy,联立直线和椭圆E方程:221(2)14ykxxy,可得2222(14)1681
6160()kxkkxkk,由0可得2222(168)4(14)(1616)0kkkkk,解得0k,根据韦达定理可得:2122(168)14kkxxk,2122161614kkxxk,直线AB的斜率为111ABykx,A
B的直线方程为1111yyx,令0y,可得点M的横坐标111Mxxy,同理可得点N的横坐标221Nxxy.则有1212211212211()11(2)(2)22xxxxxxMNyykxkxkxx212122112121212122()4(2)(2)11
22()42()4xxxxxxxxkxxxxkxxxx.代入韦达定理式子可得222222222(168)16162()411414216161682()41414mkkkkkkkkkk
kkkk,化简可得:22222222222642416()(14)21142161632164161(41)144kkkkkkkkkkkkkkk,即232432
1444442kkkkkkkk,可得12kk,两边平方则有114k,解得4k.故k的值为4.20.已知函数()ln(1)xfxex.(1)求曲线()yfx在点(0,(0))f处的切线方程;(2)设()()gxfx,讨论函数
()gx在[0,)上的单调性;(3)证明:对任意的s,(0,)t,有()()()fstfsft.【答案】见解析【解析】(1)由题,11()ln(1)(ln(1))11xxxfxexeexxx,故01(0)(l
n(10))110fe,0(0)ln(10)0fe,因此,曲线()yfx在(0,(0))f处的切线方程为yx.(2)由(1),1()()(ln(1))1xgxfxexx,[0,
)x,则221()(ln(1))1(1)xgxexxx,设221()ln(1)1(1)hxxxx,[0,)x,则232233132()12222222()0)(111(1)()(1)xxxhxxxxxx,故(
)hx在[0,)上递增,故()(0)10hxh,因此()0gx对任意[0,)x恒成立,故()gx在[0,)上单调递增:另解:2221111()(ln(1))(ln(1))1(1)11(1)xxgxexexxxxxx
21(ln(1))1(1)xxexxx,故ln(1)0x,111x,20(1)xx,因此,()0gx对任意[0,)x恒成立,故()gx在[0,)上单调递增;(3)设()()()()ln(1)ln(1)ln(1)
ststmsfstfsftesteset,则11()(ln(1))(ln(1))()()11stsmsestesgstgssts,因此()gx在[
0,)上单调递增,因此,()ms在(0,)上递增,故()(0)(0)(0)()(0)0msmftfftf,因此,对任意的s,(0,)t,有()()()fstfsft.21.已知Q:1a,2a,„,ka为有穷
整数数列.给定正整数m,若对任意的{1,2,,}nm,在Q中存在ia,1ia,„,ija(0j),使得12iiiijaaaan,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:1a,2a,„,ka为8连续可表数列,求证:k的最小值为4;(3)若Q:1a,2a,„,ka为20连续可表数列,且1220kaaa,求证:7k.【答案】见解析【解析】(1)若5m,则对
于任意{1,2,3,4,5}n,211a,122a,12213aa,344a,23145aa,所以Q是5连续可表数列:由不存在任意连续若干项之和相加为6,所以Q不是6连续可表数列;(2)反证法:设k的值为3,则1a,2a,3a最多能表示1a,2a,3a,12aa
,23aa,123aaa共6个数字,与Q为8连续可表数列矛盾,故4k;现构造Q:1,2,3,4可以表达出1,2,3,4,5,6,7,8这8个数字,即存在4k满足题意,故k的最小值为4;(3)以下先证明6
k:从5个正整数中,取一个数字只能表示自身,最多可表示5个数字,取连续两个数字最多能表示4个数字,取连续三个数字最多能表示3数字,取连续四个数字最多能表示2数字,取连续五个数字最多能表示1数字,所以对任意给定的5个整数,最多可以表示5432145个正
整数,不能表示20个正整数,即6k.若6k,最多可以表示65432121个正整数,由于Q为20可表数列,且12320kaaaa,所以有一项必为负数,既然5个正整数都不能连续可表120个正整数,那么中间若插入一个负数项,更不能连续表示120的
正整数.所以至少要有6个正整数连续可表120个正整数.所以至少6个正整数和一个负数才能满足题意,故7k.