2022 年普通高等学校招生全国统一考试数学(天津卷) 2022.06. 一、选择题:本题共 9 小题,每小题 5 分,共 45 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. A 0,1,2 , B=1,2 U = -2,- 1,0,1,2 A ð B 1. 设全集 {},集合 ,则 () U0,1 0,1,2 1,1,2 A. B. C. D. 0,1,1,2 【答案】A 【解析】 ð B A∩ ð B 【分析】先求出 ,再根据交集的定义可求 .UUð B 2,0,1 A ð B 0,1 【详解】 ,故 ,UU故选:A. x2. “ 为整数”是“ A. 充分不必要 C. 充分必要 【答案】A 为整数”的() 2x 1 B. 必要不充分 D. 既不允分也不必要 【解析】 x【分析】依据充分不必要条件的定义去判定“ 为整数”与“ 为整数”的逻辑关系即可. 2x 1 x【详解】由题意,若 为整数,则 为整数,故充分性成立; 2x 1 1x为整数,但 不为整数,故必要性不成立; x 当时, 2x 1 2x所以“ 为整数”是“ 为整数”的充分不必要条件. 2x 1 故选:A. x2 1 3. 函数 的图像为() f x xA. B. C. D. 【答案】D 【解析】 f x ,0 【分析】分析函数 的定义域、奇偶性、单调性及其在 上的函数值符号,结合 排除法可得出合适的选项. x2 1 x x 0 【详解】函数 的定义域为 ,f x x2x2 1 x 1 且,f x f x x xf x 函数 为奇函数,A 选项错误; x2 1 又当 时, ,C 选项错误; x 0 f x 0 xx2 1 x2 1 x1当时, 函数单调递增,故 B 选项错误; x 1 f x x xx故选:D .4. 为研究某药品的疗效,选取若干名志愿者进行临床试验,所有志愿者的舒张压数据(单 [12,13),[13,14),[14,15),[15,16),[16,17] ,将其按从左到右的顺序 位: )的分组区间为 kPa 分别编号为第一组,第二组,…,第五组,右图是根据试验数据制成的频率分布直方图.已 知第一组与第二组共有 20 人,第三组中没有疗效的有 6人,则第三组中有疗效的人数为() A. 8 B. 12 C. 16 D. 18 【答案】B 【解析】 【分析】结合已知条件和频率分布直方图求出志愿者的总人数,进而求出第三组的总人数, 从而可以求得结果. 20 【详解】志愿者的总人数为 =50, (0.24 0.16)1 所以第三组人数为 50×0.36=18, 有疗效的人数为 18-6=12. 故选:B. 0.7 12 3 1 0.7 c log 5. 已知 ,,,则() b a 2 3 a b c A. B. C. D. a c b b c a c a b 【答案】C 【解析】 a【分析】利用幂函数、对数函数的单调性结合中间值法可得出 、 、 的大小关系. cb0.7 112 3 0.7 a b c .【详解】因为 ,故 2 0 log2 1 log 3 故答案为:C. 2log 3 log 3log 2 log 2 6. 化简 的值为( ) 4839A. 1 B. 2 C. 4 D. 6 【答案】B 【解析】 【分析】根据对数的性质可求代数式的值. 111 (2 log 3 log 3)(log 2 log 2) 【详解】原式 223323243 log 3 log 2 2 ,2332故选:B x2 y2 7. 已知抛物线 y2 4 5x, F , F2 分别是双曲线 1(a 0,b 0) 的左、右焦点,抛物 1a2 b2 4FF FA 线的准线过双曲线的左焦点 1 ,与双曲线的渐近线交于点 A,若 ,则双曲线的 12标准方程为() x2 y2 y2 1 x2 1 A. C. B. D. 10 16 y2 x2 x2 1 y2 1 44【答案】C 【解析】 c【分析】由已知可得出 的值,求出点 AF F F2 A的坐标,分析可得 ,由此可得出关于 11ac、、 的方程组,解出这三个量的值,即可得出双曲线的标准方程. b2F 5,0 1 F2 5,0 【详解】抛物线 的准线方程为 ,则 ,则 、,y 4 5x x 5 c 5 bx c y x bc aA c, 不妨设点 A为第二象限内的点,联立 a,可得 ,即点 ,bc y x c a4AF F F △F FA F FA 因为 2 且 ,则 为等腰直角三角形, 111212bc abAF F F2 2c 2 且,即 ,可得 ,11aba 2 a 1 y2 2c 5 b 2 所以, ,解得 ,因此,双曲线的标准方程为 .x 1 4222c a b c 5 故选:C. 8. 如图,“十字歇山”是由两个直三棱柱重叠后的景象,重叠后的底面为正方形,直三棱柱 的底面是顶角为 ,腰为3 的等腰三角形,则该几何体的体积为() 120 A. 23 B. 24 C. 26 D. 27 【答案】D 【解析】 【分析】作出几何体直观图,由题意结合几何体体积公式即可得组合体的体积. 【详解】该几何体由直三棱柱 AFD BHC 及直三棱柱 DGC AEB 组成,作 HM CB 于 M,如图, 3 3 232因为CH BH 3,CHB 120 ,所以 ,CM BM , HM 因为重叠后的底面为正方形,所以 ,AB BC 3 3 在直棱柱 AFD BHC 中, 平面 BHC,则 ,AB AB HM ADCB ,由可得 平面 AB BC B HM I, 交点为 设重叠后的 EG 与 FH 1327 1381 4V 3 33 3 ,VAFDBHC = 3 3 3 3= 则I BCDA 3222281 27 V 2V VI BCDA 2 27 则该几何体的体积为 .AFDBHC 42故选:D. 1f (x) sin 2x 9. 已知 f (x) ,关于该函数有下列四个说法: ;22π ①的最小正周期为 π π f (x) [ , ] ②在上单调递增; 4 4 π π 33f (x) x , ,③当 时, 的取值范围为 ;6 3 441ππf (x) g(x) sin(2x ) ④的图象可由 的图象向左平移 个单位长度得到. 824以上四个说法中,正确的个数为() A. B. C. D. 3124【答案】A 【解析】 【分析】根据三角函数的图象与性质,以及变换法则即可判断各说法的真假. 12π f (x) 的T π ,①不正确; f (x) sin 2x 【详解】因为 ,所以 最小正周期为 22π π π π 1π π f (x) t 2x , , [ , ] y sint 令,而 在上递增,所以 在上单调递增,② ,③不正确; 4 4 2 2 2 2 2π 2π 33 1 ,t 2x , sint ,1 f x 正确;因为 ,,所以 3 3 4 2 21π1π 1πf (x) g(x) sin(2x ) sin 2 x g(x) sin(2x ) 由于 ,所以 的图象可由 242824π的图象向右平移 个单位长度得到,④不正确. 8故选:A. 第 II 卷 二、填空题:本大题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分.试题中包含两个空的, 答对 1 个的给 3 分,全部答对的给 5 分. 113i 1+2i 10. 已知 是虚数单位,化简 的结果为_______. i【答案】 【解析】 ## 15i 5i 1 【分析】根据复数代数形式的运算法则即可解出. 113i 1 2i 113i 1+2i 11 6 25i 15i .【详解】 1+2i 1 2i 5 故答案为: .15i 53×2 11. 的展开式中的常数项为______. x 15 【答案】 【解析】 555r 23×2 Tr1 C5r 3r x 【分析】由题意结合二项式定理可得 的展开式的通项为 ,x 55r 0 令,代入即可得解. 25r55r 25r 3×2 3×2 【详解】由题意 的展开式的通项为 ,x Tr1 Cr x C5r 3r x 555r 0 Cr 3r C1 3 15 令即,则 ,r 1 55253×2 的15 .所以 展开式中的常数项为 x 15 故答案为: .【点睛】本题考查了二项式定理的应用,考查了运算求解能力,属于基础题. 22m相交所得的弦长为 ,则 m x y m 0 m 0 12. 若直线 _____. 与圆 x 1 y 1 3 【答案】 【解析】 2mm【分析】计算出圆心到直线的距离,利用勾股定理可得出关于 的等式,即可解得 的值. 221,1 【详解】圆 圆心到直线 的圆心坐标为 ,半径为 ,3x 1 y 1 3 11 m mx y m 0 m 0 的距离为 ,222 2mm由勾股定理可得 ,因为 m 0,解得 m 2 . 3 22故答案为: .213. 52 张扑克牌,没有大小王,无放回地抽取两次,则两次都抽到 A 的概率为 ____________;已知第一次抽到的是 A,则第二次抽取 A 的概率为____________ 11【答案】 【解析】 ①. ②. 221 17 【分析】由题意结合概率的乘法公式可得两次都抽到 A 的概率,再由条件概率的公式即可 求得在第一次抽到 A 的条件下,第二次抽到 A 的概率. 【详解】由题意,设第一次抽到 A 的事件为 B,第二次抽到 A 的事件为 C, 1P BC 431411221 1P BC , P(B) , P C| B 则.52 51221 52 13 P B 17 13 11故答案为: ;221 17 . ,试用 为14. 在 中, ,D 是 AC 中点, 表示 ABC CA a,CB b a,b CB 2BE DE ACB ___________,若 ,则 的最大值为____________ AB DE 3216b a 【答案】 【解析】 ①. ②. 2 a,b 【分析】法一:根据向量的减法以及向量的数乘即可表示出 ,以 为基底,表示出 DE 2 2 ,由 可得 ,再根据向量夹角公式以及基本不等式即可求 AB DE AB, DE 3b a 4ba 出. E(0,0), B(1,0),C(3,0), A(x, y) 法二:以点 为原点建立平面直角坐标系,设 E,由 AB DE 可得点 A的轨迹为以 为圆心,以 为半径的圆,方程为 (x 1)2 y2 4,即 C M (1,0) r 2 M 可根据几何性质可知,当且仅当 【详解】方法一: 与相切时, 最大,即求出. CA , 31DE=CE CD b a ,AB CB CA b a, AB DE (3b a)(b a) 0 22 2 3a b ab 3b2 a2 32 2 cosACB ,当且仅当 3b a 4ab 2a b 4 a b 4 a b 6a 3 b ACB(0, ] 时取等号,而 0 ACB π ,所以 .;3216b a 故答案为: .2方法二:如图所示,建立坐标系: x 3 2yE(0,0), B(1,0),C(3,0), A(x, y) DE ( , ), AB (1 x,y) ,,2 x 3 2y2 (x 1)2 y2 4 ,所以点 0 M (1,0) A的轨迹是以 DE AB ( )(x 1) 2M C 最大,此时 为圆心,以 为半径的圆,当且仅当 与相切时, CA r 2 r2416sinC ,C .CM 2316b a 故答案为: ;.22f x min x 2, x2 ax 3a 5 f x 至少有 3 15. 设 ,对任意实数 x,记 .若 aR a个零点,则实数 的取值范围为______. 【答案】 a 10 【解析】 g x x2 ax 3a 5 h x x 2 ,分析可知函数 至少有一个零点, g x 【分析】设 ,aa可得出 ,求出的取值范围,然后对实数 的取值范围进行分类讨论,根据题意可得 0 aa出关于实数 的不等式,综合可求得实数 的取值范围. g x x2 ax 3a 5 h x x 2 x 2 0 【详解】设 , g x ,由 可得 .x 2 2f x 要使得函数 至少有 个零点,则函数 至少有一个零点,则 ,3 a 12a 20 0 解得 或a 2 a 10 .g x x2 2x 1 g x h x a 2 ①当 时, ,作出函数 、 的图象如下图所示: f x 此时函数 只有两个零点,不合乎题意; g x x x x 2 2 x②当 时,设函数 的两个零点分别为 、,a 2 11f x x 2 要使得函数 至少有 个零点,则 ,32a 2 2所以, ,解得 ;a g 2 4 5a 5 0 g x x2 10x 25 g x h x 、③当 时, ,作出函数 的图象如下图所示: a 10 f x 由图可知,函数 的零点个数为 ,合乎题意; 3g x xx x x ④当 时,设函数 的两个零点分别为 、4 4 ,a 10 33f x x 2 要使得函数 至少有 个零点,则 ,33a 2 2a 4 ,此时 可得 ,解得 .a 10 g 2 4 a 5 0 a综上所述,实数 的取值范围是 10, .10, .故答案为: 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决; (3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画 出函数的图象,利用数形结合的方法求解. 三、解答题:本大题共 5 小题,共 75 分,解答应写出文字说明,证明过程或演 算步骤. 1a 6,b 2c,cos A 16. 在 中,角 A、B、C 的对边分别为 a,b,c.已知 .ABC 4c(1)求 的值; (2)求 (3)求 的值; sin B sin(2A B) 的值. 【答案】(1) c 1 10 4(2) sin B 10 8(3) sin(2A B) 【解析】 【分析】(1)根据余弦定理 222以及 解方程组即可求出; b 2c a b c 2bccos A (2)由(1)可求出 ,再根据正弦定理即可解出; b 2 sin 2A,cos2A (3)先根据二倍角公式求出 【小问 1 详解】 ,再根据两角差的正弦公式即可求出. 16 b2 c2 bc 222因为 ,即 .,而 ,代入得 b 2c a b c 2bccos A 26 4c2 c2 c 2 ,解得: c 1 【小问 2 详解】 由(1)可求出 ab15 42,而 ,所以 ,又 ,b 2 0 A π sin A 1 cos A sin A sin B 15 2 bsin A 10 .所以 4sin B a46【小问 3 详解】 ππ115 2cos A A π 0 B 因为 ,所以 ,故 ,又 ,所以 sin A 1 cos A 42241415 15 sin 2A 2sin Acos A 2 ,481710 cos2A 2cos2 A1 2 1 ,而 ,所以 sin B 16 846cos B 1sin2 B ,415 86710 410 .8sin(2A B) sin 2Acos B cos2Asin B 故48ABC A B C AA AB AC 2, AA AB, AC AB A B ,D 为 1 的 117. 直三棱柱 1 中, 1111AA 中点,E 为 的中点,F 为 的中点. CD 1(1)求证: 平面 ;EF// ABC CC D (2)求直线 BE 与平面 所成角的正弦值; 1ACD CC D 所成二面角的余弦值. 1(3)求平面 与平面 1【答案】(1)证明见解析 4(2) 510 (3) 10 【解析】 yxzAA AA BAC 、 、1 所在直线分别为 、 、 轴建立空 1 1 11 【分析】(1)以点 1 为坐标原点, 间直角坐标系,利用空间向量法可证得结论成立; CC D (2)利用空间向量法可求得直线 BE 与平面 夹角的正弦值; 1ACD CC D 夹角的余弦值. 1(3)利用空间向量法可求得平面 【小问 1 详解】 与平面 1ABC A B C AA A B CAC A B 1 ,且 AC AB ,则 证明:在直三棱柱 1 中, 平面 11111111 1 y1 所在直线分别为 、 、 轴建立如下图所示的空 xzA以点 1 为坐标原点, A AA BAC 、、1111间直角坐标系, A 2,0,0 B 2,2,0 C 2,0,2 A 0,0,0 1 B 0,0,2 1 C 0,0,2 1 则、、、、、、 11F 1, ,1 D 0,1,0 E 1,0,0 EF 0, ,1 、、,则 ,22 m 1,0,0 ,易知平面 的一个法向量为 ,故 ,则 ,故 ABC EF m 0 EF m 平面 平面 .ABC EF 【小问 2 详解】 ABC EF// EB 1,2,0 C C 2,0,0 C D 0,1,2 解: ,,,11 u C C 2x 0 11CC D u x , y , z 设平面 的法向量为 ,则 ,1 111u C D y 2z 0 111 cos EB,u EBu 4 y 2 u 0,2,1 取,可得 ,.15EB u 4CC D 因此,直线 BE 与平面 【小问 3 详解】 夹角的正弦值为 . 51 AC 2,0,2 A D 0,1,0 解: ,,11 v AC 2x 2z 0 122ACD v x , y , z 设平面 的法向量为 ,则 ,2 122v A D y 0 12 u v 110 cos u,v x 1 v 1,0,1 取,可得 ,则 ,.210 5 2 u v 10 10 ACD CC D 夹角的余弦值为 1因此,平面 与平面 .1a nb 是等比数列,且 n1a b a b a b 1 18. 设 是等差数列, 12233ab(1)求 与 的通项公式; nnaSSn1 an1 b S bn1 Snbn ;(2)设 的前 n 项和为 n ,求证: nn1 n2n kak1 (1) ak bk (3)求 . k1 a 2n 1,b 2n1 【答案】(1) nn(3n1)4n2 16 (2)证明见解析(3) 9【解析】 【分析】(1)利用等差等比数列的通项公式进行基本量运算即可得解; (2)由等比数列的性质及通项与前 n 项和的关系结合分析法即可得证; 2k1 b2k1 a2k1 (1)2k a2k b2k a2k (1) a(3)先求得 ,进而由并项求和可得 2k1 nT k 4k1 ,再结合错位相减法可得解. nk1 【小问 1 详解】 a 1 (n 1)d,b qn1 公比为 q,则 bna设 公差为 d, ,nnn1 d q 1 a b a b 1 d q 2 d q 0 (由可得 舍去), 22331 2d q2 1 a 2n 1,b 2n1 所以 ;nn【小问 2 详解】 b 2b 0, (Sn1 an1)bn Sn1bn1 Snbn 证明:因为 所以要证 ,n1 n(Sn1 an1)bn Sn1 2bn Snb Sn1 an1 2Sn1 Sn 即证 即证 n ,即证 ,an1 Sn1 Sn ,an1 Sn1 S (Sn1 an1)bn Sn1 bn1 Sn bn 而n 显然成立,所以 ;【小问 3 详解】 2k1 b2k1 a2k1 (1)2k a2k b2k a2k (1) 因为 a2k1 (4k 1 4k 3)22k1 [4k 1 (4k 1)]22k k 4k1 ,2n nkak1 (1) ak bk [(a (1)2k1a2k1)b2k1 (a2k1 (1)2k a2k )b2k ] 所以 2k k1 k1 nk 4k1 ,k1 nT k 4k1 设nk1 T 142 243 344 n4n1 所以 ,n4T 143 244 345 n4n2 则,n42 (1 4n ) 1 4 2343Tn 4 4 4 4n1 n4n2 n4n2 作差得 13n 4n2 16 ,3(3n 1)4n2 16 所以 所以 ,Tn 92n (3n1)4n2 16 kak1 (1) ak bk . 9k1 x2 y2 BF AB 319. 椭圆 的右焦点为F、右顶点为A,上顶点为B,且满足 .1 a b 0 a2 b2 2e(1)求椭圆的离心率 ; (2)直线 l 与椭圆有唯一公共点 M,与 y 轴相交于 N(N 异于 M).记 O 为坐标原点,若 OM ON ,且 的面积为 ,求椭圆的标准方程. 3OMN 63【答案】(1) e x2 y2 (2) 1 62【解析】 a【分析】(1)根据已知条件可得出关于 、 的等量关系,由此可求得该椭圆的离心率的值; b(2)由(1)可知椭圆的方程为 x2 3y2 a2 ,设直线 的方程为 y kx m ll,将直线 的方 3m2 a2 1 3k2 M,求出点 的坐标,利用三角形的 程与椭圆方程联立,由 可得出 0 面积公式以及已知条件可求得 2 的值,即可得出椭圆的方程. a【小问 1 详解】 b2 c2 b2 a2 a3BF 4a2 3 b2 a2 a2 3b2 解: ,b2 a2 AB 2ca2 b2 6离心率为 .e aa2 3【小问 2 详解】 解:由(1)可知椭圆的方程为 x2 3y2 a2 y kx m ,ll易知直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,y kx m x2 3y2 a2 1 3k2 x2 6kmx 3m2 a2 0 联立 得, 36k2m2 4 1 3k2 3m2 a2 0 3m2 a2 1 3k2 由,① 3km 3k2 1 m1 3k2 xM y kx m ,,MMm2 9k2 1 ,② m2 OM ON 由由可得 23k2 1 3km 1 3k2 1SOMN 3 可得 ,③ m 3 2×2 y2 1k2 22联立①②③可得 ,,,故椭圆的标准方程为 .a 6 1 m 4 362f x ex asin x, g x b x 20. 已知 ,函数 a,bR y f x 0, f 0 (1)求函数 在 处的切线方程; y f x y g x (2)若 (i)当 和 有公共点, 时,求 的取值范围; ba 0 22(ii)求证: .a b e y (1 a)x 1 【答案】(1) b 2e, (2)(i) ;(ii)证明见解析 【解析】 f (0) 【分析】(1)求出 可求切线方程; 2有公共点即为 s t et bt,t 0 在y f (x) y g(x) (2)(i)当 时,曲线 和a 0 0, .上有零点,求导后分类讨论结合零点存在定理可求 b[ 2e,) asin x b x ex0 0 y f (x) y g(x) (ii)曲线 和有公共点即 ,利用点到直线的距离 00ex 0e2x sin2 x x a2 b2 得到 ,利用导数可证 ,从而可得不等式成立. >e sin2 x0 x0 【小问 1 详解】 xf (0) 1 a f (0) 1 f (x) e acos x ,故 ,而 ,f (x) (0, f (0)) y 1 a x 0 1 y 1 a x1 曲线 在点 处的切线方程为 即.【小问 2 详解】 (i)当 时, a 0 xy f (x) y g(x) 因为曲线 和有公共点,故 有解, e b x t2 0, 设,故 2 ,故 在上有解, t x x t e bt 2s t 0, 设而若若s t et bt,t 0 ,故 在上有零点, t2 s t 2te b,t 0 , 2,则 s t et 0 恒成立,此时 在上无零点, s t 0, b 0 s t 0 ,则 0, s t 0, b 0 在上恒成立,故 在上为增函数, s 0 1 0 s t s 0 1 s t ,故 0, 而故设 , 在上无零点, b 0 ,22t2 u t 2tet b,t 0,则 ,u t 2 4t e 0 u t 0, 故而在上为增函数, 2u 0 b 0 u b b 2eb 1 0 u t , ,上存在唯一零点 0, t,0故且故 在0 t t 0 t t s t u t 0 t t u t 0 0 时, ;0 时, ;s t 0 t t s t 0 0 时, ;0 时, ;0,t t , 所以 在0 上为减函数,在 上为增函数, 0s t min s t 故,0t02 s t 因为 0, s t 0 在上有零点,故 ,故 ,e bt0 0 0t02 t02 t02 22而,故 即,2t0e b 0 e 2t0 e 0 t0 22t2 2设故而v t 2tet ,t 0,则 ,v t 2 4t e 0 v t 0, 在上为增函数, 1t02 ,故 .b 2t0e b 2e2 2e y f (x) y g(x) (ii)因为曲线 和有公共点, xx有解 0 ,其中 x 0 所以 ,e asin x b x 0x 0 x 0 .若故,则 ,该式不成立,故 1 a0 b0 00asin x b x ex0 0 asin x b x ex0 0 ,考虑直线 ,0000asin x b x ex0 0 a2 b2 a,b 表示原点与直线 上的动点 之间的距离, 00ex e2x 00a2 b2 a2 b2 故,所以 ,sin2 x0 x0 sin2 x0 x0 sin x x 下证:对任意 ,总有 ,x 0 22sin x x x sin x 1 x 证明:当 时,有 ,故 成立. 20 x 当时,即证 ,sin x x p x sin x x p x cos x 1 0 ,则 设(不恒为零), p x p 0 0 p x sin x x 0, 故在上为减函数,故 即成立. sin x sin x x 综上, 成立. x下证:当 时, 恒成立, x 0 e x 1 xq x ex 1 x, x 0 q x e 1 0 ,则 ,xq x 0, q x q 0 0 故在上为增函数,故 0, 即恒成立. e x 1 e2x sin2 x x 2x1 2下证: 即证: 在上恒成立,即证: ,>e e sin x x 22,即证: ,2x 11 sin x x x sin x x sin x sin2 x 2而,故 成立. x sin x ex sin2 x0 x0 022 e 故,即 成立. a b e 【点睛】思路点睛:导数背景下零点问题,注意利用函数的单调性结合零点存在定理来处理, 而多变量的不等式的成立问题,注意从几何意义取构建不等式关系,再利用分析法来证明目 标不等式.
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