1、2022年浙江省高考数学试卷一、选择题:本大题共10小题,每小题4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(4分)设集合A1,2,B2,4,6,则AB()A2B1,2C2,4,6D1,2,4,62(4分)已知a,bR,a+3i(b+i)i(i为虚数单位),则()Aa1,b3Ba1,b3Ca1,b3Da1,b33(4分)若实数x,y满足约束条件x-20,2x+y-70,x-y-20,则z3x+4y的最大值是()A20B18C13D64(4分)设xR,则“sinx1”是“cosx0”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充分必要条件D既不充分也不必要条件5(4分)某几
2、何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm3)是()A22B8C223D1636(4分)为了得到函数y2sin3x的图象,只要把函数y2sin(3x+5)图象上所有的点()A向左平移5个单位长度B向右平移5个单位长度C向左平移15个单位长度D向右平移15个单位长度7(4分)已知2a5,log83b,则4a3b()A25B5C259D538(4分)如图,已知正三棱柱ABCA1B1C1,ACAA1,E,F分别是棱BC,A1C1上的点记EF与AA1所成的角为,EF与平面ABC所成的角为,二面角FBCA的平面角为,则()ABCD9(4分)已知a,bR,若对任意xR,a|xb|+|
3、x4|2x5|0,则()Aa1,b3Ba1,b3Ca1,b3Da1,b310(4分)已知数列an满足a11,an+1an-13an2(nN*),则()A2100a10052B52100a1003C3100a10072D72100a1004二、填空题:本大题共7小题,单空题每题4分,多空题每空3分,共36分。11(4分)我国南宋著名数学家秦九韶,发现了从三角形三边求面积的公式,他把这种方法称为“三斜求积”,它填补了我国传统数学的一个空白如果把这个方法写成公式,就是S=14c2a2-(c2+a2-b22)2,其中a,b,c是三角形的三边,S是三角形的面积设某三角形的三边a=2,b=3,c2,则该三
4、角形的面积S 12(6分)已知多项式(x+2)(x1)4a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a2 ,a1+a2+a3+a4+a5 13(6分)若3sinsin=10,+=2,则sin ,cos2 14(6分)已知函数f(x)=-x2+2,x1,x+1x-1,x1,则f(f(12) ;若当xa,b时,1f(x)3,则ba的最大值是 15(6分)现有7张卡片,分别写上数字1,2,2,3,4,5,6从这7张卡片中随机抽取3张,记所抽取卡片上数字的最小值为,则P(2) ,E() 16(4分)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左焦点为F,过F且斜率为b4a的直线交双曲线
5、于点A(x1,y1),交双曲线的渐近线于点B(x2,y2)且x10x2若|FB|3|FA|,则双曲线的离心率是 17(4分)设点P在单位圆的内接正八边形A1A2A8的边A1A2上,则PA12+PA22+PA82的取值范围是 三、解答题:本大题共5小题,共74分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。18(14分)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c已知4a=5c,cosC=35()求sinA的值;()若b11,求ABC的面积19(15分)如图,已知ABCD和CDEF都是直角梯形,ABDC,DCEF,AB5,DC3,EF1,BADCDE60,二面角FDCB的平面角为60设M,N分别
6、为AE,BC的中点()证明:FNAD;()求直线BM与平面ADE所成角的正弦值20(15分)已知等差数列an的首项a11,公差d1记an的前n项和为Sn(nN*)()若S42a2a3+60,求Sn;()若对于每个nN*,存在实数cn,使an+cn,an+1+4cn,an+2+15cn成等比数列,求d的取值范围21(15分)如图,已知椭圆x212+y21设A,B是椭圆上异于P(0,1)的两点,且点Q(0,12)在线段AB上,直线PA,PB分别交直线y=-12x+3于C,D两点()求点P到椭圆上点的距离的最大值;()求|CD|的最小值22(15分)设函数f(x)=e2x+lnx(x0)()求f(x
7、)的单调区间;()已知a,bR,曲线yf(x)上不同的三点(x1,f(x1),(x2,f(x2),(x3,f(x3)处的切线都经过点(a,b)证明:()若ae,则0bf(a)12(ae-1);()若0ae,x1x2x3,则2e+e-a6e21x1+1x32a-e-a6e2(注:e2.71828是自然对数的底数)2022年浙江省高考数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题4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(4分)设集合A1,2,B2,4,6,则AB()A2B1,2C2,4,6D1,2,4,6【解答】解:A1,2,B2,4,6,AB1,2,
8、4,6,故选:D2(4分)已知a,bR,a+3i(b+i)i(i为虚数单位),则()Aa1,b3Ba1,b3Ca1,b3Da1,b3【解答】解:a+3i(b+i)i1+bi,a,bR,a1,b3,故选:B3(4分)若实数x,y满足约束条件x-20,2x+y-70,x-y-20,则z3x+4y的最大值是()A20B18C13D6【解答】解:实数x,y满足约束条件x-20,2x+y-70,x-y-20,则不等式组表示的平面区域为如图所示的阴影部分,由已知可得A(2,3),由图可知:当直线3x+4yz0过点A时,z取最大值,则z3x+4y的最大值是32+4318,故选:B4(4分)设xR,则“sin
9、x1”是“cosx0”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充分必要条件D既不充分也不必要条件【解答】解:sin2x+cos2x1,当sinx1时,则cosx0,充分性成立,当cosx0时,则sinx1,必要性不成立,sinx1是cosx0的充分不必要条件,故选:A5(4分)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm3)是()A22B8C223D163【解答】解:由三视图可知几何体是上部为半球,中部是圆柱,下部是圆台,所以几何体的体积为:124313+122+13(22+12+2212)2=223故选:C6(4分)为了得到函数y2sin3x的图象,只要把函数y2si
10、n(3x+5)图象上所有的点()A向左平移5个单位长度B向右平移5个单位长度C向左平移15个单位长度D向右平移15个单位长度【解答】解:把y2sin(3x+5)图象上所有的点向右平移15各单位可得y2sin3(x-15)+52sin3x的图象故选:D7(4分)已知2a5,log83b,则4a3b()A25B5C259D53【解答】解:由2a5,log83b,可得8b23b3,则4a3b=4a43b=(2a)2(23b)2=5232=259,故选:C8(4分)如图,已知正三棱柱ABCA1B1C1,ACAA1,E,F分别是棱BC,A1C1上的点记EF与AA1所成的角为,EF与平面ABC所成的角为,
11、二面角FBCA的平面角为,则()ABCD【解答】解:正三棱柱ABCA1B1C1中,ACAA1,正三棱柱的所有棱长相等,设棱长为1,如图,过F作FGAC,垂足点为G,连接GE,则A1AFG,EF与AA1所成的角为EFG,且tan=GEFG=GE,又GE0,1,tan0,1,EF与平面ABC所成的角为FEG,且tan=GFGE=1GE1,+),tantan,.,再过G点作GHBC,垂足点为H,连接HF,又易知FG底面ABC,BC底面ABC,BCFG,又FGGHG,BC平面GHF,二面角FBCA的平面角为GHF,且tan=GFGH=1GH,又GH0,1,tan1,+),tantan,.,又GEGH,
12、tantan,.,由得tantantan,又,0,2),ytanx在0,2)单调递增,故选:A9(4分)已知a,bR,若对任意xR,a|xb|+|x4|2x5|0,则()Aa1,b3Ba1,b3Ca1,b3Da1,b3【解答】解:取x4,则不等式为a|4b|30,显然a0,且b4,观察选项可知,只有选项D符合题意故选:D10(4分)已知数列an满足a11,an+1an-13an2(nN*),则()A2100a10052B52100a1003C3100a10072D72100a1004【解答】解:易知数列an是单调递减数列,an+1an1-13an20,an为递减数列,a11,an1,an+1a
13、n=1-13an340,又a110,则an0,an-an+1=13an213anan+1,1an+1-1an13,1an1a1+13(n-1)=13n+23,则an3n+2,100a1001003102306102=3;由an+1=an-13an2得an+1=an(1-13an),得1an+1-1an=13-an13-3n+2=13(1+1n+1),累加可得,1an+113n+13(12+13+1n+1)+1,1a10034+13(12+13+1100)34+13(126+1893)40,100a100100140=52;综上,52100a1003故选:B二、填空题:本大题共7小题,单空题每题
14、4分,多空题每空3分,共36分。11(4分)我国南宋著名数学家秦九韶,发现了从三角形三边求面积的公式,他把这种方法称为“三斜求积”,它填补了我国传统数学的一个空白如果把这个方法写成公式,就是S=14c2a2-(c2+a2-b22)2,其中a,b,c是三角形的三边,S是三角形的面积设某三角形的三边a=2,b=3,c2,则该三角形的面积S234【解答】解:由S=14c2a2-(c2+a2-b22)2=1222(2)2-22+(2)2-(3)222=234,故答案为:23412(6分)已知多项式(x+2)(x1)4a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a28,a1+a2+a3+a4
15、+a52【解答】解:(x1)4x44x3+6x24x+1,a24+128;令x0,则a02,令x1,则a0+a1+a2+a3+a4+a50,a1+a2+a3+a4+a52故答案为:8,213(6分)若3sinsin=10,+=2,则sin31010,cos245【解答】解:3sinsin=10,+=2,3sincos=10,cos3sin-10,sin2+cos21,sin2+(3sin-10)21,解得sin=31010,cossin=31010,cos22cos21290100-1=45故答案为:31010;4514(6分)已知函数f(x)=-x2+2,x1,x+1x-1,x1,则f(f(
16、12)3728;若当xa,b时,1f(x)3,则ba的最大值是 3+3【解答】解:函数f(x)=-x2+2,x1x+1x-1,x1,f(12)=-14+2=74,f(f(12)f(74)=74+47-1=3728;作出函数f(x)的图象如图:由图可知,若当xa,b时,1f(x)3,则ba的最大值是2+3-(-1)=3+3故答案为:3728;3+315(6分)现有7张卡片,分别写上数字1,2,2,3,4,5,6从这7张卡片中随机抽取3张,记所抽取卡片上数字的最小值为,则P(2)1635,E()127【解答】解:根据题意可得:的取值可为1,2,3,4,又P(1)=C62C73=37,P(2)=C2
17、1C42+C22C41C73=1635,P(3)=C32C73=335,P(4)=C22C73=135,E()137+21635+3335+4135=127,故答案为:1635;12716(4分)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左焦点为F,过F且斜率为b4a的直线交双曲线于点A(x1,y1),交双曲线的渐近线于点B(x2,y2)且x10x2若|FB|3|FA|,则双曲线的离心率是 364【解答】解:如图,过点A作AAx轴于点A,过点B作BBx轴于点B,由于B(x2,y2)且x20,则点B在渐近线y=bax上,不妨设B(m,bam),m0,设直线AB的倾斜角为,则tan=b4a,
18、则|BB|FB|=b4a,即bam|FB|=b4a,则|FB|4m,|OF|c3m,又|AA|BB|=|AF|BF|=13,则|AA|=13|BB|=bm3a=bc9a,又|FA|FB|=|AF|BF|=13,则|FA|=13|FB|=4m3,则|x1|=3m-4m3=5m3=5c9,点A的坐标为(-5c9,bc9a),25c281a2-b2c281a2b2=1,即c2a2=8124=278,e=ca=364故答案为:36417(4分)设点P在单位圆的内接正八边形A1A2A8的边A1A2上,则PA12+PA22+PA82的取值范围是 12+22,16【解答】解:以圆心为原点,A7A3所在直线为
19、x轴,A5A1所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,如图所示,则A1(0,1),A2(22,22),A3(1,0),A4(22,-22),A5(0,1),A6(-22,-22),A7(1,0),A8(-22,22),设P(x,y),则PA12+PA22+PA82|PA1|2+|PA2|2+|PA3|2+|PA4|2+|PA5|2+|PA6|2+|PA7|2+|PA8|28(x2+y2)+8,cos22.5|OP|1,1+cos452x2+y21,2+24x2+y21,12+228(x2+y2)+816,即PA12+PA22+PA82的取值范围是12+22,16,故答案为:12+22,16三、解答
20、题:本大题共5小题,共74分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。18(14分)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c已知4a=5c,cosC=35()求sinA的值;()若b11,求ABC的面积【解答】解:()因为cosC=350,所以C(0,2),且sinC=1-cos2C=45,由正弦定理可得:asinA=csinC,即有sinA=asinCc=acsinC=5445=55;()因为4a=5ca=54cc,所以AC,故A(0,2),又因为sinA=55,所以cosA=255,所以sinBsin(A+C)sin(A+C)sinAcosC+cosAsinC=11525;由正弦定
21、理可得:asinA=csinC=bsinB=55,所以a55sinA5,所以SABC=12absinC=1251145=2219(15分)如图,已知ABCD和CDEF都是直角梯形,ABDC,DCEF,AB5,DC3,EF1,BADCDE60,二面角FDCB的平面角为60设M,N分别为AE,BC的中点()证明:FNAD;()求直线BM与平面ADE所成角的正弦值【解答】证明:(I)由于CDCB,CDCF,平面ABCD平面CDEFCD,CF平面CDEF,CB平面ABCD,所以FCB为二面角FDCB的平面角,则FCB60,CD平面CBF,则CDFN又CF=3(CD-EF)=23,CB=3(AB-CD)
22、=23,则BCF是等边三角形,则CBFN,因为DCFC,DCBC,FCBCC,FC平面FCB,BC平面FCB,所以DC平面FCB,因为FN平面FCB,所以DCFN,又因为DCCBC,DC平面ABCD,CB平面ABCD,所以FN平面ABCD,因为AD平面ABCD,故FNAD;解:()由于FN平面ABCD,如图建系:于是B(0,3,0),A(5,3,0),F(0,0,3),E(1,0,3),D(3,-3,0),则M(3,32,32),BM=(3,-32,32),DA=(2,23,0),DE=(-2,3,3),设平面ADE的法向量n=(x,y,z),则nDA=0nDE=0,2x+23y=0-2x+3
23、y+3z=0,令x=3,则y1,z=3,平面ADE的法向量n=(3,-1,3),设BM与平面ADE所成角为,则sin=|BMn|BM|n|=571420(15分)已知等差数列an的首项a11,公差d1记an的前n项和为Sn(nN*)()若S42a2a3+60,求Sn;()若对于每个nN*,存在实数cn,使an+cn,an+1+4cn,an+2+15cn成等比数列,求d的取值范围【解答】解:()因为等差数列an的首项a11,公差d1,因为S42a2a3+60,可得4(a1+a4)2-2a2a3+60,即2(a1+a4)2a2a3+60,a1+a1+3d(a1+d)(a1+2d)+30,即11+3
24、d(1+d)(1+2d)+30,整理可得:d23d,解得d3,所以Snna1+n(n-1)2dn+3n2-3n2=3n2-5n2,即Sn=3n2-5n2;()因为对于每个nN*,存在实数cn,使an+cn,an+1+4cn,an+2+15cn成等比数列,则(a1+nd+4cn)2a1+(n1)d+cn(a1+(n+1)d+15cn,a11,整理可得:cn2+(148n)d+8cn+d20,则(148n)d+824d20,即(74n)d+4d或(74n)d+4d,整理可得(32n)d2或(2n)d1,当n1时,可得d2或d1,而d1,所以d1(舍),所以d的范围为(1,+);n2时,d2或,而d
25、1,所以此时d(1,2,当n为大于2的任何整数,d22n-3或d1n-2,而d1,所以d22n-3(舍),d1恒成立;综上所述,n2时,d(1,2;n为不等于2的正整数时,d的取值范围为(1,+),都存在cn,使an+cn,an+1+4cn,an+2+15cn成等比数列21(15分)如图,已知椭圆x212+y21设A,B是椭圆上异于P(0,1)的两点,且点Q(0,12)在线段AB上,直线PA,PB分别交直线y=-12x+3于C,D两点()求点P到椭圆上点的距离的最大值;()求|CD|的最小值【解答】解:()设椭圆上任意一点M(x,y),则|PM|2x2+(y1)21212y2+y22y+111
26、y22y+13,y1,1,而函数z11y22y+13的对称轴为y=-111-1,1,则其最大值为-11(-111)2+2111+13=14411,|PM|max=14411=121111,即点P到椭圆上点的距离的最大值为121111;()设直线AB:y=kx+12,A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线AB与椭圆方程有y=kx+12x212+y2=1,消去y并整理可得,(12k2+1)x2+12kx90,由韦达定理可得,x1+x2=-12k12k2+1,x1x2=-912k2+1,|x1-x2|=(x1+x2)2-4x1x2=(-12k12k2+1)2+3612k2+1=616k2+11
27、2k2+1,设C(x3,y3),D(x4,y4),直线AP:y=y1-1x1x+1,直线BP:y=y2-1x2x+1,联立y=y1-1x1x+1y=-12x+3以及y=y2-1x2x+1y=-12x+3,可得x3=4x1(2k+1)x1-1,x4=4x2(2k+1)x2-1,由弦长公式可得|CD|=1+(-12)2|x3-x4|=352|4x1(2k+1)x1-1-4x2(2k+1)x2-1|=352|16k2+13k+1|=5225(3k+1)2-323k+1+16=5225(13k+1-1625)2+1442552125=655,当且仅当k=316时等号成立,|CD|的最小值为65522(
28、15分)设函数f(x)=e2x+lnx(x0)()求f(x)的单调区间;()已知a,bR,曲线yf(x)上不同的三点(x1,f(x1),(x2,f(x2),(x3,f(x3)处的切线都经过点(a,b)证明:()若ae,则0bf(a)12(ae-1);()若0ae,x1x2x3,则2e+e-a6e21x1+1x32a-e-a6e2(注:e2.71828是自然对数的底数)【解答】解:()函数f(x)=e2x+lnx(x0),f(x)=-e2x2+1x=2x-e2x2,(x0),由f(x)=2x-e2x20,得xe2,f(x)在(e2,+)上单调递增;由f(x)=2x-e2x20,得0xe2,f(x
29、)在(0,e2)上单调递减()(i)证明:设经过点(a,b)的直线与函数f(x)的图象相切时切点坐标为(x0,e2x0+lnx0),则切线方程为l:y2x0-lnx0f(x0)(xx0),f(x)=-e2x02+1x0,切线l的方程为(-e2x02+1x0)xy+ex0+lnx0-1=0,(-e2x02+1x0)ab+ex0+lnx010,令g(x)(-e2x2+1x)a+b+ex+lnx1,(x0),曲线yf(x)上不同的三点(x1,f(x1),(x2,f(x2),(x3,f(x3)处的切线都经过点(a,b),函数g(x)有三个不同的零点,g(x)=(ex3-1x2)a-ex2+1x=(x-
30、e)(x-a)x3,ae,xe,或xa时,g(x)0,g(x)单调递增,exa时,g(x)0,g(x)单调递减,从而g(x)极大值g(e)0,g(x)极小值g(a)0,a2e-b+10,且e2a+lna-b0,由得bf(a)b-e2a-lna0,由有ba2e+1,bf(a)b-e2a-lna,要证明bf(a)12(ae-1),只需证明a2e+1-e2a-lna12(ae-1),即lna+e2a32,令h(a)lna+e2a,则h(a)=1a-e2a2=2a-e2a20,h(a)单调递增,h(a)h(e)=32,bf(a)12(ae-1),综上,若ae,则0bf(a)12(ae-1);()证明:
31、由(i)知g(x)(-e2x2+1x)ab+ex+lnx1(x0)有三个不同的零点,设1x=t,则g(x)化为h(t)(-e2t2+t)ab+etlnt1,h(t)在三个不同的零点t1,t2,t3,且t1t2t3,h(t1)h(t3),e(t1t3)lnt1t3+a22-e(t1+t3)(t1-t3)=0,e+a22-e(t1+t3)=lnt1-lnt3t1-t3,解得t1+t3=(e+a-lnt1-lnt3t1-t3)2ae,要证明结论,只需证明t1+t3-(2a-e-a6e2)t1+t3(2e+e-a6e2)0,即(t1+t3)2-(2a+2e)(t1+t3)-(2a-e-a6e2)(2e
32、+e-a6e2)0,把式代入得只需证明(e+a-lnt1-lnt3t1-t3)2ae(t1+t3)-(2a+2e)(t1+t3)+(2a-e-a6e2)(2e+e-a6e2)0,即-2aelnt1-lnt3t1-t3(t1+t3)+(2a-e-a6e2)(2e+e-a6e2)0,令t1t3=s,由题意得sea1,当sea时,2s+1s-1lns2ea+1ea-1lnea=2n+1n-1lnn,(n=ea1),只需证明n+1n-1lnn-122n-16(1n-1n2)2n-16(1-1n)0,lnn3(n+1)n2+4n+1,n+1n-1lnn-122n-16(1n-1n2)2n-16(1-1n)n+1n-13(n+1)n2+4n+1-122n-16(1n-1n2)2n-16(1-1n)=(60n3-47n2-8n+1)(n-1)272n3(n2+4n+1)(8n2-8n+1)(n-1)272n3(n2+4n+1)0,2e+e-a6e21x1+1x32a-e-a6e2第20页(共20页)
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