1、2022年浙江省高考数学联考试卷(3月份)(选考)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A2,4,8,16,Bx|x5,则A(RB)()A2,4B4,8C8,16D2,162(4分)在复平面内,若复数1(a22a)i(i为虚数单位)对应的点的坐标位于第二象限,则实数a的取值范围是()A(0,2)B(,0)(2,+)C0,2D(,0(2,+)3(4分)已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则“x1y1=x2y2”是“ab”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件4(4分)
2、已知x,y满足约束条件2x-y+20,x+y-20,yx,则z3xy的最大值为()A0B1C2D35(4分)已知函数f(4x+3)的周期为1,则()Af(x+2)f(x2)0Bf(x+2)+f(x+2)0Cf(x+4)+f(x4)0Df(x+4)+f(x+4)06(4分)为有效防范新冠病毒蔓延,国内将有新型冠状肺炎确诊病例地区及其周边划分为封控区、管控区、防范区为支持某地新冠肺炎病毒查控,某院派出医护人员共5人,分别派往三个区,每区至少一人,甲、乙主动申请前往封控区或管控区,且甲、乙恰好分在同一个区,则不同的安排方法有()A12种B18种C24种D30种7(4分)函数y=2cosxx2+1(x
3、-2,2)的图像大致为()ABCD8(4分)函数f(x)=cos(x-3)(0)的图象向右平移4个单位长度后,得到函数g(x)的图象,若函数g(x)的图象关于y轴对称,则的最大值为()A-13B-12C-83D-439(4分)已知数列an满足a1=1,(m-1)am-1-mam=0(m2,mN*),且anbn=sin2n3(nN*),则数列bn的前21项和为()A-1472B-14732C-963D9610(4分)已知棱长为3的正四面体ABCD,P是空间内的任一动点,且满足PA2PD,E为AD中点,过点D的平面平面BCE,则平面截动点P的轨迹所形成的图形的面积为()AB2C3D4二、填空题:本
4、大题共7小题,多空题每小题4分,单空题毎小题4分,共36分.11(4分)如图所示为一个空间几何体的三视图,则其体积V 12(4分)已知函数f(x)=9+x2x,g(x)=log2x+a,若存在x13,4,任意x24,8,使得f(x1)g(x2),则实数a的取值范围是 13(6分)已知(x+4x-4)6=a1x6+a2x5+a7+a13x-6,则a2 ,6a1+5a2+a6a82a96a13 (结果用数字表示)14(6分)在ABC中,已知AB5,AC3,A=23,I为ABC的内心,CI的延长线交AB于点D,则ABC的外接圆的面积为 ,CD 15(6分)袋中有大小完全相同的3个黑球和2个白球每次从
5、中任取1个球,取后不放回,直到白球全部取完即停止,此时取到黑球的个数为,则取球三次即停止的概率为 ,E() 16(6分)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,过点F2的直线xc与双曲线C的一个交点为P,Q为双曲线的渐近线上在第一象限内的一点,若OP=OF2+(1-)OQ(O为坐标原点),12,1),则双曲线C的离心率的取值范围为 ,离心率取得最大值时,双曲线C的渐近线方程为 17(4分)已知平面向量a,b,|a|1,且b2t2+2abt+140,tR,则对于任意实数m,|mb-2a|+|3a-mb|的最小值为 三、解答题:本大题共5小题,共74分。解答
6、应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。18(14分)已知函数f(x)Asin(x+)(12)的振幅为2,初相为6,函数yf(x+)的图象关于y轴对称()求函数yf(x)的最小正周期和单调递增区间;()函数g(x)=-2f2(34x)+mf(34x),x6,2,若g(x)1恒成立,求m的取值范围19(15分)如图,已知平行四边形ABCD,AB4,BC6,ABC=3,E,F分别为线段BC,AD上的点,且2BE=EC,AF=49AD,现将ABE沿AE翻折至AB1E()在线段B1C上是否存在点M,使得FM平面AB1E,若存在,求B1MMC的值;若不存在,请说明理由;()当三棱锥DAB1E的体积达到
7、最大时,求直线B1C与平面ADB1所成角的余弦值20(15分)已知等差数列an,a13,公差d2,Sn是数列an的前n项和,数列bn满足(2bn)Sn+1+bn0,n1,nN*,Tn是数列bn的前n项和()求数列an,bn的通项公式;()求证:2nTn2n+19621(15分)如图,抛物线x22py(p0)的焦点F与椭圆C:x24+y2=1的上顶点重合,点P是抛物线在第一象限内且在椭圆内部的一个动点,直线AB交椭圆于A,B两点,交y轴于点G,直线AB切抛物线于点P,D为线段AB的中点,过点P且垂直于x轴的直线交OD于点M,记PFG的面积为S1,PDM的面积为S2,设S1S2()求抛物线的方程;
8、()求的最大值22(15分)已知f(x)x(ln2x+1)()讨论f(x)的单调性;()若f(x1)+f(x2)=4e,且x1x2,证明:x1+x22e2022年浙江省高考数学联考试卷(3月份)(选考)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A2,4,8,16,Bx|x5,则A(RB)()A2,4B4,8C8,16D2,16【解答】解:RBx|x5,A(RB)8,16故选:C2(4分)在复平面内,若复数1(a22a)i(i为虚数单位)对应的点的坐标位于第二象限,则实数a的取值范围是()A(0,2)
9、B(,0)(2,+)C0,2D(,0(2,+)【解答】解:由复数1(a22a)i(i为虚数单位)对应的点的坐标位于第二象限,则a22a0,解得0a2,故选:A3(4分)已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则“x1y1=x2y2”是“ab”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件【解答】解:非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则“x1y1=x2y2”“ab”,“ab”“x1y1=x2y2”或y1,y2中存在0,但是b=a,0,“x1y1=x2y2”是“ab”的充分不必要条件故选:A4(4分)已知x,y满足约束条件2x-y+20,x+y-2
10、0,yx,则z3xy的最大值为()A0B1C2D3【解答】解:由约束条件作出可行域如图,联立y=xx+y-2=0,解得A(1,1),由z3xy,得y3xz,由图可知,当直线y3xz过A时,直线在y轴上的截距最小,z有最大值为3112故选:C5(4分)已知函数f(4x+3)的周期为1,则()Af(x+2)f(x2)0Bf(x+2)+f(x+2)0Cf(x+4)+f(x4)0Df(x+4)+f(x+4)0【解答】解:根据题意,函数f(4x+3)的周期为1,则f(x)的周期为4,依次分析选项:对于A,f(x)的周期为4,则有f(x+2)f(x2)0,A正确;对于B,不能确定f(x)的图象是否关于点(
11、2,0)对称,即f(x+2)+f(x+2)0不一定成立,B错误;对于C,f(x)的周期为4,必有f(x+4)f(x4)0,而f(x+4)+f(x4)0不一定成立,C错误;对于D,不能确定f(x)的图象是否关于点(4,0)对称,即f(x+4)+f(x+4)0不一定成立,B错误;故选:A6(4分)为有效防范新冠病毒蔓延,国内将有新型冠状肺炎确诊病例地区及其周边划分为封控区、管控区、防范区为支持某地新冠肺炎病毒查控,某院派出医护人员共5人,分别派往三个区,每区至少一人,甲、乙主动申请前往封控区或管控区,且甲、乙恰好分在同一个区,则不同的安排方法有()A12种B18种C24种D30种【解答】解:根据题
12、意,分2步进行分析:将5人分为3组,要求甲乙在同一组,若分为1、2、2的三组,有C 32=3种分组方法,若分为1、1、3的三组,有C 31=3种分组方法,则有3+36种分组方法,将甲乙所在的组分到封控区或管控区,剩下2组任意安排,有2A22=4种安排方法,则有6424种安排方法,故选:C7(4分)函数y=2cosxx2+1(x-2,2)的图像大致为()ABCD【解答】解:函数y=2cosxx2+1(x-2,2)的定义域关于原点对称,f(x)=2cos(-x)(-x)2+1=2cosxx2+1=f(x),可得f(x)为偶函数,其图像关于y轴对称,可排除选项A;由x0,y2,可排除选项D;由x2,
13、y=2cos250,可排除选项C故选:B8(4分)函数f(x)=cos(x-3)(0)的图象向右平移4个单位长度后,得到函数g(x)的图象,若函数g(x)的图象关于y轴对称,则的最大值为()A-13B-12C-83D-43【解答】解:把函数f(x)cos(x-3)cos(x+3) (0)的图象向右平移4个单位长度后,得到函数g(x)cos(x+4+3)的图象,若函数g(x)的图象关于y轴对称,则4+3=k,kZ,即4k-43,kZ,则令k0,可得的最大值为-43,故选:D9(4分)已知数列an满足a1=1,(m-1)am-1-mam=0(m2,mN*),且anbn=sin2n3(nN*),则数
14、列bn的前21项和为()A-1472B-14732C-963D96【解答】解:数列an满足a1=1,(m-1)am-1-mam=0(m2,mN*),nan是常数列,且nan=1a1=1,nan=1,an=1n2,anbn=sin2n3(nN*),bnn2sin2n3,令cnb3n+b3n1+b3n2(3n2)2sin(2n-43)+(3n1)2sin(2n-23)+(3n)2sin2n(3n2)2232+(3n1)2(-32)=332-33n,数列bn的前21项和为:7332-33(1+2+.+7)=2132-(1+7)7233=-14732故选:B10(4分)已知棱长为3的正四面体ABCD,
15、P是空间内的任一动点,且满足PA2PD,E为AD中点,过点D的平面平面BCE,则平面截动点P的轨迹所形成的图形的面积为()AB2C3D4【解答】解:设BCD的外心为O,过O点作BC的平行线,以O为坐标原点,建立的空间直角坐标系,如图所示,因为BC3,所以OD=3,OA=AD2-OD2=6,则A(0,0,6),D(0,3,0),F(0,-32,0),设P(x,y,z),由PA2PD,可得x2+y2+(z-6)22x2+(y-3)2+z2,整理得x2+(y-433)2+(z+63)24,所以动点p的轨迹为以(0,433,-63)为球心,半径为2的球及球的内部,分别延长AB,AF,AC到点M,P,N
16、,使得ABBM,AFFP,ACCN,可得CEDN,BEMD,可证得CE平面MND,BE平面MND,又由CEBEE,所以平面BCE平面MND,即平面MND为平面,如图所示,过O点作OO1PD,可得证得OO1平面MND,即OO1为点O到平面MND的距离,连接EF,根据面面平行的性质,可得EFDP,在直角DEF中,可得sinDFE=DEDF=33,在直角OO1D中,可得OO1ODsinODO1ODsinDFE=333=1,所以O1D=OD2-OO12=22-12=3,即截面圆的半径为3,所以球与平面的截面表示半径为3的圆面,其面积为(3)2=3故选:C二、填空题:本大题共7小题,多空题每小题4分,单
17、空题毎小题4分,共36分.11(4分)如图所示为一个空间几何体的三视图,则其体积V1283【解答】解:根据几何体的三视图转换为直观图为:该几何体为正方体切去两个角,构成的几何体ABCDEFH如图所示:故V=43-213442=1283故答案为:128312(4分)已知函数f(x)=9+x2x,g(x)=log2x+a,若存在x13,4,任意x24,8,使得f(x1)g(x2),则实数a的取值范围是 (,134【解答】解:若存在x13,4,任意x24,8,使得f(x1)g(x2),所以f(x)maxg(x)max,因为f(x)=9+x2x=x+9x在3,4上单调递增,所以f(x)maxf(4)=
18、254,因为g(x)log2x+a在4,8上单调递增,所以g(x)maxg(8)log28+a3+a,所以2543+a,解得a134,即实数a的取值范围是(,134故答案为:13(6分)已知(x+4x-4)6=a1x6+a2x5+a7+a13x-6,则a224,6a1+5a2+a6a82a96a1318(结果用数字表示)【解答】解:由(x+4x-4)6=a1x6+a2x5+a7+a13x-6可得:即(x-2)12x6=a1x6+a2x5+.+a7+.+a13x-6,则二项式的展开式的通项公式为Tr+1=C12rx12-r(-2)rx6=C 12r(-2)rx6-r,令6r5,解得r1,则x5的
19、系数a2C 121(-2)=-24,由(x-2)12x6=a1x6+a2x5+.+a7+.+a13x-6两边同时取导可得:6(x-2)11(x+2)x7=6a1x5+5a2x4+.+a6x-a8x-2-2a9x-3-.-6a13x-7,令x1,则6a1+5a2+a6a82a96a1318,故答案为:24;1814(6分)在ABC中,已知AB5,AC3,A=23,I为ABC的内心,CI的延长线交AB于点D,则ABC的外接圆的面积为 493,CD372【解答】解:由余弦定理得BC225+9253(-12)49,所以BC7,设三角形的外接圆的半径为R,所以732=2R,所以R=733,所以ABC的外
20、接圆的面积为(733)2=493,由余弦定理得cosACB=49+9-25273=1114=12sin2ACD,所以sinACD=2114,cosACD=5714,所以sinADCsin(A+ACD)=325714-122114=217,由正弦定理得3217=CD32,所以CD=372故答案为:493;37215(6分)袋中有大小完全相同的3个黑球和2个白球每次从中任取1个球,取后不放回,直到白球全部取完即停止,此时取到黑球的个数为,则取球三次即停止的概率为 15,E()2【解答】解:取三次停止,则可知第3次取到白球,前两次中有一次取到白球,有两种情况:第1次黑球,第2次白球,第3次白球,或第
21、1次白球,第2次黑球,第3次白球,所以取球三次即停止的概率为321543+231543=15,由题意可得可能取0,1,2,3,P(=0)=2154=110,P(=1)=321543+231543=15,P(=2)=23215432+32215432+32215432=310,P(=3)=42321154321=25,所以E()=0110+115+2310+325=2故答案为:15;216(6分)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,过点F2的直线xc与双曲线C的一个交点为P,Q为双曲线的渐近线上在第一象限内的一点,若OP=OF2+(1-)OQ(O为坐标
22、原点),12,1),则双曲线C的离心率的取值范围为 (1,233,离心率取得最大值时,双曲线C的渐近线方程为 y33x【解答】解:由OP=OF2+(1-)OQ可得OP-OQ=(OF2-OQ),QP=QF2,Q,P,F2共线,Q为双曲线的渐近线上在第一象限内的一点,P也在第一象限内,又点P,Q在直线xc上,所以点P(c,b2a),Q(c,bca),b2a-bca=(0-bca),bcc,(1)cb,(1)2c2b2c2a2,1(1)2c2a2,e2=1-2+2=1-(-1)2+1,又12,1),e2(1,43,e(1,233,=12时,离心率取得最大值时,此时12cb,14c2b2,a2+b24
23、b2,ba=33,双曲线C的渐近线方程为y33x故答案为:(1,233;y33x17(4分)已知平面向量a,b,|a|1,且b2t2+2abt+140,tR,则对于任意实数m,|mb-2a|+|3a-mb|的最小值为 19【解答】解:因为b2t2+2abt+140,tR,可得(2ab)2-b20,所以|b|2|ab|=2|b|cosa,b,即|cosa,b|12,即得a,b3,23,设a=(1,0),则向量mb的终点P在阴影部分内,由|mb-2a|+3|a-mb|的几何意义,在阴影部分找点到A(1,0)、B(2,0)的距离,即|mb-2a|+3|a-mb|的最小值为|PB|+3|PA|的最小值
24、,如图所示,当点P位于直线y=3x上时,此时|PB|+3|PA|取得最小值,作出直线l1:y=3x的平行线l2:y=3(x4),在直线y=3(x4)上取点P1,当P,A,P1三点共线时,可得|PA1|3|PA|,所以|PB|+3|PA|PB|+|P1A|,即在直线l2上找一点P1,使得PB|+|PA1|最小,设点B(2,0)关于直线l2的对称点为B1(x0,y0),可得y0-0x0-23=-1y02=3(x0+22-4),解得B1(5,-3),又由|AB1|=(5-1)2+(-3-0)2=19,即|mb-2a|+3|a-mb|的最小值为19故答案为:19三、解答题:本大题共5小题,共74分。解
25、答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。18(14分)已知函数f(x)Asin(x+)(12)的振幅为2,初相为6,函数yf(x+)的图象关于y轴对称()求函数yf(x)的最小正周期和单调递增区间;()函数g(x)=-2f2(34x)+mf(34x),x6,2,若g(x)1恒成立,求m的取值范围【解答】解:()由题意可知A=2,=6令h(x)=f(x+)=2sin(x+)+6h(x)的图象关于y轴对称,h(0)=2sin(+6)=2,+6=2+k,kZ,=13+k,kZ,12,=43,f(x)=2sin(43x+6),函数yf(x)的最小正周期T=243=32,令-2+2k43x+62+2
26、k,kZ,解得-2+32kx4+32k,kZ,函数 yf(x)的单调递增区间为-2+32k,4+32k,kZ()g(x)=-2f2(34x)+mf(34x)=-8sin2(x+6)+2msin(x+6),令t=sin(x+6),x6,2,t32,1,g(x1恒成立等价于k(t)8t2+2mt1在32,1上恒成立,易知2m1+8t2t=1t+8t,由函数m(t)=1t+8t在32,1上单调递增可得:1t+8t1433,2m1433,m733,即m的取值范围为(-,73319(15分)如图,已知平行四边形ABCD,AB4,BC6,ABC=3,E,F分别为线段BC,AD上的点,且2BE=EC,AF=
27、49AD,现将ABE沿AE翻折至AB1E()在线段B1C上是否存在点M,使得FM平面AB1E,若存在,求B1MMC的值;若不存在,请说明理由;()当三棱锥DAB1E的体积达到最大时,求直线B1C与平面ADB1所成角的余弦值【解答】解:(I)存在这样的点M,理由如下:如图,取B1C的三等分点为M,取EC上靠近点C的三等分点为N,连接MN,NF,在CB1E中,CMCB1=CNCE=13,MCNB1CE,CMNCB1E,CMNCB1E,NMB1E,又B1E平面AB1E,MN平面AB1E,MN平面AB1E,AF=49AD,AF=83,2BE=EC,BC6,EC4,N为EC上靠近点C的三等分点,EN=8
28、3,AFEN,又AFEN,四边形AENF为平行四边形,FNAE,又AE平面AB1E,FN平面AB1E,FN平面AB1E,FNMNN,平面FMN平面AB1E,又FM平面FMN,FM平面AB1E,此时B1MMC=2;(II)如图,过点E作EGAB1,垂足为G,当三棱锥DAB1E的体积达到最大时,平面AB1E平面ABCD,由AB4,BC6,ABC=3,2BE=EC,得BEA=2,即AEBC,AEAD,又平面AB1E平面ABCD,平面AB1E平面ABCDAE,AD平面ABCD,AD平面AB1E,又AD平面AB1D,平面AB1E平面AB1D,又EGAB1,平面AB1E平面AB1DAB1,EG平面AB1E
29、,EG平面AB1D,CEAD,AD平面AB1D,CE平面AB1D,CE平面AB1D,即点C到平面AB1D的距离等于点E到平面AB1D的距离,即为EG,得EG=3,由CEAD,AD平面AB1E,可知CECEB1E,在RtB1EC中,B1E2,EC4,B1C25,设直线B1C与平面ADB1所成角为,sin=325=1510,cos=8510,直线B1C与平面ADB1所成角的余弦值为851020(15分)已知等差数列an,a13,公差d2,Sn是数列an的前n项和,数列bn满足(2bn)Sn+1+bn0,n1,nN*,Tn是数列bn的前n项和()求数列an,bn的通项公式;()求证:2nTn2n+1
30、96【解答】解:(I)等差数列an,a13,公差d2,an3+2(n1)2n+1Sn=n(3+2n+1)2=n2+2n数列bn满足(2bn)Sn+1+bn0,n1,nN*,(2bn)(n2+2n)+1+bn0,解得bn=2n2+4n+1n2+2n-1=2+3n2+2n-1(II)证明:bn=2n2+4n+1n2+2n-1=2+3n2+2n-1,3n2+2n-10bn2,Tn2nn3时,03n2+2n-13n2+n-2=1n-1-1n+2,Tn2n+32+37+(12-15)+(13-16)+(14-17)+(15-18)+(1n-2-1n+1)+(1n-1-1n+2)2n+32+37+(12+
31、13+14-1n-1n+1-1n+2)2n+32+37+(12+13+14)2n+3112+372n+196,2nTn2n+196(n1,2时也成立)21(15分)如图,抛物线x22py(p0)的焦点F与椭圆C:x24+y2=1的上顶点重合,点P是抛物线在第一象限内且在椭圆内部的一个动点,直线AB交椭圆于A,B两点,交y轴于点G,直线AB切抛物线于点P,D为线段AB的中点,过点P且垂直于x轴的直线交OD于点M,记PFG的面积为S1,PDM的面积为S2,设S1S2()求抛物线的方程;()求的最大值【解答】解:()由题意知抛物线的焦点F(0,1),故抛物线的方程为x24y;()联立x2=4y,x2
32、4+y2=1, 可得抛物线与椭圆在第一象限的交点坐标为(25-2,5-12),设点P(2m,m2)(0m25-22),y=x2,直线AB的方程为ymxm2,令x0,得ym2,G(0,m2),联立y=mx-m2,x24+y2=1, 消去y并整理,得1+4m24x2-2m3x+m4-1=0,易知0,设点A(x1,y1),B(x2,y2),x1+x2=8m31+4m2,D为线段AB的中点,D(4m31+4m2,-m21+4m2),直线OD的方程为y=-14mx,M(2m,-12),S1=12|GF|2m=m(m2+1),S2=12|PM|(2m-xD)=m(1+2m2)22(1+4m2),=S1S2
33、=2(4m2+1)(m2+1)(2m2+1)2,令t2m2+1,t1,则=(2t-1)(t+1)t2=-1t2+1t+2,当1t=12,即t2时最大,其最大值为94,此时m=22,满足0m25-22,此时,点P的坐标为(2,12),在椭圆C的内部,=S1S2 的最大值为94,此时点P的坐标为(2,12)22(15分)已知f(x)x(ln2x+1)()讨论f(x)的单调性;()若f(x1)+f(x2)=4e,且x1x2,证明:x1+x22e【解答】解:()f(x)(lnx+1)20,故函数f(x)在(0,+)单调递增;()要证x1+x22e,只需证明x22e-x1,f(1e)=2e,且f(x)在
34、(0,+)单调递增,当x2x11e,f(x2)+f(x1)4e,不满足题意,当0x1x21e,f(x1)+f(x2)4e,不满足题意,综上,要使得f(x1)+f(x2)=4e,只有0x11ex2,又因为f(x)在(0,+)单调递增,要证x1+x22e,只需证明x22e-x1,0x11e,2e-x10故仅需证明f(x2)f(2e-x1),故现只需证明4e-f(x1)f(2e-x1),令g(x)=f(x)+f(2e-x)-4e,(0x1e),g(x)=f(x)-f(2e-x),=lnx-ln(2e-x)lnx+ln(2e-x)+2,0x1e,2e-x1ex,故lnx-ln(2e-x)0,lnx+ln(2e-x)+2=lnx(2e-x)+2,lnx(2e-x)+2ln(x+2e-x2)2+2=0,g(x)0,故g(x)为增函数,g(x)g(1e)=0,而f(x1)+f(x2)=4e=2f(1e),0x11e,故g(x1)0,可得:f(x1)+f(2e-x2)-4e0,故原式得证