绝密★启用前2022年普通高等学校招生全国统一考试(全国甲卷)(适用地区:云南、四川、广西、贵州、西藏)文科数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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. 设集合∣⎩⎭⎨⎬=−−=≤<⎧⎫A B xx 2{2,1,0,1,2},05,则=A B ( ) A. 0,1,2}{ B. −−{2,1,0} C. {0,1} D. {1,2}2. 某社区通过公益讲座以普及社区居民的垃圾分类知识.为了解讲座效果,随机抽取10位社区居民,让他们在讲座前和讲座后各回答一份垃圾分类知识问卷,这10位社区居民在讲座前和讲座后问卷答题的正确率如下图:则( )A. 讲座前问卷答题的正确率的中位数小于70%B. 讲座后问卷答题的正确率的平均数大于85%C. 讲座前问卷答题的正确率的标准差小于讲座后正确率的标准差D. 讲座后问卷答题的正确率的极差大于讲座前正确率的极差3. 若=+z 1i .则+=z z |i 3|( )A. B. C. D.4. 如图,网格纸上绘制的是一个多面体的三视图,网格小正方形的边长为1,则该多面体的体积为( )A. 8B. 12C. 16D. 205. 将函数⎝⎭ ⎪=+>⎛⎫ωωf x x 3()sin (0)π的图像向左平移2π个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则ω的最小值是( ) A.61 B.41C.31 D.216. 从分别写有1,2,3,4,5,6的6张卡片中无放回随机抽取2张,则抽到的2张卡片上的数字之积是4的倍数的概率为( )A. 51 B. 31 C. 52 D. 327. 函数=−−y x x x33cos )(在区间⎣⎦⎢⎥−⎡⎤22,ππ的图象大致为( )A. B.C. D.8. 当=x 1时,函数=+xf x a x b()ln 取得最大值−2,则='f (2)( ) A. −1B. −21 C.21 D. 19. 在长方体−ABCD A B C D 1111中,已知B D 1与平面ABCD 和平面AA B B 11所成的角均为°30,则( ) A. =AB AD 2B. AB 与平面AB C D 11所成的角为°30C. =AC CB 1D. B D 1与平面BB C C 11所成的角为︒4510. 甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为π2,侧面积分别为甲S 和乙S ,体积分别为甲V 和乙V .若乙甲S S =2,则乙甲V V=( )A. B.C.D.411. 已知椭圆+=>>a bC a b x y :1(0)2222的离心率为31,A A ,12分别为C 的左、右顶点,B 为C 的上顶点.若⋅=−BA BA 112,则C 的方程为( )A. +=x y 1816122B. +=x y 98122C. +=x y 32122D. +=y x 212212. 已知==−=−a b m m m 910,1011,89,则( ) A. >>a b 0 B. >>a b 0 C. >>b a 0D. >>b a 0二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 已知向量==+a m b m (,3),(1,1).若⊥a b ,则=m ________________________.14. 设点M 在直线=−+x y 210上,点(3,0)和(0,1)均在⊙M 上,则⊙M 的方程为___________________.15. 记双曲线−=>>a bC a b x y :1(0,0)2222的离心率为e ,写出满足条件“直线=y x 2与C 无公共点”的e 的一个值________________________.16. 已知△ABC 中,点D 在边BC 上,∠=︒==ADB AD CD BD 120,2,2.当ABAC取得最小值时,=BD ____________________________.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17. 甲、乙两城之间的长途客车均由A 和B 两家公司运营,为了解这两家公司长途客车的运行情况,随机调查(1)根据上表,分别估计这两家公司甲、乙两城之间的长途客车准点的概率;(2)能否有90%的把握认为甲、乙两城之间的长途客车是否准点与客车所属公司有关?附:=−K n ad bc ()22,18. 记S n 为数列a n }{的前n 项和.已知+=+nn a S n n212. (1)证明:a n }{是等差数列;(2)若a a a ,,479成等比数列,求S n 的最小值.19. 小明同学参加综合实践活动,设计了一个封闭的包装盒,包装盒如图所示:底面ABCD 是边长为8(单位:cm )的正方形,△EAB,△FBC,△GCD,△HDA △EAB,△FBC,△GCD,△HDA 均为正三角形,且它们所在的平面都与平面ABCD 垂直.(1) 证明:EF //平面ABCD ;(2) 求该包装盒的容积(不计包装盒材料的厚度).20. 已知函数=−=+f x x x g x a (),()32,曲线=y f x ()在点x f x ,11)()(处的切线也是曲线=y g x ()的切线. (1)若=−x 11,求a ;(2)求a 的取值范围.21. 设抛物线=>C y px p :2(0)2的焦点为F ,点D p ,0)(,过F 的直线交C 于M ,N 两点.当直线MD 垂直于x 轴时,=MF 3.(1)求C 的方程;(2)设直线MD ND ,与C 的另一个交点分别为A ,B ,记直线MN AB ,的倾斜角分别为αβ,.当−αβ取得最大值时,求直线AB 的方程.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22. 在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩=⎪⎨⎪=⎧+y x t 62(t 为参数),曲线C 2的参数方程为⎩=⎪⎨⎪=−⎧+y x s 62(s 为参数).(1)写出C 1的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 3的极坐标方程为−=θθ2cos sin 0,求C 3与C 1交点的直角坐标,及C 3与C 2交点的直角坐标.[选修4-5:不等式选讲]23. 已知a ,b ,c 均为正数,且++=a b c 43222,证明: (1)++≤a b c 23;(2)若=b c 2,则+≥a c311.参 考 答 案1.【答案】A 【解析】【详解】因为=−−A 2,1,0,1,2}{,∣⎩⎭⎨⎬=≤<⎧⎫B xx 205,所以=A B 0,1,2}{. 故选:A.2.【答案】B 【解析】【详解】讲座前中位数为>+270%70%75%,所以A 错;讲座后问卷答题的正确率只有一个是80%,4个85%,剩下全部大于等于90%,所以讲座后问卷答题的正确率的平均数大于85%,所以B 对;讲座前问卷答题的正确率更加分散,所以讲座前问卷答题的正确率的标准差大于讲座后正确率的标准差,所以C 错;讲座后问卷答题的正确率的极差为−=100%80%20%,讲座前问卷答题的正确率的极差为−=>95%60%35%20%,所以D 错. 故选:B.3.【答案】D 【解析】【详解】因为=+z 1i ,所以+=++−=−z z i 3i 1i 31i 22i )()(,所以+==z z i 3.故选:D.4.【答案】B 【解析】【详解】由三视图还原几何体,如图,则该直四棱柱的体积=⨯⨯=+V 2221224. 故选:B.5.【答案】C 【解析】【详解】由题意知:曲线C 为⎣⎦⎝⎭⎢⎥ ⎪=++=++⎛⎫⎡⎤ωωππωππy x x 2323sin sin(),又C 关于y 轴对称,则Z +=+∈πωπππk k 232,,解得Z =+∈ωk k 32,1,又ω>0,故当=k 0时,ω的最小值为31. 故选:C.6.【答案】C 【解析】【详解】从6张卡片中无放回抽取2张,共有3,5,3,6,4,5,4,6,5,61,2,1,3,1,4,1,5,1,6,2,3,2,4,2,5,2,6,3,4,)()()()()()()()()()()()()()()(15种情况,其中数字之积为4的倍数的有1,4,2,4,2,6,3,4,4,5,4,6)()()()()()(6种情况,故概率为=15562. 故选:C.7.【答案】A 【解析】【详解】令⎣⎦⎢⎥=−∈−⎡⎤−ππf x x x xx2233cos ,,)()(, 则−=−−=−−=−−−f x x x f x x x x x33cos 33cos )()()()()(,所以f x )(为奇函数,排除BD ; 又当⎝⎭⎪∈⎛⎫πx 20,时,−>>−x x x330,cos 0,所以>f x 0)(,排除C. 故选:A.8.【答案】B 【解析】【详解】因为函数f x )(定义域为+∞0,)(,所以依题可知,=-f 12)(,='f 10)(,而=−'x xf x a b2)(,所以=−−=b a b 2,0,即=−=−a b 2,2,所以=−+'x x f x 222)(,因此函数f x )(在0,1)(上递增,在+∞1,)(上递减,=x 1时取最大值,满足题意,即有=−+=−'f 222111)(.故选:B.9.【答案】D 【解析】【详解】如图所示:不妨设===AB a AD b AA c ,,1,依题以及长方体的结构特征可知,B D 1与平面ABCD 所成角为∠B DB 1,B D 1与平面AA B B 11所成角为∠DB A 1,所以==B D B Dc b sin 3011,即=b c ,==B D c 21得=a .对于A ,=AB a ,=AD b ,=AB ,A 错误;对于B ,过B 作⊥BE AB 1于E ,易知⊥BE 平面AB C D 11,所以AB 与平面AB C D 11所成角为∠BAE ,因为∠==a BAE c 2tan ,所以∠≠BAE 30,B 错误;对于C ,==AC ,==CB 1,≠AC CB 1,C 错误;对于D ,B D 1与平面BB C C 11所成角为∠DB C 1,∠===B D c DB C CD a 22sin 11,而<∠<DB C 0901,所以145DB C ∠=.D 正确.故选:D .10.【答案】C 【解析】【详解】解:设母线长为l ,甲圆锥底面半径为r 1,乙圆锥底面圆半径为r 2,则乙甲===ππS r l r rl rS 22211, 所以=r r 212, 又+=πππl l r r 22212, 则=+lr r112,所以==r l r l 33,2112,所以甲圆锥的高==h l 31,乙圆锥的高==h l 32,所以乙甲===⨯ππr h V V r h l l 93313142221122. 故选:C.11.【答案】B【详解】解:因为离心率===a e c 31,解得=a b 9822,b a =9822,A A ,12分别为C 的左右顶点,则−a A a ,0,,02)((,B 为上顶点,所以B b (0,).所以BA a b BA a b =−−=−(,),(,)12,因为⋅=−BA BA 112 所以a b −+=−122,将b a =9822代入,解得==a b 9,822, 故椭圆的方程为+=x y 98122. 故选:B.12.【答案】A【详解】由=m910可得==>m lg9log 101lg109,而⎝⎭⎝⎭⎪ ⎪<=<=⎛⎫⎛⎫+22lg9lg111lg10lg9lg11lg99222)(,所以>lg9lg10lg10lg11,即>m lg11,所以=−>−=a m 101110110lg11. 又⎝⎭⎝⎭⎪ ⎪<=<⎛⎫⎛⎫+22lg8lg10lg9lg8lg10lg80222)(,所以>lg8lg9lg9lg10,即>m log 98,所以=−<−=b m 89890log 98.综上,>>a b 0. 故选:A.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.【答案】−43= −0.75【详解】由题意知:⋅=++=a b m m 3(1)0,解得=−m 43.故答案为:−43.14.【答案】−++=x y (1)(1)522【详解】解:∵点M 在直线=−+x y 210上,∴设点M 为a a −(,12),又因为点(3,0)和(0,1)均在⊙M ⊙M 上,∴点M 到两点的距离相等且为半径R ,R ==,a a a a a −++−+=694415222,解得=a 1, ∴−M (1,1),=R⊙M 的方程为−++=x y (1)(1)522.故答案:−++=x y (1)(1)52215.【答案】2(满足<≤e 1皆可)【详解】解:−=>>a b C a b x y :1(0,0)2222,所以C 的渐近线方程为=±ay x b ,结合渐近线的特点,只需<≤a b 02,即≤ab 422,可满足条件“直线=y x 2与C 无公共点”所以a e c ==≤=又因为>e 1,所以<≤e 1,故答案为:2(满足<≤e 1皆可)16. 已知△ABC 中,点D 在边BC 上,∠=︒==ADB AD CD BD 120,2,2.当ABAC取得最小值时,=BD ________.−1##− 【解析】详解】设==>CD BD m 220,则△ABD 中,=+−⋅∠=++AB BD AD BD AD ADB m m 2cos 422222, 在△ACD 中,=+−⋅∠=+−AC CD AD CD AD ADC m m 2cos 4442222,所以+++++++===−+−++−+m m AB m m m mAC m m m m m 1142423444412442121222222)()()(≥=−44, 当且仅当++=m m 113即=−m 1时,等号成立,所以当ABAC取最小值时,=m 1.−1.为【在17.【答案】(1)A ,B 两家公司长途客车准点的概率分别为1312,87(2)有 【解析】 【分析】(1)根据表格中数据以及古典概型的概率公式可求得结果; (2)根据表格中数据及公式计算K 2,再利用临界值表比较即可得结论. 小问1详解】根据表中数据,A 共有班次260次,准点班次有240次, 设A 家公司长途客车准点事件为M ,则P M ==26013()24012; B 共有班次240次,准点班次有210次, 设B 家公司长途客车准点事件为N ,则P N ==40872()210. A 家公司长途客车准点的概率为1312; B 家公司长途客车准点的概率为87.【小问2详解】++++=a b c d a c b d K ()()()()2=⨯⨯⨯≈>⨯⨯−⨯260240450503.205 2.706500(2403021020)2,根据临界值表可知,有90%的把握认为甲、乙两城之间的长途客车是否准点与客车所属公司有关.18.【答案】(1)证明见解析; (2)−78. 【解析】【分析】(1)依题意可得+=+S n na n n n 222,根据⎩−≥⎨=⎧=−S S n a S n n n n ,2,111,作差即可得到−=−a a n n 11,从而得证;(2)由(1)及等比中项的性质求出a 1,即可得到a n }{的通项公式与前n 项和,再根据二次函数的性质计算可得.【小问1详解】解:因为+=+nn a S n n212,即+=+S n na n n n 222①, 当≥n 2时,+−=−+−−−S n n a n n n 21211112)()()(②,①−②得,+−−−=+−−−−−−S n S n na n n a n n n n n 22122111122)()()(, 即+−=−−+−a n na n a n n n 22122111)(,即−−−=−−n a n a n n n 2121211)()()(,所以−=−a a n n 11,≥n 2且∈n N*, 所以a n }{是以1为公差的等差数列.【【小问2详解】解:由(1)可得=+a a 341,=+a a 671,=+a a 891,又a 4,a 7,a 9成等比数列,所以=⋅a a a 7492,即+=+⋅+a a a 6381112)()()(,解得=−a 121,所以=−a n n 13,所以⎝⎭ ⎪=−+=−=−−⎛⎫−S n n n n n n n 22222812125125625122)(, 所以,当=n 12或=n 13时=−S n 78min )(.19.【答案】(1)证明见解析;(2 【解析】 【分析】(1)分别取AB BC ,的中点M N ,,连接MN ,由平面知识可知⊥⊥EM AB FN BC ,,=EM FN ,依题从而可证⊥EM 平面ABCD ,⊥FN 平面ABCD ,根据线面垂直的性质定理可知EM FN //,即可知四边形EMNF 为平行四边形,于是EF MN //,最后根据线面平行的判定定理即可证出;(2)再分别取AD DC ,中点K L ,,由(1)知,该几何体的体积等于长方体−KMNL EFGH 的体积加上四棱锥−B MNFE 体积的4倍,即可解出. 【小问1详解】如图所示:,分别取AB BC ,的中点M N ,,连接MN ,因为△EAB,△FBC 为全等的正三角形,所以⊥⊥EM AB FN BC ,,=EM FN ,又平面⊥EAB 平面ABCD ,平面⋂EAB 平面=ABCD AB ,⊂EM 平面EAB ,所以⊥EM 平面ABCD ,同理可得⊥FN 平面ABCD ,根据线面垂直的性质定理可知EM FN //,而=EM FN ,所以四边形EMNF 为平行四边形,所以EF MN //,又⊄EF 平面ABCD ,⊂MN 平面ABCD ,所以EF //平面ABCD .【小问2详解】如图所示:,分别取AD DC ,中点K L ,,由(1)知,EF MN //且=EF MN ,同理有,=HE KM HE KM //,,=HG KL HG KL //,,=GF LN GF LN //,,由平面知识可知,⊥BD MN ,⊥MN MK ,===KM MN NL LK ,所以该几何体的体积等于长方体−KMNL EFGH 的体积加上四棱锥−B MNFE 体积的4倍.因为====MN NL LK KM ,==EM 8sin 6043B 到平面MNFE 的距离即为点B 到直线MN的距离d ,=d=⨯⨯⨯==V 3412(.20.【答案】(1)3 (2)−+∞1,)[【解析】 【分析】(1)先由f x ()上的切点求出切线方程,设出g x ()上的切点坐标,由斜率求出切点坐标,再由函数值求出a 即可;(2)设出g x ()上的切点坐标,分别由f x ()和g x ()及切点表示出切线方程,由切线重合表示出a ,构造函数,求导求出函数值域,即可求得a 的取值范围. 【小问1详解】由题意知,−=−−−=f (1)1(1)0,=−'f x x ()312,−=−='f (1)312,则=y f x ()在点−1,0)(处的切线方程为=+y x 2(1),即=+y x 22,设该切线与g x ()切于点x g x ,()22)(,='g x x ()2,则=='g x x ()2222,解得=x 12,则=+=+g a (1)122,解得=a 3;【小问2详解】=−'f x x ()312,则=y f x ()在点x f x ,()11)(处的切线方程为−−=−−y x x x x x 31()111132)()(,整理得=−−y x x x 3121123)(,设该切线与g x ()切于点x g x ,()22)(,='g x x ()2,则='g x x ()222,则切线方程为−+=−y x a x x x 2()2222)(,整理得=−+y x x x a 2222,则⎩−=−+⎨−=⎧x x a x x 23121232122,整理得⎝⎭ ⎪=−=−−=−−+⎛⎫a x x x x x x x 2242422219313211111123343222, 令=−−+h x x x x 424()2931432,则=−−=+−'h x x x x x x x ()9633(31)(1)32,令>'h x ()0,解得−<<x 301或>x 1, 令<'h x ()0,解得<−x1或<<x 01,则x 变化时,'h x h x (),()的变化情况如下表:则h x ()的值域为,故a 的取值范围为.21.【答案】(1)=y x 42;(2)=+AB x :4.【解析】【分析】(1)由抛物线的定义可得+MF p p2=,即可得解; (2)设点的坐标及直线=+MN x my :1,由韦达定理及斜率公式可得=k k MN AB 2,再由差角的正切公式及基本不等式可得=k AB 2,设直线=+AB x n :,结合韦达定理可解. 【小问1详解】 抛物线准线为=−x p2,当MD 与x 轴垂直时,点M 的横坐标为p , 此时+=MF p p2=3,所以=p 2, 所以抛物线C 的方程为=y x 42;【小问2详解】的设⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫M y N y A y B y y y y y 4444,,,,,,,123412432222,直线=+MN x my :1, 由⎩=⎨⎧=+y xx my 412可得−−=y my 4402,∆>=−y y 0,412, 由斜率公式可得−+==−y y y y k y y MN 44412122212,−+==−y y y y k y y AB 44434432234,直线=⋅+−y MD x y x :2211,代入抛物线方程可得−⋅−=−y y y x 8042121)(, ∆>=−y y 0,813,所以=y y 232,同理可得=y y 241,所以++===y y y y k k AB MN 22443412)(又因为直线MN 、AB 的倾斜角分别为αβ,,所以===βαk k AB MN 22tan tan ,若要使−αβ最大,则⎝⎭⎪∈⎛⎫βπ20,,设==>k k k MN AB 220,则+++−===≤=−αβαβαβk k k k21tan tan 1241tan tan tan 12)(, 当且仅当=k k 21即=k 2时,等号成立,所以当−αβ最大时,=k AB,设直线=+AB x n :,代入抛物线方程可得−−=y n 402,∆>=−==−y y n y y 0,44163412,所以=n 4,所以直线=+AB x :4.22.【答案】(1)=−≥y x y 6202)(;(2)C C ,31的交点坐标为⎝⎭ ⎪⎛⎫2,11,1,2)(,C C ,32的交点坐标为⎝⎭⎪−−⎛⎫2,11,−−1,2)(.【解析】【分析】(1)消去t ,即可得到C 1的普通方程;(2)将曲线CC ,23的方程化成普通方程,联立求解即解出. 【小问1详解】因为=+x t 62,=y ,所以=+x y 622,即C 1的普通方程为=−≥y x y 6202)(.【小问2详解】因为=−=+x y s6,2,所以=−−x y 622,即C 2的普通方程为=−−≤y x y 6202)(, 由−=⇒−=θθρθρθ2cos sin 02cos sin 0,即C 3的普通方程为−=x y 20.联立⎩−=⎨=−≥⎧x y y x y 206202)(,解得:⎩=⎪⎨⎪=⎧y x 121或⎩=⎨⎧=y x 21,即交点坐标为⎝⎭ ⎪⎛⎫2,11,1,2)(;联立⎩−=⎨=−−≤⎧x y y x y 206202)(,解得:⎩=−⎪⎨⎪=−⎧y x 121或⎩=−⎨⎧=−y x 21,即交点坐标为⎝⎭ ⎪−−⎛⎫2,11,−−1,2)(.23.【答案】(1)见解析 (2)见解析 【解析】【分析】(1)根据++=++a b c a b c 42222222)(,利用柯西不等式即可得证; (2)由(1)结合已知可得<+≤a c 043,即可得到+≥a c 4311,再根据权方和不等式即可得证.【小问1详解】证明:由柯西不等式有⎣⎦++++≥++⎡⎤a b c a b c 211122222222)()()(,所以++≤a b c 23,当且仅当===a b c 21时,取等号, 所以++≤a b c 23; 【小问2详解】证明:因为=b c 2,>a 0,>b 0,>c 0,由(1)得++=+≤a b c a c 243, 即<+≤a c 043,所以+≥a c 4311,由权方和不等式知+++=+≥=≥+a c a c a c a c44431112912222)(, 当且仅当=a c 412,即=a 1,=c 21时取等号,所以+≥a c311.。