内容正文:
2023年新高考数学卷全面考查数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等学科核心素养,体现基础性、综合性、应用性和创新性的考查要求,突出理性思维,发挥数学学科在人才选拔中的重要作用.
一、发挥基础学科作用,助力创新人才选拔
[对应学生用书P1]
高考数学全国卷充分发挥基础学科的作用,突出素养和能力考查,甄别思维品质、展现思维过程,给考生搭建展示的舞台和发挥的空间,致力于服务人才自主培养质量提升和现代化建设人才选拔.
1.重点考查逻辑推理素养
[例1] (2023·新课标 Ⅰ 卷)设Sn为数列{an}的前n项和,设甲:{an}为等差数列;乙:为等差数列.则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
C 解析:若{an}为等差数列,设其公差为d,则an=a1+(n-1)d,所以Sn=na1+d,所以=a1+(n-1)·,所以-=a1+(n+1-1)·-=,为常数,所以为等差数列,即甲⇒乙;若为等差数列,设其公差为t,则=+(n-1)t=a1+(n-1)t,所以Sn=na1+n(n-1)t,所以当n≥2时,an=Sn-Sn-1=na1+n(n-1)t-[(n-1)a1+(n-1)(n-2)t]=a1+2(n-1)t,当n=1时,S1=a1也满足上式,所以an=a1+2(n-1)t(n∈N*),所以an+1-an=a1+2(n+1-1)t-[a1+2(n-1)t]=2t,为常数,所以{an}为等差数列,即甲⇐乙.所以甲是乙的充要条件.
点拨:本题以等差数列为材料考查充要条件的推证,要求考生判别充分性和必要性,然后分别进行证明,解决问题的关键是利用等差数列的概念和特点进行推理论证.
[例2] (多选)(2023·新课标 Ⅱ 卷)若函数f(x)=a ln x++(a≠0)既有极大值也有极小值,则( )
A.bc>0 B.ab>0
C.b2+8ac>0 D.ac<0
BCD 解析:因为函数f(x)=a ln x++(a≠0),所以函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=.因为函数f(x)既有极大值也有极小值,所以关于x的方程ax2-bx-2c=0有两个不等的正实根x1,x2,则即所以
点拨:本例的实质是根据一元二次方程根的性质判定方程系数之间的关系,本题中函数经过求导后既有极大值又有极小值的性质,可以转化为一元二次方程有两个正根.
2.深入考查直观想象素养
[例3] (多选)(2023·新课标 Ⅱ 卷)已知圆锥的顶点为P,底面圆心为O,AB为底面直径,∠APB=120°,PA=2,点C在底面圆周上,且二面角PACO为45°,则( )
A.该圆锥的体积为π
B.该圆锥的侧面积为4π
C.AC=2
D.△PAC的面积为
AC 解析:在△PAB中,由余弦定理得AB=2,如图,连接PO,易知圆锥的高h=PO=1,底面圆的半径r=AO=BO=.对于A,该圆锥的体积V=πr2 h=π,故A选项正确;对于B,该圆锥的侧面积S侧=πr·PA=2π,故B选项错误;对于C,取AC的中点H,连接PH,OH,因为OA=OC,所以OH⊥AC,同理可得PH⊥AC,则二面角PACO的平面角为∠PHO=45°,所以OH=PO=1,AH=CH==,所以AC=2,故C选项正确;对于D,PH=OH=,S△PAC=×AC×PH=2,故D选项错误.综上,选AC.
点拨:本题以圆锥为载体,综合考查圆锥的体积和侧面积、圆的弦长、二面角及三角形的面积等知识,考查直观想象的核心素养.
3.扎实考查数学运算素养
试题要求考生理解运算对象,掌握运算法则,探究运算思路,求得运算结果.
[例4] (多选)(2023·新课标 Ⅱ 卷)设O为坐标原点,直线y=-(x-1)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( )
A.p=2
B.|MN|=
C.以MN为直径的圆与l相切
D.△OMN为等腰三角形
AC 解析:由题意,易知直线y=-(x-1)过点(1,0).
对于A,因为直线经过抛物线C的焦点,所以易知焦点坐标为(1,0),所以=1,即p=2,所以A选项正确.
对于B,通解 不妨设M(x1,y1),N(x2,y2),x1<x2,联立方程得,消去y并整理得3x2-10x+3=0,解得x1=,x2=3.所以M(,),N(3,-2),所以|MN|= =,故B选项错误.
优解一 不妨设M(x1,y1),N(x2,y2),x1<x2,联立方程得,消去y并整理得3x2-10x+3=0,解得x1=,x2=3.由抛物线的定义得,|MN|=x1+x2+p=+2=,故B选项错误.
优解二 设M(x1,y1),N(x2