摘要:
**基本信息**
2022年上海高考数学试卷聚焦代数、几何与应用模块,以填空、选择、解答题梯度设计,通过三棱锥体积计算、椭圆综合应用、数列存在性探究等试题,考查数学抽象、逻辑推理与空间观念,体现高考对数学思维与创新意识的核心要求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|填空题|12题54分|复数运算、双曲线实轴长、函数周期、圆锥侧面积等|基础题占比60%,如第5题圆锥侧面积结合空间观念,第9题概率计算体现数据意识|
|选择题|4题20分|集合运算、不等式恒成立、正方体中点线面位置关系等|第15题以正方体为载体考查空间直观,第16题点集问题渗透逻辑推理|
|解答题|5题76分|三棱锥体积与线面角、函数图像变换、五边形面积最值、椭圆综合、数列性质探究|第17题几何直观与运算能力结合,第21题数列存在性问题考查创新意识,第20题椭圆综合题体现数学模型应用|
内容正文:
2022年普通高等学校招生全国统一考试
上海数学试卷
2022.07.07
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1~6题每题4分,第7~12题每题5分)考生应在答题纸的相应位置填写结果.
1. 已知(其中i为虚数单位),则___________;
2. 双曲线的实轴长为__________.
3. 函数的周期为___________;
4. 已知,行列式的值与行列式的值相等,则___________;
5. 已知某圆锥的高为4,底面积为,则该圆锥的侧面积为___.
6. ,,则的最小值是___________.
7. 二项式的展开式中,项的系数是常数项的5倍,则___________;
8. 若函数,为奇函数,则参数a的值为___________.
9. 为了检测学生的身体素质指标,从游泳类1项,球类3项,田径类4项共8项项目中随机抽取4项进行检则,则每一类都被抽到的概率为___________;
10. 已知等差数列的公差不为零,为其前n项和,若,则中不同的数值有___________个.
11. 若,且满足,则___________.
12. 设函数满足,定义域为,值域为A,若集合可取得A中所有值,则参数a的取值范围为___________.
二、选择题(本题共有4题,满分20分,每题5分)每题有且只有一个正确选项,考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.
13. 若集合,则( )
A. B. C. D.
14. 若实数、满足,下列不等式中恒成立的是( )
A. B. C. D.
15. 如图,正方体中,P、Q、R、S分别为棱AB、BC、、CD的中点,连接、,空间任意两点M、N,若线段MN上不存在点在线段、上,则称M、N两点可视,下列选项中与点可视的为( ).
A. 点Q B. 点P C. 点B D. 点R
16. 在平面直角坐标系中,已知关于点集的两个结论:
①存在直线l,使得集合中不存在点在直线l上,而存在点在l的两侧;
②存在直线l,使得集合中存在无数个点在直线上.
则下列判断正确的是( )
A. ①成立,②成立 B. ①成立,②不成立
C. ①不成立,②成立 D. ①不成立,②不成立
三、解答题(本大愿共有5题,满分76分)解答下列各题必须在答题纸的相应位重写出必要的步骤.
17. 如图所示三棱锥P-ABC,底面为等边三角形ABC,O为AC边中点,且底面ABC,
(1)求三棱锥P-ABC的体积;
(2)若M为BC中点,求PM与平面PAC所成角大小(结果用反三角数值表示).
18.
(1)若将函数图像向下移后,图像经过,求实数a,m的值.
(2)若且,求解不等式.
19. 在如图所示的五边形中,,O为AB中点,曲线CMD上任一点到O距离相等,角,P,Q关于OM对称;
(1)若点P与点C重合,求的大小;
(2)求五边形面积S的最大值,
20. 设有椭圆方程,直线,下端点为A,M在l上,左、右焦点分别为.
(1),AM的中点在x轴上,求点M的坐标;
(2)直线l与y轴交于B,直线AM经过右焦点,在中有一内角余弦值为,求b;
(3)在椭圆上存在一点P到l距离为d,使,随a的变化,求d的最小值.
21. 数列对任意,且,均存在正整数,满足.
(1)求可能值;
(2)命题p:若成等差数列,则,证明p为真,同时写出p逆命题q,并判断命题q是真是假,说明理由:
(3)若成立,求数列的通项公式.
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2022年普通高等学校招生全国统一考试
上海数学试卷
2022.07.07
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1~6题每题4分,第7~12题每题5分)考生应在答题纸的相应位置填写结果.
1. 已知(其中i为虚数单位),则___________;
【答案】
【解析】
【分析】先由求出,从而可求出
【详解】因为,所以,
所以,
故答案为:
2. 双曲线的实轴长为__________.
【答案】6
【解析】
【分析】根据双曲线的标准方程和实轴的定义可得答案.
【详解】由知,,所以,
所以实轴长.
故答案为:6
【点睛】本题考查了由双曲线的标准方程以及几何性质,属于基础题.
3. 函数的周期为___________;
【答案】
【解析】
【分析】利用降幂公式化简,即可求出答案.
【详解】,
所以的周期为:
故答案为:.
4. 已知,行列式的值与行列式的值相等,则___________;
【答案】
【解析】
【分析】分别化简两个行列式并令它们的值相等,解方程可得值.
【详解】,,
,解得,
故答案为:
5. 已知某圆锥的高为4,底面积为,则该圆锥的侧面积为___.
【答案】
【解析】
【分析】先求得圆锥的底面半径和母线长,进而求得该圆锥的侧面积.
【详解】圆锥底面积为,则底面半径为3,又圆锥的高为4,
则圆锥的母线长为5,则该圆锥的侧面积为
故答案为:
6. ,,则的最小值是___________.
【答案】##
【解析】
【分析】分析可得,利用不等式的基本性质可求得的最小值.
【详解】设,则,解得,
所以,,
因此,的最小值是.
故答案为:.
7. 二项式的展开式中,项的系数是常数项的5倍,则___________;
【答案】10
【解析】
【分析】先写出二项展开式的通项公式,令 得的系数,令得常数项,再由已知列出等式,解出即可.
【详解】由题知 ,当 时,的系数为 ;当 时,常数项为 ;
又的系数是常数项的5倍,所以,解得 .
故答案为:10
8. 若函数,为奇函数,则参数a的值为___________.
【答案】1
【解析】
【分析】根据奇函数的定义可求参数的值.
【详解】当时,,
当时,,故,
而,故即,
故答案为:1.
9. 为了检测学生的身体素质指标,从游泳类1项,球类3项,田径类4项共8项项目中随机抽取4项进行检则,则每一类都被抽到的概率为___________;
【答案】
【解析】
【分析】由题意,利用古典概型的计算公式,计算求得结果.
【详解】解:从游泳类1项,球类3项,田径类4项共8项项目中随机抽取4项进行检测,
则每一类都被抽到的方法共有种,
而所有的抽取方法共有种,
故每一类都被抽到的概率为==,
故答案为:.
10. 已知等差数列的公差不为零,为其前n项和,若,则中不同的数值有___________个.
【答案】98
【解析】
【分析】由等差数前项和公式求出,从而,由此能求出结果.
【详解】解:等差数列的公差不为零,为其前项和,,
,解得,
,
,1,,中,,,
其余各项均不相等,
1,,中不同的数值有:.
故答案为:98.
11. 若,且满足,则___________.
【答案】##
【解析】
【分析】设,利用数量积定义求出,即可求出.
【详解】因为,所以,设.
由可得:,
两式相除得:.
又,且
解得:.
因为,所以,解得:.
故答案为:.
12. 设函数满足,定义域为,值域为A,若集合可取得A中所有值,则参数a的取值范围为___________.
【答案】,,
【解析】
【分析】由可得,可判断当时,;当时,;从而可得,,时,参数的最小值为,从而求得.
【详解】令得,或(舍去);
当时,,故对任意,
都存在,,,故,
故,,,而当时,,
故当,,时,参数的最小值为,
故参数的取值范围为,,
故答案为:,.
二、选择题(本题共有4题,满分20分,每题5分)每题有且只有一个正确选项,考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.
13. 若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由于是整数集,结合交集的概念即可求出结果.
【详解】因为,所以,
故选:B.
14. 若实数、满足,下列不等式中恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用作差法可判断各选项中不等式的正误.
【详解】因为,则,故,A对B错;
,即,
当且仅当时,即当时,等号成立,CD都错.
故选:A.
15. 如图,正方体中,P、Q、R、S分别为棱AB、BC、、CD的中点,连接、,空间任意两点M、N,若线段MN上不存在点在线段、上,则称M、N两点可视,下列选项中与点可视的为( ).
A. 点Q B. 点P C. 点B D. 点R
【答案】A
【解析】
【分析】根据异面直线的定义判断即可.
【详解】A选项,四边形是平行四边形,,得点平面,得与为异面直线,
四边形是平行四边形,且平面,得点平面,得与为异面直线,根据题意,得两点可视,故A对;
B选项:四边形是平行四边形,与相交,故B错;
C选项:四边形是平行四边形,与相交,故C错;
D选项:四边形是平行四边形,与相交,故D错;
故选:A.
16. 在平面直角坐标系中,已知关于点集的两个结论:
①存在直线l,使得集合中不存在点在直线l上,而存在点在l的两侧;
②存在直线l,使得集合中存在无数个点在直线上.
则下列判断正确的是( )
A. ①成立,②成立 B. ①成立,②不成立
C. ①不成立,②成立 D. ①不成立,②不成立
【答案】B
【解析】
【分析】对于①只需要找一条直线,使得一部分圆在直线的上方,余下圆在直线的下方即可.对于②从极限的思想考虑.
【详解】对于①,取直线,
则对于任意的,有,
故圆均在直线的下方,
而对任意的,有,
故圆均在直线的上方,
而当时,表示原点,它在直线的下方,
故此时集合中所有的点均不在直线上,且存在点在直线的两侧.
所以①成立.
对于②,设直线的方程为,则圆心到直线的距离为
当时所以直线只能与有限个圆相交,所以②不成立.
故选:B
三、解答题(本大愿共有5题,满分76分)解答下列各题必须在答题纸的相应位重写出必要的步骤.
17. 如图所示三棱锥P-ABC,底面为等边三角形ABC,O为AC边中点,且底面ABC,
(1)求三棱锥P-ABC的体积;
(2)若M为BC中点,求PM与平面PAC所成角大小(结果用反三角数值表示).
【答案】(1)1; (2).
【解析】
【分析】(1)由棱锥体积公式计算;
(2)建立空间直角坐标系,用空间向量法二面角.
【小问1详解】
底面ABC,底面ABC,则,连接,同理,
又,,∴,
而,
所以;
【小问2详解】
由已知,分别以为轴建立空间直角坐标系,如图,
由已知,
则,,,∴,
,易知平面的一个法向量是,
,
设PM与平面PAC所成角大小为,则,,∴.
18.
(1)若将函数图像向下移后,图像经过,求实数a,m的值.
(2)若且,求解不等式.
【答案】(1)
(2)当时,不等式的解为;当时,不等式的解为.
【解析】
【分析】(1)由题知,再根据题意得,解方程即可得答案;
(2)根据题意,结合对数函数的单调性将不等式转化为的解集,再分类讨论求解即可.
【小问1详解】
解:函数的定义域满足,即,
所以,要使函数的定义域非空,则,即.
若将函数图像向下移后得到的解析式为:
,.
所以在函数的图像上,即,
解得:,
所以,
【小问2详解】
解:由题知,
,
,
因为函数在上单调递增,
所以等价于,展开整理得:,
所以,不等式的解集为的解,
所以,当时,不等式的解为;
当时,不等式的解为.
综上,当时,不等式的解为;当时,不等式的解为.
19. 在如图所示的五边形中,,O为AB中点,曲线CMD上任一点到O距离相等,角,P,Q关于OM对称;
(1)若点P与点C重合,求的大小;
(2)求五边形面积S的最大值,
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理求出,再利用正弦定理即可得出答案;
(2)根据题意可得,则,设,则,根据三角形的面积公式结合三角函数的性质即可得出答案.
【小问1详解】
解:若点P与点C重合,连接,
,
在中,,
所以,
因为,
所以,
所以;
【小问2详解】
解:连接,
因为曲线CMD上任一点到O距离相等,
所以,
因为P,Q关于OM对称,
所以,
设,则,
则
,其中,
当时,取得最大值,
所以五边形面积S的最大值为.
20. 设有椭圆方程,直线,下端点为A,M在l上,左、右焦点分别为.
(1),AM的中点在x轴上,求点M的坐标;
(2)直线l与y轴交于B,直线AM经过右焦点,在中有一内角余弦值为,求b;
(3)在椭圆上存在一点P到l距离为d,使,随a的变化,求d的最小值.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意可得椭圆方程为,从而确定点的纵坐标,进一步可得点的坐标;
(2)由直线方程可知,分类讨论和两种情况确定的值即可;
(3)设,利用点到直线距离公式和椭圆的定义可得,进一步整理计算,结合三角函数的有界性求得即可确定的最小值.
【小问1详解】
解:由题意可得,所以,
的中点在轴上,
的纵坐标为,代入得;
【小问2详解】
解:由直线方程可知,,
①若,则,即,
,
.
②若,则,
,,
,,即,
,.
综上,或;
【小问3详解】
解:设,结合已知条件,由椭圆的定义及点到直线距离公式可得,
显然椭圆在直线的左下方,则,即,
,,即,
,整理可得,即,
,即的最小值为.
21. 数列对任意,且,均存在正整数,满足.
(1)求可能值;
(2)命题p:若成等差数列,则,证明p为真,同时写出p逆命题q,并判断命题q是真是假,说明理由:
(3)若成立,求数列的通项公式.
【答案】(1)7或9;
(2)答案见解析; (3).
【解析】
【分析】(1)利用递推公式可得,进而可求出;
(2)由题意可得,则,从而命题为真命题,给出反例即可得出命题为假命题;
(3)由题意可得,,然后利用数学归纳法证明数列单调递增,最后分类讨论即可确定数列的通项公式.
【小问1详解】
因为,所以或,所以可能值为7或9;
【小问2详解】
因为成等差数列,所以,,
所以,
逆命题:若,则为等差数列是假命题,举例:故命题为假命题,
【小问3详解】
因为,所以
,所以,
因此,
以下用数学归纳法证明数列单调递增,即证明恒成立:
当时,明显成立;
假设当时命题成立,即,
则,即,即命题得证;
回到原题,分类讨论求数列的通项公式:
1.若,则矛盾;
2.若,则,所以,所以,
此时,
所以,
3.若,则,所以,所以,
所以(由(2)知对任意成立),所以,与事实上矛盾,
综上.
【点睛】1.数学归纳法是一种重要的数学思想方法,主要用于解决与正整数有关的数学问题.证明时步骤(1)和(2)缺一不可,步骤(1)是步骤(2)的基础,步骤(2)是递推的依据.
2.在用数学归纳法证明时,第(1)步验算n=n0的n0不一定为1,而是根据题目要求选择合适的起始值.第(2)步,证明n=k+1时命题也成立的过程,一定要用到归纳假设,否则就不是数学归纳法.
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