【文档说明】2023年高考真题——数学(天津卷) 含解析.docx,共(24)页,3.987 MB,由管理员店铺上传
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2023年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学一、选择题(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.已知集合1,2,3,4,5,1,3,1,2,4UAB===,则UBA=ð()A.1,3,5B.1,3C.1,2,4D.1
,2,4,5【答案】A【解析】【分析】对集合B求补集,应用集合的并运算求结果;【详解】由{3,5}UB=ð,而{1,3}A=,所以{1,3,5}UBA=ð.故选:A2.“22ab=”是“222abab+=”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.既不充分又不必要条件【答案】B【解析】【分析】根据充分、必要性定义判断条件的推出关系,即可得答案.【详解】由22ab=,则ab=,当0ab=−时222abab+=不成立,充分性不成立;由222abab+=,则2()
0ab−=,即ab=,显然22ab=成立,必要性成立;所以22ab=是222abab+=的必要不充分条件.故选:B3.若0.50.60.51.01,1.01,0.6abc===,则,,abc的大小关系为()A.
cabB.cbaC.abcD.bac【答案】D【解析】【分析】根据对应幂、指数函数的单调性判断大小关系即可.【详解】由1.01xy=在R上递增,则0.50.61.011.01ab==,由0.5yx=在[0,)+上递增,则0
.50.51.010.6ac==.所以bac.故选:D4.函数()fx的图象如下图所示,则()fx的解析式可能为()A.()25ee2xxx−−+B.25sin1xx+C.()25ee2xxx−++D.2
5cos1xx+【答案】D【解析】【分析】由图知函数为偶函数,应用排除,先判断B中函数的奇偶性,再判断A、C中函数在(0,)+上的函数符号排除选项,即得答案.【详解】由图知:函数图象关于y轴对称,其为偶函数,且
(2)(2)0ff−=,由225sin()5sin()11xxxx−=−−++且定义域为R,即B中函数为奇函数,排除;当0x时25(ee)02xxx−−+、25(ee)02xxx−++,即A、C中(0,)+上函数值为正,排除;故选:D5.已知函数()fx的一条对称轴为直线2x=,
一个周期为4,则()fx的解析式可能为()A.sin2xB.cos2xC.sin4xD.cos4x【答案】B【解析】【分析】由题意分别考查函数的最小正周期和函数在2x=处的函数值,排除不合题意的选项即可确定满足题意的函数解析式.【详解】由函数
的解析式考查函数的最小周期性:A选项中242T==,B选项中242T==,C选项中284T==,D选项中284T==,排除选项CD,对于A选项,当2x=时,函数值sin202=,故()2,0是函数的一个对称中心,排除选项A,对于B选项,当2x=时,函数值cos212
=−,故2x=是函数的一条对称轴,故选:B.6.已知na为等比数列,nS为数列na的前n项和,122nnaS+=+,则4a的值为()A.3B.18C.54D.152【答案】C【
解析】【分析】由题意对所给的递推关系式进行赋值,得到关于首项、公比的方程组,求解方程组确定首项和公比的值,然后结合等比数列通项公式即可求得4a的值.【详解】由题意可得:当1n=时,2122aa=+,即1122aqa=+,①当2n=时,()31222aaa=++,即()211122aqaaq=++,
②联立①②可得12,3aq==,则34154aaq==.故选:C.7.调查某种群花萼长度和花瓣长度,所得数据如图所示,其中相关系数0.8245r=,下列说法正确的是()A.花瓣长度和花萼长度没有相关性B.花瓣长度
和花萼长度呈现负相关C.花瓣长度和花萼长度呈现正相关D.若从样本中抽取一部分,则这部分的相关系数一定是0.8245【答案】C【解析】【分析】根据散点图的特点可分析出相关性的问题,从而判断ABC选项,根据相关系数的定义可以判断D选项.【详解】根据散点的集中程度可知,花瓣长度和花萼长度
有相关性,A选项错误散点的分布是从左下到右上,从而花瓣长度和花萼长度呈现正相关性,B选项错误,C选项正确;由于0.8245r=是全部数据的相关系数,取出来一部分数据,相关性可能变强,可能变弱,即取出的数据的相关系数不一定是0.8245,D选项错误故选:C
8.在三棱锥−PABC中,线段PC上的点M满足13PMPC=,线段PB上的点N满足23PNPB=,则三棱锥PAMN−和三棱锥−PABC的体积之比为()A.19B.29C.13D.49【答案】B【解析】【分析】分别过,MC作,MMPACCPA⊥⊥,垂足分
别为,MC.过B作BB⊥平面PAC,垂足为B,连接PB,过N作NNPB⊥,垂足为N.先证NN⊥平面PAC,则可得到//BBNN,再证//MMCC.由三角形相似得到13MMCC=,'2'3NNBB=,再由PAMNNPAMPABCBPACVVVV−−−−
=即可求出体积比.【详解】如图,分别过,MC作,MMPACCPA⊥⊥,垂足分别为,MC.过B作BB⊥平面PAC,垂足为B,连接PB,过N作NNPB⊥,垂足为N.因为BB⊥平面PAC,BB平面PBB,所以平面PBB⊥平面PAC.又因为平面PBB平面PA
CPB=,NNPB⊥,NN平面PBB,所以NN⊥平面PAC,且//BBNN.在PCC△中,因为,MMPACCPA⊥⊥,所以//MMCC,所以13PMMMPCCC==,在PBB
△中,因为//BBNN,所以23PNNNPBBB==,所以11123231119332PAMPAMNNPAMPABCBPACPACPAMMNNSNNVVVVSBBPACCBB−−−−====.故选:B9.双
曲线2222(0,0)xyabab−的左、右焦点分别为12FF、.过2F作其中一条渐近线的垂线,垂足为P.已知22PF=,直线1PF的斜率为24,则双曲线的方程为()A.22184xy−=B.22148xy−=C.22142xy−=D.22124
xy−=【答案】D【解析】【分析】先由点到直线的距离公式求出b,设2POF=,由tanbbOPa==得到OPa=,2OFc=.再由三角形的面积公式得到Py,从而得到Px,则可得到2224aa=+,解出a,代入双曲线的方程即可得到答案.【详解】如图,因为()2
,0Fc,不妨设渐近线方程为byxa=,即0bxay−=,所以222bcbcPFbcab===+,所以2b=.设2POF=,则2tanPFbbOPOPa===,所以OPa=,所以2OFc=.因为1122Pabcy=
,所以Pabyc=,所以tanPPPabybcxxa===,所以2Paxc=,所以2,aabPcc,因为()1,0Fc−,所以122222222424PFababaackaacaaacc=====+++++,所以()2224a
a+=,解得2a=,所以双曲线的方程为22124xy−=故选:D二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.试题中包含两个空的,答对1个的给3分,全部答对的给5分.10.已知i是虚数单位,化简514i23i++的结果为_________.【答案】4i
+##i4+【解析】【分析】由题意利用复数的运算法则,分子分母同时乘以23i−,然后计算其运算结果即可.【详解】由题意可得()()()()514i23i514i5213i4i23i23i23i13+−++===+++−.故答
案为:4i+.11.在6312xx−的展开式中,2x项的系数为_________.【答案】60【解析】【分析】由二项式展开式的通项公式写出其通项公式()61841612kkkkkTCx−−+=−
,令1842k−=确定k的值,然后计算2x项的系数即可.【详解】展开式的通项公式()()6361841661C212CkkkkkkkkTxxx−−−+=−=−,令1842k−=可得,4k=,则2
x项的系数为()4644612C41560−−==.故答案为:60.12.过原点的一条直线与圆22:(2)3Cxy++=相切,交曲线22(0)ypxp=于点P,若8OP=,则p的值为_____
____.【答案】6【解析】【分析】根据圆()2223xy++=和曲线22ypx=关于x轴对称,不妨设切线方程为ykx=,0k,即可根据直线与圆的位置关系,直线与抛物线的位置关系解出.【详解】易知圆()2223xy++=和曲线22ypx=关于x轴对称,不妨设切线方程为ykx=,0k,所以223
1kk=+,解得:3k=,由232yxypx==解得:00xy==或23233pxpy==,所以2222348333pppOP=+==,解得:6p=.当3k=−时,同理可得.故答案为:6.13.甲乙丙三个盒子中装有一定数量的黑球和白
球,其总数之比为5:4:6.这三个盒子中黑球占总数的比例分别为40%,25%,50%.现从三个盒子中各取一个球,取到的三个球都是黑球的概率为_________;将三个盒子混合后任取一个球,是白球的概率为_________.【答案】①.0.05②.35##0.6【解析】【分析】先根据题意
求出各盒中白球,黑球的数量,再根据概率的乘法公式可求出第一空;根据古典概型的概率公式可求出第二个空.【详解】设甲、乙、丙三个盒子中的球的个数分别为5,4,6nnn,所以总数为15n,所以甲盒中黑球个数为40%52nn=,白球个数为3n;甲盒
中黑球个数为25%4nn=,白球个数为3n;甲盒中黑球个数为50%63nn=,白球个数为3n;记“从三个盒子中各取一个球,取到的球都是黑球”为事件A,所以,()0.40.250.50.05PA==;记“将三个盒子混合后取出一个球,是白球”为事件B,黑球总共有236nnnn++=个,白球共
有9n个,所以,()93155nPBn==.故答案为:0.05;35.14.在ABC中,60A=,1BC=,点D为AB的中点,点E为CD的中点,若设,ABaACb==,则AE可用,ab表示为_________;若13BFBC=,则AEAF
的最大值为_________.【答案】①.1142ab+②.1324【解析】【分析】空1:根据向量的线性运算,结合E为CD的中点进行求解;空2:用,ab表示出AF,结合上一空答案,于是AEAF可由,ab表示,然后根据数量积的运算和基本不等式求解.【详解】空1:因为E为CD的中点,则0EDEC
+=,可得AEEDADAEECAC+=+=,两式相加,可得到2AEADAC=+,即122AEab=+,则1142AEab=+;空2:因为13BFBC=,则20FBFC+=,可得AFFCACAFFBAB+=+=,得到()22AFFCAFFBACAB+++=+,即3
2AFab=+,即2133AFab=+.于是()2211211252423312abaFbaAEAabb++=++=.记,ABxACy==,则()()222222111525225cos602221212122Axxya
abbxyyxyEAF++=++=++=,在ABC中,根据余弦定理:222222cos601BCxyxyxyxy=+−=+−=,于是1519222122122AExyxxyAFy++=+=,由221+−=xyxy和基本不等式,2
212xyxyxyxyxy+−=−=,故1xy,当且仅当1xy==取得等号,则1xy==时,AEAF有最大值1324.故答案为:1142ab+;1324.15.若函数()2221fxaxxxax=−−−+有且仅有两个零点,
则a的取值范围为_________.【答案】()()(),00,11,−+【解析】【分析】根据绝对值的意义,去掉绝对值,求出零点,再根据根存在的条件即可判断a的取值范围.【详解】(1)当210xax−+时,()0fx=
()()21210axax−+−−=,即()()1110axx−−+=,若1a=时,=1x−,此时210xax−+成立;若1a时,11xa=−或=1x−,若方程有一根为=1x−,则110a++,即2a−且1a;若方程有一根为11xa=−,则2111011aaa
−+−−,解得:2a且1a;若111xa==−−时,0a=,此时110a++成立.(2)当210xax−+时,()0fx=()()21210axax+−++=,即()()1110axx+−−=,若1a=−时,1x=,显然2
10xax−+不成立;若1a−时,1x=或11xa=+,若方程有一根为1x=,则110a−+,即2a;若方程有一根为11xa=+,则2111011aaa−+++,解得:2a−;若111xa==+时,0a=,显然210xax−+
不成立;综上,当2a−时,零点为11a+,11a−;当20a−时,零点为11a−,1−;当0a=时,只有一个零点1−;当01a时,零点为11a−,1−;当1a=时,只有一个零点1−;当12a时,零点为11a−,1−
;当2a时,零点为1,1−.所以,当函数有两个零点时,0a且1a.故答案为:()()(),00,11,−+.【点睛】本题的解题关键是根据定义去掉绝对值,求出方程的根,再根据根存在的条件求出对应的范围
,然后根据范围讨论根(或零点)的个数,从而解出.三、解答题:本大题共5小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.在ABC中,角,,ABC所对的边分別是,,abc.已知39,2,120abA===.(1)求sinB的值;(2)求c的值;(3)求()sinBC−.【
答案】(1)1313(2)5(3)7326−【解析】【分析】(1)根据正弦定理即可解出;(2)根据余弦定理即可解出;(3)由正弦定理求出sinC,再由平方关系求出cos,cosBC,即可由两角差的正弦公式求出.【小问1详解】由正弦定理可得,sinsinabAB=,即392sin120sin
B=,解得:13sin13B=;【小问2详解】由余弦定理可得,2222sinabcbcA=+−,即21394222cc=+−−,解得:5c=或7c=−(舍去).【小问3详解】由正弦定理可得,s
insinacAC=,即395sin120sinC=,解得:513sin26C=,而120A=o,所以,BC都为锐角,因此25339cos15226C=−=,1239cos11313B=−=,故()1333923951373sinsi
ncoscossin1326132626BCBCBC−=−=−=−.17.三棱台111ABCABC-中,若1AA⊥面111,,2,1ABCABACABACAAAC⊥====,,MN分别是,BCBA中点.(1)求证:1A
N//平面1CMA;(2)求平面1CMA与平面11ACCA所成夹角的余弦值;(3)求点C到平面1CMA的距离.【答案】(1)证明见解析(2)23(3)43【解析】【分析】(1)先证明四边形11MNAC是平行四边形,然后用线面平行的判定解决;(2)利用二面角的定义,作出二面角的平面角后进行求解;(
3)方法一是利用线面垂直的关系,找到垂线段的长,方法二无需找垂线段长,直接利用等体积法求解【小问1详解】连接1,MNCA.由,MN分别是,BCBA的中点,根据中位线性质,MN//AC,且12ACMN==,由棱台性质,11AC//AC,于是MN
//11AC,由111MNAC==可知,四边形11MNAC是平行四边形,则1AN//1MC,又1AN平面1CMA,1MC平面1CMA,于是1AN//平面1CMA.【小问2详解】过M作MEAC⊥,垂足为E,过E作1E
FAC⊥,垂足为F,连接1,MFCE.由ME面ABC,1AA⊥面ABC,故1AAME⊥,又MEAC⊥,1ACAAA=∩,1,ACAA平面11ACCA,则ME⊥平面11ACCA.由1AC平面11A
CCA,故1MEAC⊥,又1EFAC⊥,MEEFE=,,MEEF平面MEF,于是1AC⊥平面MEF,由MF平面MEF,故1ACMF⊥.于是平面1CMA与平面11ACCA所成角即MFE.又12ABME==,11cos5CAC=,则12
sin5CAC=,故121sin5EFCAC==,在RtMEF中,90MEF=,则43155MF=+=,于是2cos3EFMFEMF==【小问3详解】[方法一:几何法]过1C作1CPAC⊥,
垂足为P,作1CQAM⊥,垂足为Q,连接,PQPM,过P作1PRCQ⊥,垂足为R.由题干数据可得,115CACC==,22115CMCPPM=+=,根据勾股定理,21232522CQ=−=,由1CP⊥平面AMC,AM
平面AMC,则1CPAM⊥,又1CQAM⊥,111CQCPC=,11,CQCP平面1CPQ,于是AM⊥平面1CPQ.又PR平面1CPQ,则PRAM⊥,又1PRCQ⊥,1CQAMQ=,1,CQAM平面1CMA,故PR⊥平面1CMA.在1RtC
PQ中,1122223322PCPQPRQC===,又2CAPA=,故点C到平面1CMA的距离是P到平面1CMA的距离的两倍,即点C到平面1CMA的距离是43.[方法二:等体积法]辅助线同方法一.设点C到平面1CMA的距离为h.()121111222
3323CAMCAMCVCPS−===,1111132233222CCMAAMChVhSh−===.由11223CAMCCCMAhVV−−==,即43h=.18.设椭圆22221(0)x
yabab+=的左右顶点分别为12,AA,右焦点为F,已知123,1AFAF==.(1)求椭圆方程及其离心率;(2)已知点P是椭圆上一动点(不与端点重合),直线2AP交y轴于点Q,若三角形1APQ的面积是三角形2AFP面积的二倍,求直线2AP的方程.【
答案】(1)椭圆的方程为22143xy+=,离心率为12e=.(2)()622yx=−.【解析】【分析】(1)由31acac+=−=解得2,1ac==,从而求出3b=,代入椭圆方程即可求方程,再代入离心率公式即求离心率.(2)先设直线2AP的
方程,与椭圆方程联立,消去y,再由韦达定理可得2APxx,从而得到P点和Q点坐标.由211122122AQAAPQAAPAPFAAPSSSSS=+=+得23QPyy=,即可得到关于k的方程,解出k,代入直线2AP的方
程即可得到答案.【小问1详解】如图,由题意得31acac+=−=,解得2,1ac==,所以22213b=−=,所以椭圆的方程为22143xy+=,离心率为12cea==.【小问2详解】由题意得,直线2AP斜率存在,由椭圆的方程为22143xy+=可得()22,0A,设直线
2AP的方程为()2ykx=−,联立方程组()221432xyykx+==−,消去y整理得:()2222341616120kxkxk+−+−=,由韦达定理得222161234APkxxk−=+,所以228
634Pkxk−=+,所以2228612,3434kkPkk−−−++,()0,2Qk−.所以21142AQAQSy=,2112APFPSy=,12142AAPPSy=,所以211122122AQAAPQAAPAPFAAPSSSSS=+=+,所以23QPyy=,即
21222334kkk−=−+,解得62k=,所以直线2AP的方程为()622yx=−.19.已知na是等差数列,255316,4aaaa+=−=.(1)求na的通项公式和1212nniia−−=.(2)已知nb为等比数列,对于任
意*Nk,若1221kkn−−,则1knkbab+,(Ⅰ)当2k时,求证:2121kkkb−+;(Ⅱ)求nb的通项公式及其前n项和.【答案】(1)21nan=+,12121232nnniia−−−==;(2)(Ⅰ)证明
见解析;(Ⅱ)2nnb=,前n项和为122n+−.【解析】【分析】(1)由题意得到关于首项、公差的方程,解方程可得13,2ad==,据此可求得数列的通项公式,然后确定所给的求和公式里面的首项和项数,结合等差数列前n项和公式计算可得1212
1232nnniia−−−==.(2)(Ⅰ)利用题中的结论分别考查不等式两侧的情况,当1221kkn−−时,knba,取12kn−=,当21221kkn−−−时,nkab,取121kn−=−,即可证得题中的不等式;(Ⅱ)结合(Ⅰ)中的结
论猜想2nnb=,然后分别排除2q和2q两种情况即可确定数列的公比,进而可得数列的通项公式,最后由等比数列前n项和公式即可计算其前n项和.【小问1详解】由题意可得2515325624aaadaad+=+=−==,解得132ad==,则数列
na的通项公式为()1121naandn=+−=+,注意到11222121nnna−−=+=+,从12na−到21na−共有1121212nnn−−−−+=项,故()()11121121122121222122122222322nnnnnnnnnnniia−−−−−−−−−−=−=++=++
−=.【小问2详解】(Ⅰ)由题意可知,当1221kkn−−时,knba,取12kn−=,则11222121kkkkba−−=+=+,即21kkb+,当21221kkn−−−时,nkab,取121kn−=−,此时()1121221121kkknaa−−−==−
+=−,据此可得21kkb−,综上可得:2121kkkb−+.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知:123413,35,79,1517bbbb,据此猜测2nnb=,否则,若数列的公比2q,则1111122nnnnbbqb−−−=,注意到(
)1122112nnn−−−−=−,则()12210nn−−−不恒成立,即1221nn−−不恒成立,此时无法保证21nnb−,若数列的公比2q,则11111232nnnnbbqb−−−=,注意到()113221
21nnn−−−+=−,则1210n−−不恒成立,即13221nn−+不恒成立,此时无法保证21nnb+,综上,数列的公比为2,则数列的通项公式为2nnb=,其前n项和为:()12122212nnnS+−==−−.【点睛】本题的核心在考查数列中基本量的计算和数列中的递推关系式,
求解数列通项公式和前n项和的核心是确定数列的基本量,第二问涉及到递推关系式的灵活应用,先猜后证是数学中常用的方法之一,它对学生探索新知识很有裨益.20.已知函数()()11ln12fxxx=++
.(1)求曲线()yfx=在2x=处切线的斜率;(2)当0x时,证明:()1fx;(3)证明:()()51ln!ln162nnnn−++.【答案】(1)1ln334−(2)证明见解析(3)证明见解析【解析】【分析】(1)利用导数的几
何意义求斜率;(2)问题化为0x时()2ln12xxx++,构造()2()ln12xgxxx=+−+,利用导数研究单调性,即可证结论;(3)构造()()1()ln!ln2hnnnnn=−++,*Nn
,作差法研究函数单调性可得()(1)1hnh=,再构造(5)(1)()ln42xxxxx+−=−+且0x,应用导数研究其单调性得到(5)(1)ln42xxxx+−+恒成立,对()(1)hnhn−+
作放缩处理,结合累加得到311(1)()ln212126hhn−−+,即可证结论.【小问1详解】ln(1)ln(1)()2xxfxx++=+,则211ln(1)()(1)2(1)xfxxxxx+=+−++,所以1ln3(2
)34f=−,故2x=处的切线斜率为1ln334−;【小问2详解】要证0x时()()11ln112fxxx=++,即证()2ln12xxx++,令()2()ln12xgxxx=+−+且0x,则22
214()01(2)(1)(2)xgxxxxx=−=++++,所以()gx在(0,)+上递增,则()(0)0gxg=,即()2ln12xxx++.所以0x时()1fx.【小问3详解】设()()1()ln!ln2hnnnnn=−++,*Nn,则()()
1111(1)()1()ln()ln11()ln(1)222hnhnnnnnnn+−=++−++=−++,由(2)知:1xn=(0,1],则111()()ln(1)12fnnn=++,所以(1)()0hnhn+−,故()hn在*Nn上递减,故()(1)1hnh=;下证15ln
(!)()ln()26nnnn−++,令(5)(1)()ln42xxxxx+−=−+且0x,则22(1)(1)()(21)xxxxx−−=+,当01x时()0x,()x递增,当1x时()0x,()x递减,所以()(
1)0x=,故在()0,x+上(5)(1)ln42xxxx+−+恒成立,则11(6)()1111111()(1)()ln(1)1()1()2224(32)1212(3)nnhnhnnnnnnnnn+−+=+
+−+−=−+−+,所以11(2)(3)(1)122hh−−,111(3)(4)()1223hh−−,…,111(1)()()121hnhnnn−−−−,累加得:11(2)()(1)12hhnn−−,而3(2)2ln22h
=−,则113()(1)2ln2122hnn−−−+,所以311311(1)()ln21(1)ln212122126hhnn−−+−−+,故5()6hn;综上,5()16hn,即()()51ln!ln162
nnnn−++.【点睛】关键点点睛:第三问,作差法研究()()1()ln!ln2hnnnnn=−++单调性证右侧不等关系,再构造(5)(1)()ln42xxxxx+−=−+且0x,导数研究其函数符号得(5)(1)ln42xxxx+−
+恒成立,结合放缩、累加得到311(1)()ln21(1)212hhnn−−+−为关键.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com