羅文軍
摘? ?要:2022年新高考Ⅱ卷以《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版2020年修訂本)和《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》為依據(jù),著重考查了考生對(duì)高中數(shù)學(xué)必備知識(shí)、基本方法和基本技能的掌握情況,突出考查考生的獨(dú)立思考能力、閱讀理解能力、運(yùn)算求解能力、邏輯思維能力、空間想象能力、數(shù)學(xué)建模能力、創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題的能力。試題涉及的高中數(shù)學(xué)必備知識(shí)面廣,保持了2021年新高考Ⅱ卷突出對(duì)函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、三角函數(shù)與解三角形、解析幾何、立體幾何、概率與統(tǒng)計(jì)和數(shù)列等高中數(shù)學(xué)主干知識(shí)重點(diǎn)考查的特色,彰顯基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性和選拔性,整套試卷落實(shí)了《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》中的“一核、四層、四翼”的考查要求,落實(shí)了立德樹人的根本任務(wù),有利于高校選拔優(yōu)秀人才,對(duì)中學(xué)素質(zhì)教育的實(shí)施具有積極的導(dǎo)向作用,對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)開展教育教學(xué)改革具有很好的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:高考;評(píng)析;素養(yǎng)
中圖分類號(hào):G633.6? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? 文章編號(hào):1009-010X(2022)26-0009-08
一、整體評(píng)價(jià)
2022年使用教育部考試院命制的新高考Ⅱ卷的省市有海南、遼寧和重慶。2022年新高考Ⅱ卷以《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版2020年修訂本)和《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》為依據(jù),著重考查了考生對(duì)高中數(shù)學(xué)必備知識(shí)、基本方法和基本技能的掌握情況,突出考查考生的獨(dú)立思考能力、閱讀理解能力、運(yùn)算求解能力、邏輯思維能力、空間想象能力、數(shù)學(xué)建模能力、創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題的能力。試題涉及的高中數(shù)學(xué)必備知識(shí)面廣,保持了2021年新高考Ⅱ卷突出對(duì)函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、三角函數(shù)與解三角形、解析幾何、立體幾何、概率與統(tǒng)計(jì)和數(shù)列等高中數(shù)學(xué)主干知識(shí)重點(diǎn)考查的特色,彰顯基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性和選拔性,整套試卷落實(shí)了《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》中的“一核、四層、四翼”的考查要求,落實(shí)了立德樹人的根本任務(wù),有利于高校選拔優(yōu)秀人才,對(duì)中學(xué)素質(zhì)教育的實(shí)施具有積極的導(dǎo)向作用,對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)開展教育教學(xué)改革具有很好的促進(jìn)作用。
二、數(shù)學(xué)卷試題布局及特征分析
從附表可以看出,2022年新高考Ⅱ卷共有8道單項(xiàng)選擇題、4道多項(xiàng)選擇題、4道填空題和6道解答題。選擇題第1、2、4、5、6、9、11題,填空題第13題,解答題第18題、第19題源于課本或者歷年高考真題,注重基礎(chǔ),注重對(duì)基本方法的考查。第3題、7題、8題、9題、10題、12題、15題、16題、17題、18題、20題、21題、22題都考到了函數(shù)與方程思想。第3題、7題、10題、11題、15題、16題、20題和21題都考查了數(shù)形結(jié)合思想。第6題、7題、8題、9題、12題、15題、17題、18題、21題和22題都考查了化歸與轉(zhuǎn)化思想。第14題、17題、21題和22題都考查了分類討論思想。解答題的考查內(nèi)容和順序有所調(diào)整,2021年新高考Ⅱ卷解答題的順序?yàn)榈?7題數(shù)列、18題解三角形、19題立體幾何、20題解析幾何、21題概率與統(tǒng)計(jì)、22題函數(shù)與導(dǎo)數(shù),2022年新高考Ⅱ卷解答題的順序?yàn)榈?7題數(shù)列、18題解三角形、19題概率與統(tǒng)計(jì)、20題立體幾何、21題解析幾何、22題函數(shù)與導(dǎo)數(shù),調(diào)整了立體幾何、解析幾何和概率與統(tǒng)計(jì)試題的順序。
三、部分試題賞析
例1(3題)圖1是中國(guó)古代建筑中的舉架結(jié)構(gòu)AA′、BB′、CC′、DD′,是桁,相鄰桁的水平距離稱為步,垂直距離稱為舉.圖2是某古代建筑屋頂截面的示意圖,其中DD1、CC1、BB1、AA1是舉,OD1、DC1、CB1、BA1是相等的步,相鄰桁的舉步之比分別為■=0.5,■=k1,■=k2,■=k3,已知k1、k2、k3成公差為0.1的等差數(shù)列,且直線OA的斜率為0.725,則k3=(? ?)
A.0.75? ? ?B.0.8? ? ?C.0.85? ? ?D.0.9
解:由題設(shè)OD1=DC1=CB1=BA1=d,由題設(shè)CC1=k1DC1=k1d=(k3-0.2)d,BB1=k2CB1=(k3-0.1)d,AA1=k3BA1=k3d,又因?yàn)椋?/p>
kOA=■
=■=0.725
解得k3=0.9,故選答案D.
【賞析】本題以中國(guó)古代建筑中的舉架結(jié)構(gòu)為背景,以探索創(chuàng)新情境為載體,考查了等差數(shù)列的定義、直線斜率的定義和解直角三角形,考生在讀懂題目的基礎(chǔ)上,抓住題目中的關(guān)鍵信息,設(shè)這些相等的步的數(shù)值為d,再根據(jù)舉步之比把舉用步表示,運(yùn)用等差數(shù)列的定義把k1和k2都用k3表示,再根據(jù)直線的斜率定義表示出直線OA的斜率,最后通過運(yùn)算可以求出k3的值。本題以中國(guó)建筑藝術(shù)文化為情境,以舉架結(jié)構(gòu)為載體,設(shè)計(jì)新穎,面向全體考生,重基礎(chǔ)、重創(chuàng)新、重生產(chǎn)和生活實(shí)際,考查了考生的直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理和數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng)。試題的設(shè)計(jì)讓考生感受到我國(guó)古代建筑文化的博大精深,體會(huì)到中國(guó)古建筑的對(duì)稱美與和諧美以及其中蘊(yùn)含的“注重現(xiàn)實(shí)和天人合一”的哲學(xué)思想。本題還可以引導(dǎo)考生通過了解中國(guó)古代建筑文化,體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)方法在認(rèn)識(shí)改造現(xiàn)實(shí)世界中的重要作用,體現(xiàn)了理性思維、數(shù)學(xué)文化的學(xué)科素養(yǎng)和數(shù)學(xué)的人文價(jià)值,落實(shí)了應(yīng)用性和創(chuàng)新性的考查要求,落實(shí)了數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵的整體育人功能,落實(shí)了立德樹人的根本任務(wù)。
例2(7題)已知正三棱臺(tái)的高為1,上、下底面邊長(zhǎng)分別為3■和4■,其頂點(diǎn)都在同一球面上,則該球的表面積為(? ?)
A.100π B.128π C.144π D.192π
解:由題意得,上底面所在平面截球所得圓的半徑為■=3,下底面所在平面截球所得圓的半徑為■=4,如圖3,
設(shè)球的半徑為R,則軸截面中由幾何知識(shí)可得■+■=1或■-■=1,解得R=5,所以該球的表面積為4πR2=4π×25=100π.
故選:A.
【賞析】試題以正三棱臺(tái)的外接球?yàn)楸尘?,以課程學(xué)習(xí)情境為載體,棱臺(tái)的外接球問題在近五年的全國(guó)各省市高考題中均沒出現(xiàn)過,因此說本題背景具有一定的新穎性,需要考生將學(xué)過的處理棱錐的外接球的方法遷移過來,即將空間問題轉(zhuǎn)化為平面幾何問題,最后將幾何量集中在一個(gè)梯形中。本題考查了正弦定理、正三棱臺(tái)的幾何性質(zhì)、球的幾何性質(zhì)以及球的表面積公式,體現(xiàn)了高考試題注重在知識(shí)交匯處命題的特點(diǎn),難度比較大。本題以課程學(xué)習(xí)情境為載體,對(duì)考生分析問題和解決問題的能力有比較高的要求,具有很好的區(qū)分度和選拔功能。
例3(8題)已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),f(1)=1,則■f(k)
A.-3? ? ?B.-2? ? C.0? ? ?D.1
解:令y=1,則f(x+1)+f(x-1)=f(x),
即f(x+1)=f(x)-f(x-1),
f(x+2)=f(x-1)-f(x),
f(x+3)=f(x+2)-f(x+1),
f(x+3)=f(x),
則f(x+6)=-f(x+3)=f(x),f(x)的周期為6,
令x=1,y=0得f(1)+f(1)=f(1)×f(0),
解得f(0)=2,又f(x+1)=f(x)-f(x-1),
f(2)=f(1)-f(0)=-1,f(3)=f(2)-f(1)=-2,
f(4)=f(3)-f(2)=-1,f(5)=f(4)-f(3)=1,
f(6)=f(5)-f(4)=2,
■f(k)=1-1-2-1+1+2=0,
■f(k)3×0+f(19)+f(20)+f(21)+f(22)
=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=-3.故選:A.
【賞析】本題是一道抽象函數(shù)問題,以探索創(chuàng)新情境為載體,要求考生在讀懂題目的基礎(chǔ)上,通過推理論證得出函數(shù)f(x)的周期,計(jì)算出該抽象函數(shù)的部分函數(shù)值,從而得出解答.本題考查了考生的邏輯思維能力與運(yùn)算求解能力,具有很好的區(qū)分度。
例4(10題)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),過拋物線C:y2=2px(p>0)焦點(diǎn)F的直線與C交于A、B兩點(diǎn),其中A在第一象限,點(diǎn)M(p,0).若AF=AM,則(? )
A.直線AB的斜率為2■
B.OB=OF
C.AB>4OF
D.∠OAM+∠OBM<180°
解法1:如圖4,
∵F(■,0),M(p,0),且AF=AM,
由題設(shè)可得xA=■=■,
∴A(■,■),
由拋物線焦點(diǎn)弦的性質(zhì)可得xA·xB=■,
則xB=■,則B(■,-■),
∴kAB=kAF=■2■,故A正確;
OB=■=■,
OF=■,OB≠OF,
故B錯(cuò)誤;
AB=■+■+p=■>2p=4OF,
故C正確;
因?yàn)椤觯?■p,-■p),
■(■p,-■p),
■·■=-■+■>0
所以∠OAM為銳角,
■=(-■p,■p),
■=(■p-,■p),
■·■=-■+■>0
∠OAM,∠OBM均為銳角,
可得∠OAM+∠OBM<180°,故D正確.
故選:ACD.
解法2:同解法1可得,xA=■,
由拋物線焦半徑公式可得,
AF=xA+■=■+■=■,
由拋物線焦點(diǎn)弦性質(zhì),■+■=■,
可得■+■=■,
所以解得BF=■,
所以AB=AF+BF
=■+■=■,4OF=2p,
所以AB>4OF,
故答案C正確;
設(shè)直線AB的傾斜角為α,由題設(shè)0<α<■,由拋物線焦半徑公式可得
AF=■=■,
解得cosα=■,
所以k=tanα=■=■2■,
故答案A正確;
在△OBF,由余弦定理可得,
OB=■
=■≠OF,
故答案B錯(cuò)誤;
在△OAF中,由余弦定理可得,
OA2=AF2+
OF2-2AFOFcos(π-α)=■,
在△BFM中,由余弦定理可得,
BM2=BF2+FM2-2BFFMcos(π-α)=■,
OA2+OB2-AB2
=■+■-■<0,
故∠AOB>■,
AM2+BM2-AB2
=■+■-■<0,
故∠AMB>■,
所以∠AOB+∠AMB>π,
所以∠OAM+∠OBM<π,
故答案D正確.
【賞析】試題考查了拋物線的焦點(diǎn)弦和焦半徑的性質(zhì),以課程學(xué)習(xí)情境為載體,考查了考生對(duì)直線與拋物線的通性通法的掌握情況;考查了數(shù)形結(jié)合思想及化歸與轉(zhuǎn)化思想;考查了運(yùn)算求解能力、邏輯思維能力;考查了考生分析問題和解決問題的能力。拋物線的焦點(diǎn)弦問題在課本中有相關(guān)例子,本題立足于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的考查,注重對(duì)關(guān)鍵能力的考查,突出對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理和直觀想象等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),試題解法多樣,有利于不同學(xué)習(xí)程度的考生作答,試題具有很好的區(qū)分度和選拔功能。
例5(14題)曲線y=lnx過坐標(biāo)原點(diǎn)的兩條切線的方程為_____________,___________.
解:當(dāng)x>0時(shí),y=lnx,設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為(x0,lnx0),y′=■,切線的斜率k=■,切線方程為y-lnx0=■(x-x0),又切線過原點(diǎn),-lnx0=-1,x0=e,切線方程為y-1=■(x-e),即x-ey=0,當(dāng)x<0時(shí),y=ln(-x),與y=lnx的圖像關(guān)于y軸對(duì)稱,切線方程也關(guān)于y軸對(duì)稱,切線方程為x+ey=0.綜上所述,曲線y=lnx經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的兩條切線方程分別為x-ey=0,x+ey=0,故答案為:x-ey=0,x+ey=0.
【賞析】試題考查利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義研究曲線的切線方程,以課程學(xué)習(xí)情境為載體,考查了分類討論思想、函數(shù)的對(duì)稱性、運(yùn)算求解能力、邏輯推理和數(shù)學(xué)抽象的核心素養(yǎng)。試題設(shè)計(jì)了兩空,加大了試題的區(qū)分度,題目側(cè)重于對(duì)函數(shù)與導(dǎo)數(shù)知識(shí)的理解和應(yīng)用,對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的教學(xué)具有積極的引導(dǎo)作用。
例6(17題)已知an是等差數(shù)列,bn是公比為2的等比數(shù)列,且a2-b2=a3-b3=b4-a4.
(1)證明:a1=b1;
(2)求集合k∣bk=am+a1,1≦m≦500中元素的個(gè)數(shù).
解:(1)證明:設(shè)等差數(shù)列an的公差為d,
an=a1+(n-1)d,bn=b1qn-1=2n-1b1,
由題設(shè)可得a1+d-2b1=a1+2d-4b1(i)a1+2d-4b1=8b1-a1-3d(ii),
由(i)可得,d=2b1,
代入(ii)可得a1+4b1-4b1=8b1-a1-6b1,
得a1=b1;
(2)由(1)知,d=2b1=2a1,
am=a1+(m-1)d=a1+(m-1)2a1=(2m-1)a1,
bk=2k-1b1=2k-1a1,因?yàn)閎k=am+a1,
所以2k-1a1=(2m-1)a1+a1=2ma1,
即2k-1=2m,即m=2k-2,又1≦m≦500,
故1≦2k-1≦500,
又因?yàn)閗∈N*,28=216,29=512,
所以1≦2k-2≦28,所以2≦k≦10,
故集合k∣bk=am+a1,1≦m≦500
=2,3,,4,5,6,7,8,9,10,
所以k∣bk=am+a1,1≦m≦500,中元素個(gè)數(shù)為9個(gè).
【評(píng)析】本題以課程學(xué)習(xí)情境為載體,考查了等差數(shù)列的通項(xiàng)公式、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式、集合以及指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性??疾榭忌鷮?duì)數(shù)列、集合與函數(shù)等高中數(shù)學(xué)必備知識(shí)的掌握程度和靈活應(yīng)用能力。本題體現(xiàn)了高考試題注重在知識(shí)交匯處命題的特點(diǎn),考查了運(yùn)算求解能力和邏輯思維能力,對(duì)高中數(shù)學(xué)數(shù)列部分的教學(xué)有積極的導(dǎo)向作用。
例7(19題)在某地區(qū)進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查,隨機(jī)調(diào)查了100位某種疾病患者的年齡,得到如下的樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖:
(1)估計(jì)該地區(qū)這種疾病患者的平均年齡(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點(diǎn)值為代表);
(2)估計(jì)該地區(qū)一位這種疾病患者的年齡位于區(qū)間[20,70)的概率;
(3)已知該地區(qū)這種疾病的患者的患病率為,該地區(qū)年齡位于區(qū)間[40,50)的人口占該地區(qū)總?cè)丝诘?6%.從該地區(qū)中任選一人,若此人的年齡位于區(qū)間[40,50),求此人患這種疾病的概率(以樣本數(shù)據(jù)中患者的年齡位于各區(qū)間的頻率作為患者的年齡位于該區(qū)間的概率,精確到0.0001.).
解:(1)由頻率分布直方圖得該地區(qū)這種疾病患者的平均年齡為:■=5×0.001×10+15×0.002×10+25×0.012×10+45×0.023×10+55×0.020×10+65×0.017×10+75×0.006×10+85×0.002×10=47.9歲.
(2)該地區(qū)一位這種疾病患者的年齡位于區(qū)間【20,70)的頻率為:(0.012+0.017+0.023+0.020+0.017)×10=0.89,
∴估計(jì)該地區(qū)一位這種疾病患者的年齡位于區(qū)間【20,70),的概率為0.89.
(3)設(shè)從該地區(qū)中任選一人,此人的年齡位于區(qū)間【40,50)為事件B,此人患這種疾病為事件C,則P(C∣B)=■=■≈0.0014.
【賞析】試題以某地區(qū)進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查為背景,體現(xiàn)了命題以社會(huì)生活實(shí)踐情境為載體。第(1)問和第(2)問旨在考查考生對(duì)頻率分布直方圖的理解和掌握情況以及用樣本數(shù)字特征估計(jì)總體數(shù)字特征、用頻率估計(jì)概率的方法。第(3)問考查了條件概型的應(yīng)用,著力考查了考生的閱讀理解能力、分析和處理數(shù)據(jù)的能力、運(yùn)算求解能力;考查了數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析和數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng);考查了考生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。本題可以使考生體會(huì)到概率與統(tǒng)計(jì)知識(shí)在社會(huì)生活實(shí)踐中的應(yīng)用價(jià)值,對(duì)概率與統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)改革具有促進(jìn)作用。
例8(21題)已知雙曲線C:■-■=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為C(2,0),漸近線方程為y=±■x.
(1)求C的方程;
(2)過F的直線與C的兩條漸近線分別交于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)P(x1,y1),Q(x2,y2)在C上,且x1>x2>0,y>0.過P且斜率為-■的直線與過Q且斜率為■的直線交于點(diǎn)M.從下面①②③中選取兩個(gè)作為條件,證明另外一個(gè)成立.
①M(fèi)在AB上;②PQ∥AB;③MA=MB.
注:若選擇不同的組合分別解答,則按第一個(gè)解答計(jì)分.
解:(1)由題意可得■=■,■=2,
解得a=1,b=■,
因此C的方程為■-y2=1,
(2)設(shè)直線PQ的方程為y=kx+b,(k≠0),將直線PQ的方程代入■-y2=1可得(3-k2)x-2kbx-b2-3=0,
∴x1+x2=■,x1x2=-■,
∴x1-x2=■
=■,
設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(xM,yM),
則yM-y1=■(xM-x1)yM-y2=■(xM-x2),
兩式相減可得y1-y2=2■xM-■(x1-x2),
∴y1-y2=k(x1-x2),
∴2■xM=■(x1+x2)+k(x1-x2),
解得xM=■,
兩式相減可得2yM-(y1+y2)=■(x1-x2),
∵y1+y2=k(x1+x2)+2b,
∴2yM=■(x1-x2)+k(x1+x2)+2b,
解得yM=■,
yM=■xM,其中k為直線PQ的斜率;
若選擇①②:設(shè)直線AB的方程為y=k(x-2),并設(shè)A的坐標(biāo)為(x3,y3),B的坐標(biāo)為(x4,y4),
則y3=k(x3-2)y3=■x3,
解得x3=■,y3=■,
同理可得x4=■,y4=■,
∴x3+x4=■,y3+y4=■,
此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)滿足yM=k(xM-2)yM=■xM,
解得xM=■=■(x3+x4),
yM=■=■(y3+y4)
∴M為AB的中點(diǎn),即MA=MB;
若選擇①③:
當(dāng)直線AB的斜率不存在時(shí),點(diǎn)M即為點(diǎn)F(2,0),此時(shí)不在直線y=■x上,矛盾,當(dāng)直線AB的斜率存在時(shí),設(shè)AB直線的方程為y=m(x-2)(m≠0),并設(shè)A的坐標(biāo)為(x3,y3),B的坐標(biāo)為(x4,y4),
則y3=m(x3-2)y3=■x3,
解得x3=■,y3=■
同理可得x4=■,y4=■,
此時(shí)xM=■(x3+x4)=■,
∴yM=■(y3+y4)=■,
由于點(diǎn)M同時(shí)在直線y=■x上,
故6m=■·2m2,解得k=m,
因此PQ∥AB.
若選擇②③:設(shè)直線AB的方程為y=k(x-2),并設(shè)A的坐標(biāo)為(x3,y3),B的坐標(biāo)為(x4,y4),
則y3=k(x3-2)y3=■x3,
解得x3=■,y3=■,
同理可得x4=■,y4=■,
設(shè)AB的中點(diǎn)C(xC,yC),
則xC=■(x3+x4)=■,
yC=■(y3+y4)=■,
由于MA=MB,故M在AB的垂直平分線上,即點(diǎn)M在直線y-yC=■(x-xC)上,
將該直線y=■x聯(lián)立,
解得xM=■=xC,yM=■=yC
即點(diǎn)M恰為AB中點(diǎn),故點(diǎn)M在直線AB上.
【賞析】本題是一道結(jié)構(gòu)不良試題,以探索創(chuàng)新情境為載體。這道題的模式是給出三個(gè)條件,讓考生選擇把其中兩個(gè)作為條件,另一個(gè)作為結(jié)論,并進(jìn)行證明。本題考查了雙曲線的幾何性質(zhì)、直線與雙曲線的位置關(guān)系;考查了設(shè)而不求思想、方程思想以及化歸與轉(zhuǎn)化思想;考查了運(yùn)算求解能力和邏輯思維能力,具有很好的選拔功能,落實(shí)了服務(wù)選才的功能。