内容正文:
基础小卷12
建议时间:60分钟 实际用时:________ 总分:100分 得分:______分
一、选择题:本题共7小题,每小题5分,共35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.(2026·全国Ⅱ卷)(1-3i)2=
A.-8+6i B.-8-6i
C.8+6i D.8-6i
2.(太原一模)已知全集U=R,集合A={0,1,2,3},B={-2,-1,0,1},则右图中阴影部分表示的集合为
A.{-2,-1,0,1,2,3} B.{0,1}
C.{2,3} D.{-2,-1}
3.(昆明摸底测试)设非零平面向量a,b,c两两不垂直,那么“(a·b)c=a(b·c)”是“a∥c”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(武汉调研)有四对双胞胎共8人,从中随机选出4人,则其中恰有一对双胞胎的选法种数为
A.40 B.48 C.52 D.60
5.(数学文化|《算法统宗》)(北京房山综练)中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初步健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其大意为:“有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起因脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地.”则该人第三天走的路程为
A.12里 B.24里
C.48里 D.96里
6.(湖南教学教研联盟联考)化简=
A. B. C.5 D.3
7.(原创)已知函数f(x)的图象如下图所示,则f(x)的解析式可能为
A.f(x)=(2x-2-x)·sin x
B.f(x)=sin (2x-2-x)·cos x
C.f(x)=-(2x+2-x)·sin x
D.f(x)=cos (2x+2-x)·sin x
二、选择题:本题共2小题,每小题6分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8.(重庆质量抽测)已知F1,F2分别为椭圆C:+=1的左、右焦点,P为椭圆C上一点,∠F1PF2=60°,点P关于原点O的对称点为Q,则
A.椭圆C的离心率为 B.|PF1|·|PF2|=
C.直线PQ的斜率为2 D.|PQ|=
9.(江苏常州调研)甲、乙两选手进行象棋比赛,有3局2胜制、5局3胜制两种方案.设每局比赛甲获胜的概率为p(0<p<1),且每局比赛的结果互不影响,则下列结论正确的有
A.若采用3局2胜制,则甲获胜的概率是p2(3-2p)
B.若采用5局3胜制,则甲以3∶1获胜的概率是5p3(1-p)
C.若p=0.6,甲在5局3胜制中比在3局2胜制中获胜的概率大
D.若p=0.6,采用5局3胜制,在甲获胜的条件下比赛局数的数学期望是3
三、填空题:本题共2小题,每小题5分,共10分.
10.(长春质监一)过A(0,0),B(1,),C(4,0)三点圆的方程为________________.
11.(南宁适应性测试)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若sin (C-A)=2sin Acos C,且a=4,则△ABC面积的最大值为________.
四、解答题:本题共3小题,共43分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
12.(13分)(北京海淀期末)已知函数f(x)=cos x(sin x+cos x)-.
(1)求曲线y=f(x)的两条对称轴之间距离的最小值;
(2)若f(x)在区间上的最大值为,求a的值.
13.(15分)(山东潍坊模拟)已知函数f(x)=ln x+ax-2.
(1)若a<0,求f(x)的单调区间;
(2)若存在a∈[-3,-1],对任意x∈,f(x)+≥b恒成立,求实数b的最大值.
14.(15分)(2025·天津卷)如下图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为4,E,F分别为A1D1和B1C1的中点,G在线段CC1上,且CG=3GC1.
(1)求证:GF⊥平面EBF;
(2)求平面EBF和平面EBG夹角的余弦值;
(3)求三棱锥D-EBF的体积.
基础小卷12
1—5 BDCBC 6 A 7 B 8 BD 9 AC
10 (x-2)2+y2=4(或x2+y2-4x=0) 11 16
1.B 复数的运算 (1-3i)2=1-6i-9=-8-6i,故选B.
2.D Venn图+集合的运算 由题意可得A∩B={0,1},所以题图中阴影部分表示的集合∁B(A∩B)={-2,-1},故选D.
3.C 充分条件与必要条件的判断+向量平行的充要条件由(a·b)c=a(b·c)得a=c,所以a∥c(规律:两个向量的数量积,也称为内积,是两向量的模相乘,再乘两向量夹角的余弦值,它的结果是一个实数,不带有方向),故充分性成立;若a∥c,则存在非零实数λ使得a=λc(题眼),则(a·b)c=(λc·b)c,a(b·c)=λc(b·c),所以(a·b)c=a(b·c),故必要性成立.所以“(a·b)c=a(b·c)”是“a∥c”的充要条件,故选C.
4.B 排列组合 有四对双胞胎共8人,从中随机选出4人,要求其中恰有一对双胞胎的选法分2步:第1步选出一对双胞胎,共有C=4种不同的选法,第2步从剩下的6人中选出其他2人,且不能是同一对双胞胎,这相当于从剩余三对双胞胎中选出两对,再从每对中各选出1人,共CCC=12种不同的选法,由分步乘法计数原理可知,满足条件的不同的选法种数为4×12=48,故选B.
5.C 等比数列的通项公式及其前n项和公式 由题可得该人6天所走的路程构成一个等比数列,设该等比数列的首项为a1,公比q=.因为6天走完378里路,所以378=,解得a1=192.所以第三天所走的路程a3=a1q2=192×=48(里),故选C.
6.A 指数与对数的运算 =====(易错:指数与对数的运算法则容易混淆),故选A.
7.B 函数的奇偶性与单调性、导数在研究函数中的应用 观察题图可得f(x)为奇函数,且当x刚开始大于0时会存在部分函数单调递增,结合导数可知f′(0)>0(题眼).令g(x)=2x+2-x,易得g(x)=g(-x),又定义域为R,所以g(x)为偶函数.g′(x)=(2x-2-x)ln 2,当x>0时,g′(x)>0,则g(x)单调递增.令h(x)=2x-2-x,易得h(x)=-h(-x),又定义域为R,所以h(x)为奇函数.h′(x)=(2x+2-x)ln 2>0恒成立,则h(x)单调递增.对于A,f(x)=(2x-2-x)·sin x,f(-x)=sin (-x)·h(-x)=sin x·h(x)=f(x),满足偶函数的性质,故A不符合题意.对于B,f(x)=sin (2x-2-x)·cos x,f(-x)=sin [h(-x)]·cos (-x)=sin [-h(x)]·cos x=-sin [h(x)]·cos x=
-sin (2x-2-x)·cos x=-f(x),满足奇函数的性质,此时f′(x)=cos (2x-2-x)·cos x·(2x+
2-x)ln 2-sin (2x-2-x)·sin x,f′(0)=2ln 2>0,满足题意,故B符合题意.对于C,f(x)=
-(2x+2-x)·sin x,f(-x)=-g(-x)·sin (-x)=g(x)·sin x=(2x+2-x)·sin x=-f(x),满足奇函数的性质,此时f′(x)=-sin x·(2x-2-x)ln 2-(2x+2-x)·cos x,f′(0)=-2<0,不满足题意,故C不符合题意.对于D,f(x)=cos (2x+2-x)·sin x,f(-x)=cos [g(-x)]·sin (-x)=-cos [g(x)]·
sin x=-cos (2x+2-x)·sin x=-f(x),满足奇函数的性质,此时f′(x)=-sin (2x+2-x)·sin x·
(2x-2-x)ln 2+cos (2x+2-x)·cos x,f′(0)=cos 2<0,不满足题意,故D不符合题意.综上,故选B.
8.BD 椭圆的定义及几何性质+余弦定理+三角形面积公式 对于A,由题意知a2=8,b2=4,所以c==2,所以e===,故A错误.对于B,由椭圆定义知|PF1|+|PF2|=2a=4,在△F1PF2中,由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos ∠F1PF2=(|PF1|+|PF2|)2-3|PF1|·|PF2|,即16=32-3|PF1|·|PF2|,所以|PF1|·|PF2|=,故B正确.对于C,因为S△F1PF2=|PF1|·|PF2|·sin ∠F1PF2=|F1F2|·|yP|,即×=4|yP|,所以|yP|=,代入椭圆方程解得|xP|=.因为点P和点Q关于原点O对称,所以xQ=-xP,yQ=-yp,所以kPQ====±,故C错误.对于D,|PQ|====,故D正确.综上,故选BD.
9.AC 相互独立事件的概率+条件概率+离散型随机变量的数学期望 对于A,若采用3局2胜制,甲获胜分为一二局甲胜,一三局甲胜,二三局甲胜三种情况,则最终甲胜的概率P1=p2+p(1-p)p+(1-p)p2=p2(3-2p),故A正确;对于B,若采用5局3胜制,要让甲以3∶1获胜,则前三局甲胜两局,最后一局甲胜,所以甲以3∶1获胜的概率P2=Cp2(1-p)p=3p3(1-p),故B错误;对于C,因为p=0.6,结合选项A可知,若采用3局2胜制,最终甲胜的概率P1=p2(3-2p)=0.62×(3-2×0.6)=0.648,若采用5局3胜制,甲获胜的比分为3∶0,3∶1,3∶2三种情况,所以甲在5局3胜制中甲获胜的概率P3=0.63+C×
0.62×(1-0.6)×0.6+C×0.62×(1-0.6)2×0.6=0.682 56.因为0.682 56>0.648,所以甲在5局3胜制中比在3局2胜制中获胜的概率大,故C正确;对于D,因为p=0.6,且采用5局
3胜制,甲获胜的概率P3=0.682 56,在甲获胜的条件下比赛局数X=3,4,5,由条件概率公式可知,P(X=3)==;P(X=4)==;P(X=
5)==,所以在甲获胜的条件下比赛局数的数学期望E(X)=3×+4×+5×≈4,故D错误.综上,故选AC.
10.(x-2)2+y2=4(或x2+y2-4x=0) 圆的方程 设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则由题意得
解得
所以该圆的方程为x2+
y2-4x=0,即(x-2)2+y2=4.
11.16 解三角形+三角恒等变换 由sin (C-A)=2sin A cos C得sin Ccos A=3sin A cos C.由A+B+C=π得sin (A+C)=sin B,则sin C cos A+sin A cos C=sin B,所以3sin A cos C+
sin Acos C=sin B,即4sin A cos C=sin B,所以4a cos C=b,所以S△ABC=ab sin C=a·
4a cos C sin C=a2sin 2C.因为sin 2C≤1,所以S△ABC=a2sin 2C≤a2=16,当且仅当sin 2C=1,即C=时,△ABC的面积取得最大值,且最大值为16.
12.二倍角公式+辅助角公式+三角函数的图象与性质
解:(1)由题易得f(x)=sin 2x+cos 2x=sin (2x+)(提示:利用二倍角公式和辅助角公式化简函数解析式),(3分)
令2x+=kπ+,k∈Z,
解得x=+,k∈Z,
所以曲线y=f(x)的两条对称轴之间的距离最小值为.(6分)
(2)当x∈时,2x+∈,
因为f(x)在区间上的最大值为<1,
所以(题眼).(9分)
由正弦函数的性质可知,f(x)在上单调递减,
所以f(a)=.
所以2a+=.
所以a=.(13分)
13.利用导数研究函数的单调性+函数的最值+不等式恒成立与存在性问题的应用
解:(1)由题意可知,x>0,f′(x)=+a=,(2分)
因为a<0,
令f′(x)>0,得0<x<-,
令f′(x)<0,得x>-,(5分)
所以f(x)的单调递减区间为,单调递增区间为.(6分)
(2)[第1步,构造函数,利用导数判断函数的单调性]
令g(x)=f(x)+,
可得g′(x)=+a-=.(8分)
令h(x)=ax2+x-1,则Δ=1+4a,
因为a∈[-3,-1],
所以Δ<0.
所以g′(x)<0.
所以g(x)在上单调递减.(10分)
[第2步,将恒成立和存在性问题转化为最值问题求解]
要使得对任意的x∈,f(x)+≥b恒成立,
则b≤g(x)min(题眼),即b≤g(1)=ln 1+a-2+1=a-1.(12分)
因为存在实数a∈[-3,-1],b≤a-1恒成立,
所以b≤(a-1)max(关键:注意存在性问题与恒成立问题的区别),即b≤-2.(14分)
所以实数b的最大值为-2.(15分)
14.空间中线面间的位置关系+平面与平面的夹角+三棱锥的体积
解法一(几何法):(1)证明:∵E,F分别为A1D1,B1C1的中点,
∴EF∥A1B1.
又A1B1⊥平面BB1C1C,
∴EF⊥平面BB1C1C.
又GF⊂平面BB1C1C,
∴EF⊥GF.(2分)
∵正方体的棱长为4,CG=3GC1,
∴易得GF=,FB=2,BG=5.
则GF2+FB2=BG2,
∴BF⊥GF.(4分)
又BF∩EF=F,BF,EF⊂平面EBF,
∴GF⊥平面EBF.(5分)
(2)如图1,在△EBF中,过点F作FH⊥BE,垂足为H,连接HG,
∵GF⊥平面EBF,
∴GF⊥BE.
又GF∩FH=F,GF,FH⊂平面HGF,
∴BE⊥平面HGF.
∴BE⊥HG.
∴∠FHG即为平面EBF与平面EBG的夹角(题眼).(7分)
在△EBF中,因为EF⊥FB,
∴BE==6.
∴HF===.(8分)
又GF⊥平面EBF,HF⊂平面EBF,
∴GF⊥HF.
∴在Rt△HFG中,tan ∠FHG===.
∴cos ∠FHG=.
∴平面EBF与平面EBG夹角的余弦值为.(10分)
(3)如图2,连接BD,DE,DF,
∵CD∥C1D1,EF∥C1D1,
∴CD∥EF.
又CD⊄平面EBF,EF⊂平面EBF,
∴CD∥平面EBF.
∴点D到平面EBF的距离即为点C到平面EBF的距离(题眼).(12分)
延长BF,CC1交于点P,则C1为PC的中点.
过点C作CQ⊥FB,垂足为Q,则GF∥CQ.
又GF⊥平面EBF,
∴CQ⊥平面EBF,
且=,
即=.
可得CQ=.(13分)
又△FBE的面积S△EBF=×EF×BF=×4×2=4,
∴三棱锥D-EBF的体积VD-EBF=×S△EBF×CQ=×4×=.(15分)
解法二(向量法):如图3,以D为坐标原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
则D(0,0,0),B(4,4,0),E(2,0,4),F(2,4,4),G(0,4,3).(2分)
(1)证明:=(2,0,1),=(0,4,0),=(-2,0,4),
∵·=2×0+0×4+1×0=0,
∴⊥.
∵·=2×(-2)+0×0+1×4=0,
∴⊥.
∴GF⊥EF,GF⊥BF.(4分)
又BF∩EF=F,BF,EF⊂平面EBF,
∴GF⊥平面EBF.(5分)
(2)设平面EBF的法向量为m=(x1,y1,z1),
则
令x1=2,得m=(2,0,1).(7分)
设平面EBG的法向量为n=(x2,y2,z2),
由=(-4,0,3),=(-2,-4,4),
则
令x2=6,得n=(6,5,8).(9分)
设平面EBF与平面EBG的夹角为θ,则
cos θ=|cos 〈m,n〉|===(题眼).
∴平面EBF与平面EBG的夹角的余弦值为.(10分)
(3)由(1)得·=0,因此EF⊥BF.
故△EBF的面积S△EBF=×||×||=×4×2=4.(11分)
=(2,0,4),设点D到平面EBF的距离为d,
则(题眼).(13分)
∴三棱锥D-EBF的体积VD-EBF=×S△EBF×d=×4×=.(15分)
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