1选择题
已知函数 f(x) = x³ - 3x,则下列关于 f(x) 的说法正确的是
- A. f(x) 在 (-∞, -1) 上单调递减
- B. f(x) 在 (-1, 1) 上单调递增
- C. f(x) 在 (1, +∞) 上单调递增
- D. f(x) 在 x=0 处取得极大值
答案:C
解析:求导得 f'(x) = 3x² - 3,令 f'(x) > 0 得 x < -1 或 x > 1,函数递增;令 f'(x) < 0 得 -1 < x < 1,函数递减。因此 A、B 错误,C 正确。f'(0) = -3 < 0,x=0 处导数由负变正?不对,f'(x) 在 (-1,1) 内为负,在 x=0 附近不变号,故 x=0 不是极值点,D 错误。易错点:误认为导数为0的点一定是极值点,需结合左右导数符号判断。
2选择题
已知等差数列 {a_n} 的前 n 项和为 S_n,若 a₃ + a₇ = 10,则 S₉ 等于
答案:A
解析:由等差数列性质,a₃ + a₇ = 2a₅ = 10,所以 a₅ = 5。S₉ = 9a₅ = 45。易错点:误用求和公式而忽略等差中项性质。
3填空题
函数 f(x) = ln(x) + 2x - 6 的零点所在区间为 (a, b),其中 a, b 为连续整数,则 a + b = ________。
答案:7
解析:f(2) = ln2 + 4 - 6 = ln2 - 2 < 0,f(3) = ln3 + 6 - 6 = ln3 > 0,所以零点在 (2, 3) 内,a=2, b=3, a+b=7。易错点:对数函数定义域,以及函数值的正负判断。
4填空题
已知 sin α = 3/5,α ∈ (π/2, π),则 tan(α - π/4) = ________。
答案:7
解析:由 sin α = 3/5,α ∈ (π/2, π) 得 cos α = -4/5,tan α = -3/4。tan(α - π/4) = (tan α - 1)/(1 + tan α) = (-3/4 - 1)/(1 - 3/4) = (-7/4)/(1/4) = -7。答案应为 -7。易错点:象限判断错误导致 cos α 符号错,以及两角差正切公式记忆错误。
5填空题
一个圆锥的底面半径为 3,高为 4,则其内切球(与圆锥底面和侧面都相切)的半径为 ________。
答案:3/2
解析:圆锥的母线长 l = √(3² + 4²) = 5。内切球半径 r 满足 r = (底面半径 × 高) / (母线长 + 底面半径) = (3 × 4) / (5 + 3) = 12/8 = 3/2。易错点:误用体积公式或截面三角形相似比错误。
6解答题
已知函数 f(x) = 2sin(ωx + φ) (ω > 0, 0 < φ < π) 的最小正周期为 π,且其图象关于直线 x = π/12 对称。
(1) 求 ω 和 φ 的值;
(2) 求函数 f(x) 在区间 [0, π/2] 上的最大值和最小值。
答案:(1) 由 T = π 得 2π/ω = π,所以 ω = 2。因为图象关于 x = π/12 对称,所以 2×(π/12) + φ = π/2 + kπ, k∈Z,解得 φ = π/3 + kπ。又 0 < φ < π,所以 φ = π/3。
(2) f(x) = 2sin(2x + π/3)。当 x ∈ [0, π/2] 时,2x + π/3 ∈ [π/3, 4π/3]。当 2x + π/3 = π/2,即 x = π/12 时,f(x) 取得最大值 2;当 2x + π/3 = 4π/3,即 x = π/2 时,f(x) 取得最小值 2sin(4π/3) = -√3。
解析:易错点:①周期公式 T = 2π/ω 记错;②对称轴条件列方程时,正弦函数在对称轴处取极值,应为 ωx₀ + φ = π/2 + kπ;③求值域时,未注意角 2x + π/3 的范围,导致最值点取错。
7解答题
已知数列 {a_n} 满足 a₁ = 1,a_n+1 = 2a_n + 1 (n ∈ N*)。
(1) 证明:数列 {a_n + 1} 是等比数列;
(2) 求数列 {a_n} 的前 n 项和 S_n。
答案:(1) 由 a_n+1 = 2a_n + 1 得 a_n+1 + 1 = 2(a_n + 1)。又 a₁ + 1 = 2 ≠ 0,所以 {a_n + 1} 是首项为 2,公比为 2 的等比数列。
(2) 由 (1) 得 a_n + 1 = 2·2ⁿ-1 = 2ⁿ,所以 a_n = 2ⁿ - 1。S_n = (2¹ + 2² + ... + 2ⁿ) - n = (2(2ⁿ - 1))/(2-1) - n = 2ⁿ+1 - 2 - n。
解析:易错点:①证明等比数列时,未验证首项不为0;②求和时,将 a_n = 2ⁿ - 1 拆分为两个数列求和,易漏掉 -1 的累加;③等比数列求和公式中项数 n 的确认。
8解答题
如图,在三棱柱 ABC-A₁B₁C₁ 中,侧面 ABB₁A₁ ⊥ 底面 ABC,AA₁ = AB = 2,BC = 2√3,∠ABC = 90°,D 是 A₁B 的中点。
(1) 证明:AD ⊥ 平面 A₁BC;
(2) 求三棱锥 A-A₁BC 的体积。
答案:(1) 证明:因为 AA₁ = AB = 2,D 是 A₁B 的中点,所以 AD ⊥ A₁B。因为侧面 ABB₁A₁ ⊥ 底面 ABC,且交线为 AB,BC ⊥ AB,所以 BC ⊥ 侧面 ABB₁A₁。又 AD ⊂ 侧面 ABB₁A₁,所以 BC ⊥ AD。因为 A₁B ∩ BC = B,所以 AD ⊥ 平面 A₁BC。
(2) 由 (1) 知 AD ⊥ 平面 A₁BC,所以 AD 是三棱锥 A-A₁BC 的高。在 Rt△AA₁B 中,AA₁=AB=2,所以 A₁B=2√2,AD = √2。又 BC ⊥ 侧面 ABB₁A₁,所以 BC ⊥ A₁B。S_△A₁BC = 1/2 · A₁B · BC = 1/2 · 2√2 · 2√3 = 2√6。所以 V_A-A₁BC = 1/3 · S_△A₁BC · AD = 1/3 · 2√6 · √2 = (2√12)/3 = (4√3)/3。
解析:易错点:①证明线面垂直时,找两条相交直线不全面,漏掉 BC ⊥ AD 的条件;②求体积时,选错底面和高,或计算三角形面积时,未利用 BC ⊥ A₁B 这一垂直关系。