1选择题
已知集合A={x|x²-3x+2=0},B={x|x²-2x+a=0},若B⊆A,则实数a的取值范围是( )
答案:C
解析:解:A={1,2}。B⊆A,则B可能是∅、{1}、{2}或{1,2}。
1. 当B=∅时,方程x²-2x+a=0无实根,Δ=4-4a<0,解得a>1。
2. 当B={1}时,方程有两个相等实根1,需满足Δ=0且x=1是根,即4-4a=0且1-2+a=0,解得a=1。
3. 当B={2}时,方程有两个相等实根2,需满足Δ=0且x=2是根,即4-4a=0且4-4+a=0,解得a=1,但代入验证,当a=1时,方程x²-2x+1=0的根为1,不是2,矛盾,故B不可能为{2}。
4. 当B={1,2}时,由韦达定理,1+2=2,1×2=a,解得a=2,但此时方程两根和为2,积为2,符合,但需验证B={1,2}是否成立,即方程x²-2x+2=0的判别式Δ=4-8=-4<0,无实根,矛盾,故B不可能为{1,2}。
综上,a的取值为a>1或a=1,即a≤1。
易错点:易忽略B=∅的情况;验证B={2}时未代入原方程检验;误以为B={1,2}时韦达定理直接成立,未验证判别式。故选C。
2选择题
函数f(x)=ln(x+√(x²+1))的奇偶性为( )
- A. 奇函数
- B. 偶函数
- C. 非奇非偶函数
- D. 既是奇函数又是偶函数
答案:A
解析:解:函数定义域为R,关于原点对称。
f(-x)=ln(-x+√((-x)²+1))=ln(-x+√(x²+1))。
计算f(x)+f(-x)=ln(x+√(x²+1))+ln(-x+√(x²+1))=ln[(x+√(x²+1))(-x+√(x²+1))]=ln[(√(x²+1))²-x²]=ln(x²+1-x²)=ln1=0。
所以f(-x)=-f(x),故f(x)为奇函数。
易错点:直接代入f(-x)后未进行对数运算化简,或误判定义域不关于原点对称。故选A。
3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=( )
答案:B
解析:解:在等差数列中,由性质a₃+a₇=2a₅=10,得a₅=5。
S₉=9a₅=9×5=45。
易错点:误用公式S_n=na₁+n(n-1)d/2,计算繁琐易错;或混淆下标,误认为a₃+a₇=a₅。故选B。
4填空题
已知函数f(x)=x³-3x,则f(x)的单调递减区间为________。
答案:(-1, 1)
解析:解:f'(x)=3x²-3=3(x-1)(x+1)。
令f'(x)<0,解得-1<x<1。
所以f(x)的单调递减区间为(-1, 1)。
易错点:求导后解不等式时符号出错,或误将递增区间当作递减区间;区间端点是否包含不影响单调性,通常写开区间。
5填空题
在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若a=2,B=60°,c=3,则b=________。
答案:√7
解析:解:由余弦定理b²=a²+c²-2accosB=2²+3²-2×2×3×cos60°=4+9-12×(1/2)=13-6=7。
所以b=√7。
易错点:余弦定理公式记忆错误,或cos60°的值记错;计算b²时符号出错。
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,且其图象过点(π/6, 1)。
(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:解:(1)由最小正周期T=π,得2π/ω=π,解得ω=2。
所以f(x)=2sin(2x+φ)。
因为图象过点(π/6, 1),所以f(π/6)=2sin(2×π/6+φ)=2sin(π/3+φ)=1,即sin(π/3+φ)=1/2。
因为0<φ<π,所以π/3<π/3+φ<4π/3。
由sin(π/3+φ)=1/2,得π/3+φ=5π/6 或 π/3+φ=π/6(舍去,因为π/3+φ>π/3>π/6)。
所以φ=5π/6-π/3=π/2。
综上,ω=2,φ=π/2。
(2)由(1)知f(x)=2sin(2x+π/2)=2cos2x。
因为x∈[0, π/2],所以2x∈[0, π]。
当2x=0,即x=0时,cos2x取得最大值1,f(x)取得最大值2。
当2x=π,即x=π/2时,cos2x取得最小值-1,f(x)取得最小值-2。
所以f(x)在[0, π/2]上的最大值为2,最小值为-2。
解析:解题思路:(1)利用周期公式求ω,再代入点坐标求φ,注意φ的范围限制;(2)利用诱导公式化简函数,结合余弦函数在给定区间上的单调性求最值。
易错点:(1)解三角方程时忽略φ的范围,得到多解;(2)未将f(x)化简为cos2x,直接分析2sin(2x+π/2)的单调性易错;(3)区间端点值计算错误。
7解答题
已知数列{a_n}的前n项和为S_n,且满足S_n=2a_n-2 (n∈N*)。
(1)求数列{a_n}的通项公式;
(2)设b_n=n·a_n,求数列{b_n}的前n项和T_n。
答案:解:(1)当n=1时,S₁=2a₁-2,即a₁=2a₁-2,解得a₁=2。
当n≥2时,S_n=2a_n-2,S_n-1=2a_n-1-2。
两式相减得:S_n-S_n-1=2a_n-2a_n-1,即a_n=2a_n-2a_n-1,整理得a_n=2a_n-1。
所以数列{a_n}是以2为首项,2为公比的等比数列。
故a_n=2·2ⁿ-1=2ⁿ。
(2)由(1)知b_n=n·2ⁿ。
T_n=1·2¹+2·2²+3·2³+...+n·2ⁿ。
2T_n=1·2²+2·2³+...+(n-1)·2ⁿ+n·2ⁿ+1。
两式相减得:-T_n=2¹+2²+2³+...+2ⁿ-n·2ⁿ+1=(2(1-2ⁿ))/(1-2)-n·2ⁿ+1=2ⁿ+1-2-n·2ⁿ+1。
所以T_n=(n-1)·2ⁿ+1+2。
解析:解题思路:(1)利用a_n与S_n的关系,通过作差法求通项,注意验证n=1;(2)数列{b_n}是“等差×等比”型,采用错位相减法求和。
易错点:(1)作差时下标范围写错,如写成S_n-S_n-1=a_n (n≥1);(2)错位相减时,对齐项出错,或相减后等比数列求和公式用错;(3)最后整理T_n时符号或系数错误。
8解答题
如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,PA⊥平面ABCD,PA=2,E是PC的中点。
(1)证明:BE⊥平面PAC;
(2)求三棱锥E-ABC的体积。
答案:解:(1)证明:连接BD,交AC于点O,连接EO。
因为底面ABCD是正方形,所以AC⊥BD,且O是BD的中点。
在△PBD中,E、O分别是PC、BD的中点,所以EO是△PBD的中位线,EO//PB。
因为PA⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,所以PA⊥BD。
又AC⊥BD,PA∩AC=A,所以BD⊥平面PAC。
因为EO//PB,所以EO⊥平面PAC。
又BE⊂平面BEO,所以BE⊥平面PAC。
(2)解:由(1)知EO⊥平面PAC,且EO//PB。
因为PA⊥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,所以PA⊥AB。
在Rt△PAB中,PA=2,AB=2,所以PB=√(PA²+AB²)=2√2。
所以EO=1/2 PB=√2。
因为E是PC的中点,所以点E到平面ABC的距离等于点P到平面ABC距离的一半。
因为PA⊥平面ABC,所以点P到平面ABC的距离为PA=2。
所以点E到平面ABC的距离为1。
S_△ABC=1/2 AB·BC=1/2×2×2=2。
所以V_E-ABC=1/3 S_△ABC·h=1/3×2×1=2/3。
故三棱锥E-ABC的体积为2/3。
解析:解题思路:(1)利用线面垂直的判定定理,通过证明线线垂直(BD⊥AC,BD⊥PA)得到BD⊥平面PAC,再利用中位线性质传递垂直关系;(2)利用等体积法或直接求高,注意E是PC中点,其到平面ABC的距离是P到该平面距离的一半。
易错点:(1)证明线面垂直时,漏证一条线线垂直条件;(2)求体积时,误认为E到平面ABC的距离就是EO的长度,实际上EO是斜高;(3)计算PB长度或S_△ABC面积时出错。