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第21课 平面向量的基本概念与线性运算
普查与练习21 平面向量的基本概念与线性运算
1.平面向量的基本概念及其理解
(1)(2023汇编,5分)给出下列命题:
①向量是有向线段,因此可以用有向线段表示向量;
②单位向量都相等;
③若=2,=1,则a>b;
④若a=b,b=c,则a=c;
⑤若向量=,则A,B,C,D四点能构成平行四边形;
⑥若a∥b,b∥c,则a∥c;
⑦向量a=b的充要条件是=且a∥b;
⑧与非零向量a共线的单位向量为±;
⑨若λa=0(λ为实数),则λ必为零;
⑩若|a|=|b|,则a=b或a=-b;
⑪向量与相等;
⑫平行向量不一定是共线向量.
其中正确的是__④⑧__.(只填序号)
解析:①错误:向量可以用有向线段表示,但不能说向量就是有向线段.正确说法:向量与有向线段是两个不同的概念,向量可以用有向线段表示.
②错误:长度等于1个单位的向量,叫做单位向量,即单位向量的模都为1,但是方向不确定,所以单位向量不一定都相等.
③错误:向量本身不能比较大小,向量的模可以比较大小.正确说法:若=2,=1,则> .
④正确:因为a=b,所以a,b的长度相等且方向相同.又b=c,所以b,c的长度相等且方向相同.所以a,c的长度相等且方向相同,故a=c.
⑤错误:若向量=,则=且∥,所以直线AB与CD平行或重合,故A,B,C,D四点不一定能构成平行四边形.正确说法:已知A,B,C,D是不共线的四点,若向量=,则A,B,C,D四点能构成平行四边形.
⑥错误:零向量与任一向量平行,故当a∥b,b∥c时,若b=0,则a,c不一定平行.
⑦错误:当=且a∥b时,若a,b方向相反,则a与b是相反向量,即a=-b,得不到a=b;当向量a=b时,a与b的模相等且方向相同,所以可以得到=且a∥b.综上,向量a=b是=且a∥b的充分不必要条件.
⑧正确:向量的方向与非零向量a的方向相同,向量的模为=·=·=1;向量-的方向与非零向量a的方向相反,向量-的模为=·
=·=1.综上,向量±是与非零向量a共线的单位向量.
⑨错误:当a=0时,λa=0,此时λ为任意实数.
⑩错误:模相等的两个向量的方向是任意的.
⑪错误:向量与向量为相反向量.
⑫错误:平行向量与共线向量是同一概念,所以平行向量一定是共线向量.
2.平面向量的线性运算
a.平面向量的线性运算及其几何意义
(2)(2023汇编,10分)如图,在平行四边形ABCD中,E是BC的中点.
①若F是线段AE上靠近点A的三等分点,则=( C )
A.-+ B.-
C.- D.-
②设=a,=b,则=( D )
A.a+b B.a-b
C.a+b D.a-b
解析:①∵F是线段AE上靠近点A的三等分点,∴=,
∴=+=-+=-+(+)=-++=-.故选C.
②设AC与BD的交点为O,如图所示.
∵=a,=b,
∴==-=-=a-b.
∵E是BC的中点,
∴==(-)
==(-)
=(+)=a+b,
∴=+=a-b+a+b=a-b.
故选D.
(3)(2020海南,5分)在△ABC中,D是AB边上的中点,则=( C )
A.2+ B.-2
C.2- D.+2
解析:∵D是AB边上的中点,∴+=2,
∴=2-.故选C.
b.根据平面向量的线性运算求参数
(4)(2021北京模拟,4分)如图,每个小正方形的边长都是1,=λ+μ(λ,μ∈R),则λ·μ的值为( C )
A.1 B. C.- D.-
解析:由题图知=,∴=+=+=+(-)=-.
∵=λ+μ,∴λ=,μ=-,∴λ·μ=-.故选C.
(5)(2020河南焦作期中,5分)已知△ABC内接于圆O,且线段AB的延长线与线段OC的延长线相交.设=λ+μ,则λ+μ的取值范围是( C )
A.(-1,1) B.(-1,0) C.(0,1) D.
解析:设线段AB的延长线与线段OC的延长线相交于点D,则易知点D是圆O外一点.
设=t(t>1),
∵B,A,D三点共线且D在AB的延长线上,
∴可设=k(k>0),即-=k(-),
∴=(k+1)-k,
∴t=(k+1)-k(t>1,k>0),
则= + (t>1,k>0).
又∵=λ+μ,∴λ=,μ=,
∴λ+μ=∈(0,1).故选C.
c.根据向量的三角不等式解决有关向量的不等式问题
(6)(2023汇编,15分)已知a,b是两个非零向量.
①若向量a,b满足|a|=4,|b|=6,则|a+b|的最小值是__2__,|a-b|的最大值是__10__.
②若|b|≤1,|2a+b|=2,则|b|+|a+b|的最大值是( B )
A. B. C.3 D.5
③若b=(,1),|2a-b|=1,则|a|的取值范围为( C )
A. B.(1,3) C. D.(