内容正文:
第01讲 平面向量的基本概念
【人教A版2019】
模块一
向量的概念
1.向量的概念
(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量.
(2)数量:只有大小,没有方向的量(如年龄、身高、长度、面积、体积和质量等),称为数量.
注:
①本书所学向量是自由向量,即只有大小和方向,而无特定的位置,这样的向量可以作任意平移.
②看一个量是否为向量,就要看它是否具备了大小和方向两个要素.
③向量与数量的区别:数量与数量之间可以比较大小,而向量与向量之间不能比较大小.
2.向量的表示法
(1)有向线段:具有方向的线段叫做有向线段,有向线段包含三个要素:起点、方向、长度.
(2)向量的表示方法:
①字母表示法:如等.
(2)几何表示法:以A为始点,B为终点作有向线段(注意始点一定要写在终点的前面).如果用
一条有向线段表示向量,通常我们就说向量.
3.向量的有关概念
(1)向量的模:向量的大小叫向量的模(就是用来表示向量的有向线段的长度).
(2)零向量:长度为零的向量叫零向量.记作,它的方向是任意的.
(3)单位向量:长度等于1个单位的向量.
(4)相等向量:长度相等且方向相同的向量.
(5)相反向量:长度相等且方向相反的向量.
注:
①在画单位向量时,长度1可以根据需要任意设定.
②在平面内,相等的向量有无数多个,它们的方向相同且长度相等.
【题型1 向量概念的理解】
【例1.1】(23-24高一下·全国·课后作业)给出下列物理量:(1)质量;(2)速度;(3)力;(4)加速度;(5)路程;(6)密度;(7)功;(8)电流强度;(9)体积.其中不是向量的有( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.3个
【解题思路】根据向量的概念,即可得出答案.
【解答过程】看一个量是不是向量,就要看它是否具备向量的两个要素:大小和方向.
(2)(3)(4)既有大小也有方向,是向量,
(1)(5)(6)(7)(8)(9)只有大小没有方向,不是向量.
故选:A.
【例1.2】(24-25高一·江苏·课后作业)下列结论正确的个数是( )
①温度含零上和零下,所以温度是向量;
②向量的模是一个正实数;
③若向量与不共线,则与都是非零向量;
④若,则.
A.0 B.1
C.2 D.3
【解题思路】①根据向量的概念可判断;②根据向量模的概念可判断;③根据零向量与任何向量共线可判断;④根据向量的性质可判断.
【解答过程】①错,温度只有大小,没有方向,是数量不是向量;
②错,的模等于0;
③正确,根据零向量与任何向量共线可以判断正确;
④错,向量不能比较大小.
故选:B.
【变式1.1】(23-24高一·全国·假期作业)已知向量如图所示,下列说法不正确的是( )
A.也可以用表示 B.方向是由M指向N C.起点是M D.终点是M
【解题思路】根据向量的几何表示,逐项判断即可得解.
【解答过程】由向量的几何表示知,A、B、C正确,D不正确.
故选D.
【变式1.2】(2024高一·全国·专题练习)下列说法正确的个数是( )
(1)温度、速度、位移、功这些物理量是向量;
(2)零向量没有方向;
(3)向量的模一定是正数;
(4)非零向量的单位向量是唯一的.
A.0 B.1 C.2 D.3
【解题思路】根据零向量与单位向量,向量的定义对各个项逐个判断即可求解.
【解答过程】对于(1),温度与功没有方向,不是向量,故(1)错误;
对于(2),零向量的方向是任意的,故(2)错误;
对于(3),零向量的模为0,不是正数,故(3)错误;
对于(4),非零向量的单位向量的方向有两个,故(4)错误;
故选:A.
【题型2 零向量与单位向量】
【例2.1】(23-24高一下·山东菏泽·阶段练习)下列说法错误的是( )
A.任一非零向量都可以平行移动 B.是单位向量,则
C. D.若,则
【解题思路】根据题意,由向量的定义以及相关概念对选项逐一判断,即可得到结果.
【解答过程】因为非零向量是自由向量,可以自由平移移动,故A正确;
由单位向量对于可知,,故B正确;
因为,所以,故C正确;
因为两个向量不能比较大小,故D错误;
故选:D.
【例2.2】(23-24高一下·新疆·期中)下列说法正确的是( )
A.向量的模是一个正实数 B.零向量没有方向
C.单位向量的模等于1个单位长度 D.零向量就是实数0
【解题思路】根据向量的模、零向量和单位向量的定义逐个选项分析可得答案.
【解答过程】对于A,零向量的模等于零,故A错误;
对于B,零向量有方向,其方向是任意的,故B错误;
对于C,根据单位向量的定义可C知正确;
对于D,零向量有大小还有方向,而实数只有大小没有方向,故D错误.
故选:C.
【变式2.1】(24-25高一下·全国·课后作业)下列说法正确的是( )
A.零向量没有大小,没有方向
B.零向量是唯一没有方向的向量
C.零向量的长度为0
D.任意两个单位向量方向相同
【解题思路】根据零向量和单位向量的概念求解.
【解答过程】零向量有大小,有方向,其长度为0,方向不确定,任意两个单位向量长度相同,方向无法判断.
故选:C.
【变式2.2】(23-24高一下·新疆巴音郭楞·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.单位向量均相等 B.单位向量
C.零向量与任意向量平行 D.若向量,满足,则
【解题思路】对于A:由方向不一定相同否定结论;对于B:单位向量.否定结论;
对于C:零向量与任意向量平行.即可判断;对于D:,的方向可以是任意的. 否定结论.
【解答过程】对于A:单位向量的模相等,但是方向不一定相同.故A错误;
对于B:单位向量.故B错误;
对于C:零向量与任意向量平行.正确;
对于D:若向量,满足,但是,的方向可以是任意的.
故选:C.
【题型3 向量的几何表示与向量的模】
【例3.1】(23-24一下·山东菏泽·阶段练习)如果一架飞机向西飞行,再向南飞行,记飞机飞行的路程为,位移为,则( )
A. B. C. D.与不能比较大小
【解题思路】根据题意,作图,结合向量的几何意义,可得答案.
【解答过程】由题意,作图如下:
则该飞机由先飞到,再飞到,则,,,
则飞机飞行的路程为,,
所以.
故选:A.
【例3.2】(23-24高一下·安徽合肥·阶段练习)在如图所示的半圆中,AB为直径,点O为圆心,C为半圆上一点,且,,则等于( )
A.1 B. C. D.2
【解题思路】根据,可得,进一步得出答案.
【解答过程】如图,连接AC,
由,得.
因为为半圆上的点,所以,
所以.
故选:A.
【变式3.1】(24-25高一下·全国·课后作业)在如图的方格纸中,小方格的边长为1,画出下列向量.
(1),点A在点O的正西方向;
(2),点B在点O的北偏西方向;
(3)根据(1)(2),作出向量并求出的值.
【解题思路】(1)根据要求画出点的位置即可;
(2)根据要求画出点的位置即可;
(3)向量由点指向点,画出图形即可求出.
【解答过程】(1)因为,点A在点O的正西方向,故向量如图所示.
(2)因为,点B在点O的北偏西方向,故向量如图所示.
(3)向量如图所示,.
【变式3.2】(23-24高一下·安徽淮北·阶段练习)在如图的方格纸中,画出下列向量.
(1),点在点的正西方向;
(2),点在点的北偏西方向;
(3)求出的值.
【解题思路】(1)根据向量的大小和方向,作向量,
(2)根据向量的大小和方向,作向量,
(3)根据向量的模的定义求.
【解答过程】(1)因为,点在点的正西方向,故向量的图示如下:
(2)因为,点在点的北偏西方向,故向量的图示如下:
(3)
.
模块二
相等向量与共线向量
1.向量的共线或平行
方向相同或相反的非零向量,叫共线向量(共线向量又称为平行向量).规定:与任一向量共线.
注:
①零向量的方向是任意的,注意与0的含义与书写区别.
②平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.
③共线向量与相等向量的关系:相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定是相等的向量.
2.用共线(平行)向量或相等向量刻画几何关系
(1)利用向量的模相等可以证明线段相等,利用向量相等可以证明线段平行且相等.
(2)利用向量共线可以证明直线与直线平行,但需说明向量所在的直线无公共点.
(3)利用向量可以判断图形的形状(如平行四边形、等腰三角形等)、证明多点共线等.
【题型4 向量相等或共线的判断】
【例4.1】(23-24高一下·广东东莞·开学考试)设点是正方形的中心,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.与共线
【解题思路】
画出图形,结合相等向量与共线向量的定义判断即可.
【解答过程】
如图,
因为,方向相同,长度相等,故,故A正确;
因为,方向不同,故,故B错误;
因为,,三点共线,所以,故C正确;
因为,所以与共线,故D正确.
故选:B.
【例4.2】(23-24高二·全国·假期作业)如图,在四棱柱的上底面ABCD中,,则下列向量相等的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【解题思路】由可知四边形是平行四边形,根据相等向量的定义即可判断.
【解答过程】因为,则四边形是平行四边形,结合题图,
,A错误;
,B错误;
与方向不相同,C错误;
,D正确.
故选:D.
【变式4.1】(23-24高一下·全国·课后作业)如图,四边形和四边形都是平行四边形.
(1)写出与向量相等的向量;
(2)写出与向量共线的向量.
【解题思路】(1)根据向量相等的概念直接求解;
(2)根据共线向量的概念直接求解即可.
【解答过程】(1)∵四边形和四边形都是平行四边形,
∴,,
∴.
故与向量相等的向量是,.
(2)由共线向量的条件知,与共线的向量有,,,,,,.
【变式4.2】(24-25高一·全国·课堂例题)已知O为正六边形的中心,在图所标出的向量中:
(1)试找出与共线的向量;
(2)确定与相等的向量;
(3)与相等吗?
【解题思路】(1)(2)(3)根据给定条件,利用正六边形的性质,结合共线向量、相等向量的意义判断作答.
【解答过程】(1)由O为正六边形的中心,得与共线的向量有和.
(2)由于与长度相等且方向相同,所以.
(3)显然,且,但与的方向相反,所以这两个向量不相等.
【题型5 用向量关系研究几何图形的性质】
【例5.1】(23-24高一下·河南·期中)在四边形中,与交于点,且,则 ( )
A. B.四边形是梯形
C.四边形是菱形 D.四边形是矩形
【解题思路】由题意,根据相等向量的概念和向量的模,结合矩形的判定定理即可求解.
【解答过程】由,
知四边形的对角线相互平分且相等,
所以四边形为矩形.
故选:D.
【例5.2】(23-24高一下·辽宁抚顺·开学考试)若四边形中,,且,则对该四边形形状的说法中错误的是( )
A.平行四边形 B.矩形
C.梯形 D.正方形
【解题思路】根据向量条件可判断四边形为正方形,据此判断各选项.
【解答过程】四边形中,则其为平行四边形,
若同时满足,即邻边相等,就是菱形,
最后,即对角线相等,就满足了矩形的条件.
于是三项都满足的四边形为正方形,故A,B,D正确,C错误.
故选:C.
【变式5.1】(23-24高一·全国·课后作业)如图,四边形ABCD的对角线AC与BD交于点O,且,.求证:四边形ABCD是平行四边形.
【解题思路】由,可得AC、BD互相平分,利用平行四边形的判定定理即可证明.
【解答过程】因为四边形ABCD的对角线AC与BD交于点O,且,.
所以四边形ABCD的对角线AC、BD互相平分,
所以四边形ABCD是平行四边形.
即证.
【变式5.2】(23-24高一下·全国·课后作业)如图,已知在四边形中,M,N分别是,的中点,又.求证:.
【解题思路】根据相等向量的定义、中点的定义、平行四边形的判定定理和性质定理,可以证明出.
【解答过程】证明:由可知且,
所以四边形为平行四边形,
从而.
又M,N分别是,的中点,于是.
所以且.
所以四边形是平行四边形.
从而.
一、单选题
1.(2024高二上·黑龙江佳木斯·学业考试)下列量中是向量的为( )
A.功 B.距离 C.拉力 D.质量
【解题思路】根据向量的定义即可判断.
【解答过程】功,距离,质量只有大小没有方向,不是向量;拉力既有大小又有方向,是向量.
故选:C.
2.(23-24高一下·全国·课前预习)下列说法正确的是( )
A.向量的模是正实数
B.共线向量一定是相等向量
C.方向相反的两个向量一定是共线向量
D.两个有共同起点且共线的向量终点也必相同
【解题思路】根据向量、向量的模和共线向量的含义即可判定.
【解答过程】对于A,因为,不是正实数,故A错误;
对于B,共线向量是方向相同或相反的向量,但模的大小不确定,故B错误;
对于C,共线向量是方向相同或相反的向量,故方向相反的两个向量一定是共线向量,故C正确;
对于D,两个有共同起点且共线的向量方向相同或相反,长度也不一定相同,故终点不一定相同,故D错误.
故选:C.
3.(2024高三·北京·专题练习)给出下列命题:①任一非零向量都可以平行移动,零向量的长度为零,方向是任意的;②若,都是单位向量,则;③向量与相等.其中正确命题的序号为( )
A.① B.③ C.①③ D.①②
【解题思路】由向量的有关概念逐项判断即可.
【解答过程】因为同方向且模相等的向量相等,与位置无关,故任一非零向量都可以平行移动,
且零向量的长度为零,方向是任意的,故①正确;
根据单位向量的定义可知,单位向量的模相等,但方向不一定相同,
故两个单位向量不一定相等,故②错误;
向量与互为相反向量,故③错误.
故选:A.
4.(23-24高一下·福建莆田·阶段练习)下列结论中,正确的是( )
A.零向量的大小为0,没有方向
B.
C.起点相同的单位向量,终点必相同
D.若两个单位向量平行,则这两个单位向量相等
【解题思路】根据零向量特点即可判断A;根据向量模的定义即可判断B,根据单位向量以及向量共线的性质即可判断CD.
【解答过程】对A,既有大小又有方向的量叫向量,则零向量既有大小又有方向,故A错误;
对B,由于与方向相反,长度相等,故B正确;
对C,起点相同的单位向量,终点不一定相同,故C错误;
对D,若两个单位向量平行,则这两个单位向量相等或相反,故D错误.
故选:B.
5.(2024高三·全国·专题练习)在中,,、分别是、的中点,则( )
A.与共线 B.与共线
C.与相等 D.与相等
【解题思路】利用共线向量、相等向量的概念逐项判断即可.
【解答过程】由题意可知,与不共线,A错;
因为、分别是、的中点,所以,,故与共线,B对;
因为与不平行,所以与不相等,C错;
因为,D错.
故选:B.
6.(23-24高一下·黑龙江佳木斯·期末)下列叙述中正确的是( )
A.已知向量,,且,则与的方向相同或相反
B.若,则
C.若,,则
D.对任一非零向量,是一个单位向量
【解题思路】对A,若,有一个为零向量即可判断;对B,向量相等定义即可判断;对C,若即可判断;对D,由单位向量的定义判断.
【解答过程】对A,零向量与任意向量共线,且零向量的方向是任意的,若或时,与的方向不是相同或相反,故A错误;
对B,,且,方向相同才可判断,故B错误;
对C,当时,若,,与是任意向量,故C错误;
对D,对任一非零向量,表示与方向相同且模长为1的向量,故D正确.
故选:D.
7.(23-24高一下·福建福州·期中)下列说法正确的是( )
A.若两个非零向量共线,则必在同一直线上
B.若与共线,与共线,则与也共线
C.若则
D.若非零向量与是共线向量,则它们的夹角是或
【解题思路】根据共线向量的概念即可判断A,B,D;根据相等向量的概念可以判断C.
【解答过程】方向相同或相反的两个非零向量是共线向量,因此D正确;
若非零向量是共线向量,则未必在同一直线上,A错;
若,则与共线,与共线,但是与未必共线,B错;
由可以得到的大小相等,但方向不一定相同,C错.
故选:D.
8.(24-25高一下·全国·课后作业)如图,在中,可以用同一条有向线段表示的向量是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【解题思路】根据相等向量的概念,得到和是相等向量,即可求解.
【解答过程】对于A中,向量和的方向相反,但长度相等,所以和不是相等向量;
对于B中,向量和的方向相同且长度相等,所以和是相等向量,
对于C中,向量和的方向不同,且长度不相等,所以和不是相等向量;
对于D中,向量和的方向不同,且长度不相等,所以和不是相等向量;
所以只有向量和可以用同一条有向线段表示.
故选:B.
二、多选题
9.(24-25高一下·全国·课后作业)(多选)下列说法错误的是( )
A.若,则 B.长度相等的向量是相等向量
C.零向量的方向是任意的 D.方向相反的向量是相反向量
【解题思路】根据向量的相关定义逐一判断各个选项即可求解.
【解答过程】对于A,若,则不一定有,
比如,让这两个向量共起点,则它们的终点分步在以这个起点为圆心的一个圆周上,
所以这两个向量不一定共线,故A错误;
对于B,长度相等且方向相同的向量是相等向量,故B错误;
对于C,零向量的方向是任意的,故C正确;
对于D,方向相反且长度一样的向量是相反向量,故D错误.
故选:ABD.
10.(23-24高一下·江苏泰州·阶段练习)下列说法中,正确的是( )
A.若两个非零向量 满足,则是互为相反向量
B.若向量 满足 与同向,则
C.的充要条件是 与重合,与重合
D.模为0是一个向量方向不确定的充要条件
【解题思路】根据向量的基本性质,基本概念,以及向量平行和零向量的定义,逐项分析即可.
【解答过程】对于A,因为两个非零向量 满足,
则,且,故方向相反,
则是互为相反向量,故A正确;
对于B,因为向量不能比较大小,故B错误;
对于C, 若与重合,与重合,则,
则充分性成立,
但,根据向量的可平移性,
不一定有与重合,与重合,必要性不成立,
故C错误;
对于D,模为0的向量是零向量,故其方向不确定;
一个向量方向不确定,是零向量,其模为0,
故模为0是一个向量方向不确定的充要条件,
则D正确,
故选:AD.
11.(24-25高一下·全国·课后作业)如图,在菱形中,,则以下说法正确的是( )
A.与相等的向量只有1个(不含)
B.与的模相等的向量有9个(不含)
C.的模恰为的模的倍
D.与不相等
【解题思路】根据相等向量以及模长定义,结合结合图形求解ABD,根据菱形的性质即可求解C.
【解答过程】由于,因此与相等的向量只有,而与的模相等的向量有,,,,,,,,,故A,B正确;
而在中,,,故,故C正确;
由于,因此与是相等的,故D错误.
故选:ABC.
三、填空题
12.(24-25高一下·全国·课后作业)已知四边形和都是平行四边形,则与向量相等的向量为
, .
【解题思路】根据向量相等的概念直接求解.
【解答过程】
四边形和都是平行四边形,
,,
从而,,.
故与向量相等的向量为,.
故答案为:,.
13.(24-25高一下·全国·课后作业)如图,在正六边形ABCDEF中,若AB=1,则= 2 .
【解题思路】由向量的加法原则求解即可.
【解答过程】因为,
因为正六边形ABCDEF是由6个全等的等边三角形构成,所以,
所以.
故答案为:2.
14.(23-24高一·全国·假期作业)下列说法中正确的是 ①③ .
①若向量与向量不平行,则与的方向一定不相同;
②任意两个相等的非零向量的起点与终点是一平行四边形的四个顶点;
③向量与不共线,则与都是非零向量.
【解题思路】根据向量的概念、向量平行的定义,逐项判断即可.
【解答过程】由向量平行的定义知①正确;两个相等的非零向量可以在同一直线上,故②不正确;向量与不共线,则与都是非零向量,正确,不妨设为零向量,则与共线,与与不共线矛盾,故③正确.
故答案为:①③.
四、解答题
15.(24-25高一·全国·随堂练习)选择适当的比例尺,用有向线段表示下列向量.
(1)终点A在起点O正东方向3m处;
(2)终点B在起点O正西方向3m处;
(3)终点C在起点O东北方向4m处;
(4)终点D在起点O西南方向2m处.
【解题思路】(1)从向东作长度为3m的有向线段;
(2)从向西作长度为3m的有向线段;
(3)从点起向北偏东方向作长度为4m的有向线段;
(4)从点起向南偏西方向作长度为2m的有向线段.
【解答过程】(1)从向东作长度为3m的有向线段:
(2)从向西作长度为3m的有向线段:
(3)从点起向北偏东方向作长度为4m的有向线段:
(4)从点起向南偏西方向作长度为2m的有向线段:
16.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,在边长为1的小正方形组成的网格上,求:
(1);
(2);
(3).
【解题思路】(1)(2)(3)根据所给图形,利用勾股定理,直接计算模长即可得解.
【解答过程】(1);
(2);
(3).
17.(24-25高一下·全国·课前预习)如图,在矩形中,,B,E分别为边AC,DF的中点,在以A,B,C,D,E,F为起点和终点的所有有向线段表示的向量中:
(1)分别找出与,相反的向量;
(2)分别找出与,相等的向量.
【解题思路】运用相等向量,相反向量概念可解.
【解答过程】(1)方向相反,大小相等的向量互为相反向量.
与相反的向量有,,;与相反的向量有,.
(2)方向相同,大小相等的向量是相等向量.
则,与方向相同,且长度相等, 故与相等的向量为,.
同理,与相等的向量为.
18.(24-25高一下·全国·课后作业)在方格纸(每个小方格的边长为1)中,画出下列向量.
(1),点在点的正东方向;
(2),点在点的北偏东方向;
(3)求出的值.
【解题思路】(1)根据要求画出点的位置即可;
(2)根据要求画出点的位置即可;
(3)向量由点指向点,画出图形即可求出.
【解答过程】(1)所求向量如图所示:
(2)所求向量如图所示:
(3)由图知,是等腰直角三角形,所以.
19.(24-25高一上·全国·课后作业)在如图所示的网格图中,每个小方格的边长为1个单位长度,请你用直尺和圆规画出下列向量.
(1);
(2),使;
(3),使;
(4),使.
【解题思路】(1)根据起点和终点作出向量即可;
(2)根据起点和模长作出向量即可;
(3)根据向量相等作出向量即可;
(4)根据向量平行作出向量即可.
【解答过程】(1)
(2)答案不唯一,向量的终点在以为圆心2为半径的圆弧上即可.
(3)答案不唯一,向量只要和向量同向等长即可.
(4)答案不唯一,向量只要和向量平行即可.
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第01讲 平面向量的基本概念
【人教A版2019】
模块一
向量的概念
1.向量的概念
(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量.
(2)数量:只有大小,没有方向的量(如年龄、身高、长度、面积、体积和质量等),称为数量.
注:
①本书所学向量是自由向量,即只有大小和方向,而无特定的位置,这样的向量可以作任意平移.
②看一个量是否为向量,就要看它是否具备了大小和方向两个要素.
③向量与数量的区别:数量与数量之间可以比较大小,而向量与向量之间不能比较大小.
2.向量的表示法
(1)有向线段:具有方向的线段叫做有向线段,有向线段包含三个要素:起点、方向、长度.
(2)向量的表示方法:
①字母表示法:如等.
(2)几何表示法:以A为始点,B为终点作有向线段(注意始点一定要写在终点的前面).如果用
一条有向线段表示向量,通常我们就说向量.
3.向量的有关概念
(1)向量的模:向量的大小叫向量的模(就是用来表示向量的有向线段的长度).
(2)零向量:长度为零的向量叫零向量.记作,它的方向是任意的.
(3)单位向量:长度等于1个单位的向量.
(4)相等向量:长度相等且方向相同的向量.
(5)相反向量:长度相等且方向相反的向量.
注:
①在画单位向量时,长度1可以根据需要任意设定.
②在平面内,相等的向量有无数多个,它们的方向相同且长度相等.
【题型1 向量概念的理解】
【例1.1】(23-24高一下·全国·课后作业)给出下列物理量:(1)质量;(2)速度;(3)力;(4)加速度;(5)路程;(6)密度;(7)功;(8)电流强度;(9)体积.其中不是向量的有( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.3个
【例1.2】(24-25高一·江苏·课后作业)下列结论正确的个数是( )
①温度含零上和零下,所以温度是向量;
②向量的模是一个正实数;
③若向量与不共线,则与都是非零向量;
④若,则.
A.0 B.1
C.2 D.3
【变式1.1】(23-24高一·全国·假期作业)已知向量如图所示,下列说法不正确的是( )
A.也可以用表示 B.方向是由M指向N C.起点是M D.终点是M
【变式1.2】(2024高一·全国·专题练习)下列说法正确的个数是( )
(1)温度、速度、位移、功这些物理量是向量;
(2)零向量没有方向;
(3)向量的模一定是正数;
(4)非零向量的单位向量是唯一的.
A.0 B.1 C.2 D.3
【题型2 零向量与单位向量】
【例2.1】(23-24高一下·山东菏泽·阶段练习)下列说法错误的是( )
A.任一非零向量都可以平行移动 B.是单位向量,则
C. D.若,则
【例2.2】(23-24高一下·新疆·期中)下列说法正确的是( )
A.向量的模是一个正实数 B.零向量没有方向
C.单位向量的模等于1个单位长度 D.零向量就是实数0
【变式2.1】(24-25高一下·全国·课后作业)下列说法正确的是( )
A.零向量没有大小,没有方向
B.零向量是唯一没有方向的向量
C.零向量的长度为0
D.任意两个单位向量方向相同
【变式2.2】(23-24高一下·新疆巴音郭楞·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.单位向量均相等 B.单位向量
C.零向量与任意向量平行 D.若向量,满足,则
【题型3 向量的几何表示与向量的模】
【例3.1】(23-24一下·山东菏泽·阶段练习)如果一架飞机向西飞行,再向南飞行,记飞机飞行的路程为,位移为,则( )
A. B. C. D.与不能比较大小
【例3.2】(23-24高一下·安徽合肥·阶段练习)在如图所示的半圆中,AB为直径,点O为圆心,C为半圆上一点,且,,则等于( )
A.1 B. C. D.2
【变式3.1】(24-25高一下·全国·课后作业)在如图的方格纸中,小方格的边长为1,画出下列向量.
(1),点A在点O的正西方向;
(2),点B在点O的北偏西方向;
(3)根据(1)(2),作出向量并求出的值.
【变式3.2】(23-24高一下·安徽淮北·阶段练习)在如图的方格纸中,画出下列向量.
(1),点在点的正西方向;
(2),点在点的北偏西方向;
(3)求出的值.
模块二
相等向量与共线向量
1.向量的共线或平行
方向相同或相反的非零向量,叫共线向量(共线向量又称为平行向量).规定:与任一向量共线.
注:
①零向量的方向是任意的,注意与0的含义与书写区别.
②平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.
③共线向量与相等向量的关系:相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定是相等的向量.
2.用共线(平行)向量或相等向量刻画几何关系
(1)利用向量的模相等可以证明线段相等,利用向量相等可以证明线段平行且相等.
(2)利用向量共线可以证明直线与直线平行,但需说明向量所在的直线无公共点.
(3)利用向量可以判断图形的形状(如平行四边形、等腰三角形等)、证明多点共线等.
【题型4 向量相等或共线的判断】
【例4.1】(23-24高一下·广东东莞·开学考试)设点是正方形的中心,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.与共线
【例4.2】(23-24高二·全国·假期作业)如图,在四棱柱的上底面ABCD中,,则下列向量相等的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【变式4.1】(23-24高一下·全国·课后作业)如图,四边形和四边形都是平行四边形.
(1)写出与向量相等的向量;
(2)写出与向量共线的向量.
【变式4.2】(24-25高一·全国·课堂例题)已知O为正六边形的中心,在图所标出的向量中:
(1)试找出与共线的向量;
(2)确定与相等的向量;
(3)与相等吗?
【题型5 用向量关系研究几何图形的性质】
【例5.1】(23-24高一下·河南·期中)在四边形中,与交于点,且,则 ( )
A. B.四边形是梯形
C.四边形是菱形 D.四边形是矩形
【例5.2】(23-24高一下·辽宁抚顺·开学考试)若四边形中,,且,则对该四边形形状的说法中错误的是( )
A.平行四边形 B.矩形
C.梯形 D.正方形
【变式5.1】(23-24高一·全国·课后作业)如图,四边形ABCD的对角线AC与BD交于点O,且,.求证:四边形ABCD是平行四边形.
【变式5.2】(23-24高一下·全国·课后作业)如图,已知在四边形中,M,N分别是,的中点,又.求证:.
一、单选题
1.(2024高二上·黑龙江佳木斯·学业考试)下列量中是向量的为( )
A.功 B.距离 C.拉力 D.质量
2.(23-24高一下·全国·课前预习)下列说法正确的是( )
A.向量的模是正实数
B.共线向量一定是相等向量
C.方向相反的两个向量一定是共线向量
D.两个有共同起点且共线的向量终点也必相同
3.(2024高三·北京·专题练习)给出下列命题:①任一非零向量都可以平行移动,零向量的长度为零,方向是任意的;②若,都是单位向量,则;③向量与相等.其中正确命题的序号为( )
A.① B.③ C.①③ D.①②
4.(23-24高一下·福建莆田·阶段练习)下列结论中,正确的是( )
A.零向量的大小为0,没有方向
B.
C.起点相同的单位向量,终点必相同
D.若两个单位向量平行,则这两个单位向量相等
5.(2024高三·全国·专题练习)在中,,、分别是、的中点,则( )
A.与共线 B.与共线
C.与相等 D.与相等
6.(23-24高一下·黑龙江佳木斯·期末)下列叙述中正确的是( )
A.已知向量,,且,则与的方向相同或相反
B.若,则
C.若,,则
D.对任一非零向量,是一个单位向量
7.(23-24高一下·福建福州·期中)下列说法正确的是( )
A.若两个非零向量共线,则必在同一直线上
B.若与共线,与共线,则与也共线
C.若则
D.若非零向量与是共线向量,则它们的夹角是或
8.(24-25高一下·全国·课后作业)如图,在中,可以用同一条有向线段表示的向量是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
二、多选题
9.(24-25高一下·全国·课后作业)(多选)下列说法错误的是( )
A.若,则 B.长度相等的向量是相等向量
C.零向量的方向是任意的 D.方向相反的向量是相反向量
10.(23-24高一下·江苏泰州·阶段练习)下列说法中,正确的是( )
A.若两个非零向量 满足,则是互为相反向量
B.若向量 满足 与同向,则
C.的充要条件是 与重合,与重合
D.模为0是一个向量方向不确定的充要条件
11.(24-25高一下·全国·课后作业)如图,在菱形中,,则以下说法正确的是( )
A.与相等的向量只有1个(不含)
B.与的模相等的向量有9个(不含)
C.的模恰为的模的倍
D.与不相等
三、填空题
12.(24-25高一下·全国·课后作业)已知四边形和都是平行四边形,则与向量相等的向量为
.
13.(24-25高一下·全国·课后作业)如图,在正六边形ABCDEF中,若AB=1,则= .
14.(23-24高一·全国·假期作业)下列说法中正确的是 .
①若向量与向量不平行,则与的方向一定不相同;
②任意两个相等的非零向量的起点与终点是一平行四边形的四个顶点;
③向量与不共线,则与都是非零向量.
四、解答题
15.(24-25高一·全国·随堂练习)选择适当的比例尺,用有向线段表示下列向量.
(1)终点A在起点O正东方向3m处;
(2)终点B在起点O正西方向3m处;
(3)终点C在起点O东北方向4m处;
(4)终点D在起点O西南方向2m处.
16.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,在边长为1的小正方形组成的网格上,求:
(1);
(2);
(3).
17.(24-25高一下·全国·课前预习)如图,在矩形中,,B,E分别为边AC,DF的中点,在以A,B,C,D,E,F为起点和终点的所有有向线段表示的向量中:
(1)分别找出与,相反的向量;
(2)分别找出与,相等的向量.
18.(24-25高一下·全国·课后作业)在方格纸(每个小方格的边长为1)中,画出下列向量.
(1),点在点的正东方向;
(2),点在点的北偏东方向;
(3)求出的值.
19.(24-25高一上·全国·课后作业)在如图所示的网格图中,每个小方格的边长为1个单位长度,请你用直尺和圆规画出下列向量.
(1);
(2),使;
(3),使;
(4),使.
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