内容正文:
6.1 平面向量的概念
【题型1】 向量的概念
【基础知识】
向量:既有大小又有方向的量.
解释
1 对一块豆腐施加向下的力与向上的力,虽然力的大小一样,但方向不同,最后产生的效果不一样.
故研究既有大小又有方向的量是存在实际必要性的,你还能举出生活中什么例子么?
2 只有大小没有方向的量(如体重、身高等)称为数量;
3 物理中向量常称为矢量,数量常称为标量.
【经典例题】
【例1】(23-24高二下·山东菏泽·阶段练习)下列物理量:①质量;②速度;③位移;④力;⑤加速度;⑥路程;⑦密度.其中是向量的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【巩固练习】
1(24-25高二上·黑龙江佳木斯·阶段练习)下列量中是向量的为( )
A.体积 B.距离
C.拉力 D.质量
2(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·阶段练习)给出下列物理量:
①质量;②速度;③位移;④力;⑤加速度;⑥路程;⑦密度;⑧功;⑨时间.其中不是向量的有( )
A.①⑥ B.⑦⑧⑨ C.①⑧⑨ D.①⑥⑦⑧⑨
【题型2】向量的几何表示
【基础知识】
向量可以用有向线段表示,也可以用字母.
解释
(1)在线段中,以为起点,为终点,我们就说线段具有方向,具有方向的线段叫做有向线段;
(2)向量是以为起点,为终点的;起点写在终点前面;
(3)向量的长度是向量的模,记作.
【经典例题】
【例1】(22-23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
【例2】(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.
【巩固练习】
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
2(21-22高一下·河南许昌·期末)已知点在所在平面内,满足,则点是的( )
A.外心 B.内心 C.垂心 D.重心
3(22-23高一下·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
4(23-24高一·全国·课后作业)图中,小正方形的边长为1,则||= ,||= ,||= .
5(23-24高一·上海·课堂例题)在平面直角坐标系中,作出表示下列向量的有向线段:
(1)向量的起点在坐标原点,与x轴正方向的夹角为120°且;
(2)向量的模为4,方向与y轴的正方向反向;
(3)向量的方向与y轴的正方向同向,模为2.
【题型3】零向量与单位向量
【基础知识】
名称
定义
特点
零向量
长度为的向量,记作
零向量的方向是任意的
单位向量
长度为一个单位长度的向量
若是单位向量,则
【经典例题】
【例1】(23-24高一下·广东湛江·开学考试)下列命题正确的个数是( )
(1)单位向量的方向都相同;(2)零向量是没有方向的向量;
(3)零向量的方向是任意的;(4)零向量的长度为0.
A.1 B.2 C.3 D.4
【巩固练习】
1(23-24高一下·全国·假期作业)下列说法正确的个数为( )
①面积、压强、速度、位移这些物理量都是向量
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
2(22-23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
3(21-22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
4(22-23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
【题型4】 相等向量与共线向量
【基础知识】
名称
定义
特点
相等向量
长度相等且方向相同的两个向量
相等向量有传递性
平行向量
(共线向量)
方向相同或相反的非零向量,,
记作
零向量和任何向量平行
解释
(1) 相等向量
有什么量是会受位置影响的呢?学过物理的都会说:重力,贵哥在月球和在地球的重力肯定不一样的,但是贵哥的颜值则不管在月球还是在地球都是那么高的,颜值这个量就不受位置的影响.
若向量与向量的方向相同且大小相等,则,与向量的起点无关,即说白就是相等向量不受位置的影响,可以任意平行移动的!
(2) 平行向量(共线向量)
平面向量在平面内可以任意平行移动,而线段不一样,则两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念.
图一中线段和在①中是,在②中是、共线;
(图一)
图二中向量和对于向量来说共线与平行是同一概念,故①和②的情况是一样.
(图二)
故平行向量与共线向量是同一个概念;
(3) 平行向量无传递性(因为有;
(4) 相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定是相等向量;
【经典例题】
【例1】(23-24高一下·广东东莞·开学考试)给出下列六个命题:
①两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;
②若,则;
③在四边形中,若,则四边形是平行四边形;
④平行四边形中,一定有;
⑤若,,则;
⑥若,,则
其中不正确的命题的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【例2】(24-25高一上·上海·课堂例题)设O是正六边形的中心,写出满足条件的向量.
(1)与相等的向量;
(2)与相等的向量;
(3)与的模相等且平行的向量(除外).
【巩固练习】
1(23-24高一下·山西忻州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.单位向量都相等 B.若,则
C.若,则 D.若,则
2(2024高三·全国·专题练习)如图,在正中,,,均为所在边的中点,则以下向量和相等的是( )
A. B.
C. D.
3(23-24高一下·辽宁大连·阶段练习)下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若 ,则
4(23-24高一下·天津河北·期中)下列说法中,正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若且,则 D.若,则
5(23-24高一下·北京·期中)已知是平面内四个不同的点,则“”是“四边形为平行四边形”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
6(23-24高一下·陕西咸阳·期中)已知四边形中,,并且,则四边形是( )
A.菱形 B.正方形 C.等腰梯形 D.长方形
7(多选)(24-25高二上·湖北·开学考试)关于非零向量,下列命题中正确的是( )
A.若,则. B.若,则 .
C.若,则. D.若,则.
8(多选)(24-25高一下·全国·课后作业)(多选)如下四个命题中,说法正确的是( )
A.向量
B.两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同
C.两个有公共终点的向量,一定是共线向量
D.向量与向量是共线向量,则点A,B,C,D必在同一条直线上
9(多选)(24-25高二上·云南昭通·期中)如图,在菱形中,若,则以下说法中正确的是( )
A.与不平行
B.的模恰为模的倍
C.与的模相等的向量有9个(不含)
D.与相等的向量只有一个(不含)
10(24-25高一下·全国·课后作业)如图,为正方形对角线的交点,四边形,都是正方形.在图中所示的向量中:
(1)分别写出与,相等的向量;
(2)写出与的相反向量;
(3)写出与模相等的向量.
【A组---基础题】
1(22-23高一下·海南·期中)下列各物理量表示向量的是( )
A.质量 B.距离 C.力 D.体重
2(23-24高一下·全国·课后作业)设点是正三角形的中心,则向量,,是( )
A.共起点的向量 B.模相等的向量 C.共线向量 D.相等向量
3(23-24高一下·全国·课后作业)下列说法正确的是( )
A.向量与向量的长度相等
B.两个有共同起点,且长度相等的向量,它们的终点相同
C.零向量没有方向
D.向量的模是一个正实数
4(23-24高一下·全国·课后作业)在同一平面内,把所有长度为1的向量的始点固定在同一点,这些向量的终点形成的轨迹是( )
A.单位圆 B.一段弧
C.线段 D.直线
5(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
6(多选)(21-22高一下·全国·课后作业)下列说法中错误的是( )
A.若||=||,则= B.若≠,则||≠||
C.零向量的长度为0 D.若则
7(多选)(24-25高一下·全国·课后作业)(多选)如图所示,四边形,,是全等的菱形,则下列结论中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
8(2025高三·全国·专题练习)给出下列命题:
①若向量,,则;
②若平面上所有单位向量的起点移到同一个点,则其终点在同一个圆上;
③在菱形中,一定有.
其中是真命题的为 .(填序号)
9(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.
10(23-24高一下·全国·课后作业)飞机从A地按北偏西15°的方向飞行到达B地,再从B地按南偏东75°的方向飞行到达C地,那么C地在A地什么方向上?C地距A地多远?
11(24-25高二·上海·假期作业)如图,E、F、G依次是正三角形ABC的边AB、BC、AC的中点.
(1)在以A、B、C、E、F、G为起点或终点的向量中,找出与向量共线的向量;
(2)在以A、B、C为起点,以E、F、G为终点的向量中,找出与向量模相等的向量;
(3)在以E、F、G为起点,以A、B、C为终点的向量中,找出与向量相等的向量.
【B组---提高题】
1(22-23高三下·河南·阶段练习)已知四边形,下列说法正确的是( )
A.若,则四边形为平行四边形
B.若,则四边形为矩形
C.若,且,则四边形为矩形
D.若,且,则四边形为梯形
2(2023高一·全国·课后作业)如图,半圆的直径,是半圆上的一点,、分别是、上的点,且,,.
(1)求证:;
(2)求.
3(23-24高一下·全国·课后作业)如图的方格纸由若干个边长为1的小正方形并在一起组成,方格纸中有两个定点A,B.点C为小正方形的顶点,且.
(1)画出所有的向量;
(2)求的最大值与最小值.
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6.1 平面向量的概念
【题型1】 向量的概念
【基础知识】
向量:既有大小又有方向的量.
解释
1 对一块豆腐施加向下的力与向上的力,虽然力的大小一样,但方向不同,最后产生的效果不一样.
故研究既有大小又有方向的量是存在实际必要性的,你还能举出生活中什么例子么?
2 只有大小没有方向的量(如体重、身高等)称为数量;
3 物理中向量常称为矢量,数量常称为标量.
【经典例题】
【例1】(23-24高二下·山东菏泽·阶段练习)下列物理量:①质量;②速度;③位移;④力;⑤加速度;⑥路程;⑦密度.其中是向量的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】由向量的概念即既有大小又有方向的量即可求解.
【详解】是向量的有②速度;③位移;④力;⑤加速度;是数量的有①质量;⑥路程;⑦密度.
故选:C.
【巩固练习】
1(24-25高二上·黑龙江佳木斯·阶段练习)下列量中是向量的为( )
A.体积 B.距离
C.拉力 D.质量
【答案】C
【分析】由向量的定义即可判断
【详解】A,B,D只有大小,C既有大小又有方向
故选:C
2(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·阶段练习)给出下列物理量:
①质量;②速度;③位移;④力;⑤加速度;⑥路程;⑦密度;⑧功;⑨时间.其中不是向量的有( )
A.①⑥ B.⑦⑧⑨ C.①⑧⑨ D.①⑥⑦⑧⑨
【答案】D
【分析】根据向量的定义可得正确的选项.
【详解】速度、位移、力、加速度既有大小,又有方向,故它们为向量,
余下皆不为向量,
故选:D.
【题型2】向量的几何表示
【基础知识】
向量可以用有向线段表示,也可以用字母.
解释
(1)在线段中,以为起点,为终点,我们就说线段具有方向,具有方向的线段叫做有向线段;
(2)向量是以为起点,为终点的;起点写在终点前面;
(3)向量的长度是向量的模,记作.
【经典例题】
【例1】(22-23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
【答案】A
【分析】根据,可得,进一步得出答案.
【详解】如图,连接AC,
由,得.
因为为半圆上的点,所以,
所以.
故选:A.
【例2】(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.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3).
【分析】(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.
【详解】(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.
【巩固练习】
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
【答案】D
【详解】由向量的几何表示知,A、B、C正确,D不正确.故选D.
2(21-22高一下·河南许昌·期末)已知点在所在平面内,满足,则点是的( )
A.外心 B.内心 C.垂心 D.重心
【答案】A
【分析】根据点到的距离相等可得答案.
【详解】因为,即点到的距离相等,
所以点是的外心.
故选:A
3(22-23高一下·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
【答案】A
【分析】根据题意,作图,结合向量的几何意义,可得答案.
【详解】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.
4(23-24高一·全国·课后作业)图中,小正方形的边长为1,则||= ,||= ,||= .
【答案】 3 2
【分析】根据所给图形,利用勾股定理,直接计算模长即可得解.
【详解】由题意可知:||3.
||.
||.
故答案为:3;;2.
5(23-24高一·上海·课堂例题)在平面直角坐标系中,作出表示下列向量的有向线段:
(1)向量的起点在坐标原点,与x轴正方向的夹角为120°且;
(2)向量的模为4,方向与y轴的正方向反向;
(3)向量的方向与y轴的正方向同向,模为2.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
【分析】(1)由向量的相关定义作图即可;
(2)由向量的相关定义作图即可;
(3)由向量的相关定义作图即可.
【详解】(1)
由题意,故即为所求,其中;
(2)
由题意,故即为所求,其中;
(3)
由题意,故即为所求,其中.
【题型3】零向量与单位向量
【基础知识】
名称
定义
特点
零向量
长度为的向量,记作
零向量的方向是任意的
单位向量
长度为一个单位长度的向量
若是单位向量,则
【经典例题】
【例1】(23-24高一下·广东湛江·开学考试)下列命题正确的个数是( )
(1)单位向量的方向都相同;(2)零向量是没有方向的向量;
(3)零向量的方向是任意的;(4)零向量的长度为0.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】(1)单位向量只是模都是1,方向不确定,故错误;
(2)根据对零向量的规定零向量是有方向的,是任意的,故错误;
(3)根据对零向量的规定,零向量的方向是任意的,故正确;
(4)根据对零向量的规定,零向量的大小为0,所以零向量的长度为0,故正确.
故选:B
【巩固练习】
1(23-24高一下·全国·假期作业)下列说法正确的个数为( )
①面积、压强、速度、位移这些物理量都是向量
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
【答案】A
【分析】根据向量的定义和性质,逐项判断正误即可.
【详解】①错误,只有速度,位移是向量.
②错误,零向量有方向,它的方向是任意的.
③错误,
④错误,非零向量的单位向量有两个,一个与同向,一个与反向.
故选:A.
2(22-23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
【答案】C
【分析】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.
【详解】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.
3(21-22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
【答案】C
【分析】根据零向量和单位向量的概念求解.
【详解】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.
4(22-23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
【答案】D
【分析】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.
【详解】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
【题型4】 相等向量与共线向量
【基础知识】
名称
定义
特点
相等向量
长度相等且方向相同的两个向量
相等向量有传递性
平行向量
(共线向量)
方向相同或相反的非零向量,,
记作
零向量和任何向量平行
解释
(1) 相等向量
有什么量是会受位置影响的呢?学过物理的都会说:重力,贵哥在月球和在地球的重力肯定不一样的,但是贵哥的颜值则不管在月球还是在地球都是那么高的,颜值这个量就不受位置的影响.
若向量与向量的方向相同且大小相等,则,与向量的起点无关,即说白就是相等向量不受位置的影响,可以任意平行移动的!
(2) 平行向量(共线向量)
平面向量在平面内可以任意平行移动,而线段不一样,则两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念.
图一中线段和在①中是,在②中是、共线;
(图一)
图二中向量和对于向量来说共线与平行是同一概念,故①和②的情况是一样.
(图二)
故平行向量与共线向量是同一个概念;
(3) 平行向量无传递性(因为有;
(4) 相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定是相等向量;
【经典例题】
【例1】(23-24高一下·广东东莞·开学考试)给出下列六个命题:
①两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;
②若,则;
③在四边形中,若,则四边形是平行四边形;
④平行四边形中,一定有;
⑤若,,则;
⑥若,,则
其中不正确的命题的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据向量的概念可依次判断各个选项.
【详解】
解:①两个向量相等是指大小相等,方向相同,则它们的起点和终点不一定相同,故错误;
②若,方向不同,则 不一定成立;
③在四边形中,若,则且,所以四边形是平行四边形,正确;
④平行四边形中,一定有,正确;
⑤若,,则,正确;
⑥, ,则,取时,与不一定共线,错误.
其中不正确的命题的个数为3.
故选:B.
【例2】(24-25高一上·上海·课堂例题)设O是正六边形的中心,写出满足条件的向量.
(1)与相等的向量;
(2)与相等的向量;
(3)与的模相等且平行的向量(除外).
【答案】(1)
(2)
(3)、 、、、、.
【分析】根据向量相等的定义直接求解即可.
【详解】(1)相等向量为大小相等方向相同的向量,所以;
(2)相等向量为大小相等方向相同的向量,所以
(3)相等向量为大小相等方向相同的向量,所以、 、、、、.
【巩固练习】
1(23-24高一下·山西忻州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.单位向量都相等 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【解析】根据向量的概念,向量的两个要素:大小和方向性,即可判断各选项.
【详解】对于A,单位向量的大小都相等,但方向不一定相同,所以单位向量不一定都相等,所以A错误;
对于B,两个向量不相等,可以大小相等,方向不同,因而当时可能,所以B错误;
对于C,两个向量的模相等,但方向可以不同,因而当时和不一定平行,所以C错误;
对于D,若两个向量的模不相等,则两个向量一定不相同,所以若,则成立,所以D正确.
综上可知,D为正确选项,
故选:D
【点睛】本题考查了向量的概念,向量的两个要素:大小和方向性,属于基础题.
2(2024高三·全国·专题练习)如图,在正中,,,均为所在边的中点,则以下向量和相等的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由相等向量的定义求解即可.
【详解】∵,,与方向不同,
∴,,与均不相等;
∵与方向相同,长度相等,∴=.
故选:D.
3(23-24高一下·辽宁大连·阶段练习)下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若 ,则
【答案】A
【分析】根据零向量的定义,可判断A项正确;根据共线向量和相等向量的定义,可判断B,C,D项均错.
【详解】模为零的向量是零向量,所以A项正确;
时,只说明向的长度相等,无法确定方向,
所以B,C均错;
时,只说明方向相同或相反,没有长度关系,
不能确定相等,所以D错.
故选:A.
【点睛】本题考查有关向量的基本概念的辨析,属于基础题.
4(23-24高一下·天津河北·期中)下列说法中,正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若且,则 D.若,则
【答案】B
【分析】对于A:根据向量与数量的定义分析判断;对于B:根据向量相等和向量共线分析判断;对于C:举反例说明即可;对于D:根据零向量和向量共线分析判断.
【详解】对于选项A:因为为向量,均为数量,故A错误;
对于选项B:根据相等向量与平行向量的关系,知,即有,故B正确;
对于选项C:例如,满足且,但,故C错误;
对于选项D:由零向量可知:对任意,均有,即不一定成立,故D错误;
故选:B
5(23-24高一下·北京·期中)已知是平面内四个不同的点,则“”是“四边形为平行四边形”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据向量平行的意义进行判断即可.
【详解】一方面,时,可能共线,此时不构成四边形,充分性不成立;
另一方面,四边形为平行四边形时,则,故,必要性成立.
故“”是“四边形为平行四边形”的必要不充分条件.
故选:B
6(23-24高一下·陕西咸阳·期中)已知四边形中,,并且,则四边形是( )
A.菱形 B.正方形 C.等腰梯形 D.长方形
【答案】A
【分析】由,得到四边形为平行四边形,再由,得到,得出四边形为菱形.
【详解】由题意,四边形中,
因为,可得且,所以四边形为平行四边形,
又因为,可得,
所以四边形为菱形.
故选:A.
7(多选)(24-25高二上·湖北·开学考试)关于非零向量,下列命题中正确的是( )
A.若,则. B.若,则 .
C.若,则. D.若,则.
【答案】BD
【分析】根据向量模的定义即可求解C,根据向量共线定义可判断B,根据向量相等的定义即可求解AD.
【详解】对于A,不能得到的方向,故A错误,
对于B,若,则 ,B正确,
对于C,向量不能比较大小,故C错误,
对于D,若,则,D正确,
故选:BD
8(多选)(24-25高一下·全国·课后作业)(多选)如下四个命题中,说法正确的是( )
A.向量
B.两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同
C.两个有公共终点的向量,一定是共线向量
D.向量与向量是共线向量,则点A,B,C,D必在同一条直线上
【答案】AB
【分析】根据向量相等与共线的概念即可求解.
【详解】向量与向量互为相反向量,方向相反,所以,故A正确;
两个相等的向量方向相同且长度相等,因此起点相同时终点必相同,故B正确;
两个有公共终点的向量,可能方向不同,也可能模长不同,故C错误;
若向量与向量是共线向量,则点A,B,C,D在同一条直线上或直线AB与直线CD平行;故D错误.
故选:AB.
9(多选)(24-25高二上·云南昭通·期中)如图,在菱形中,若,则以下说法中正确的是( )
A.与不平行
B.的模恰为模的倍
C.与的模相等的向量有9个(不含)
D.与相等的向量只有一个(不含)
【答案】BCD
【分析】根据题意结合向量的相关概念逐项分析判断.
【详解】对于选项A:向量与的方向是相反的,是平行向量,故A错误;
对于选项B:因为,则,
所以的模恰为模的倍,故B正确;
对于选项C:根据菱形的性质结合,可知对角线与菱形的边长相等,
故与的模相等的向量有,,,,,,,,,共9个向量,故C正确;
对于选项D:与相等的向量需要方向相同,模相等,只有,故D正确;
故选:BCD.
10(24-25高一下·全国·课后作业)如图,为正方形对角线的交点,四边形,都是正方形.在图中所示的向量中:
(1)分别写出与,相等的向量;
(2)写出与的相反向量;
(3)写出与模相等的向量.
【答案】(1),
(2),
(3),,,,,,
【分析】(1)根据相等向量的定义直接求解即可;
(2)根据相反向量的定义直接求解即可;
(3)根据模相等向量的定义求解即可.
【详解】(1)由题意,.
(2)由题意,与的相反向量为:,.
(3)由题意,与模相等的向量为:,,,,,,.
【A组---基础题】
1(22-23高一下·海南·期中)下列各物理量表示向量的是( )
A.质量 B.距离 C.力 D.体重
【答案】C
【分析】根据向量的定义判断可得出结论.
【详解】由向量的定义可知,力为向量,质量、距离、体重都为数量.
故选:C.
2(23-24高一下·全国·课后作业)设点是正三角形的中心,则向量,,是( )
A.共起点的向量 B.模相等的向量 C.共线向量 D.相等向量
【答案】B
【分析】利用平面向量的相关概念判断.
【详解】因为点是正三角形的中心,
所以,,是模相等的向量;
向量只有大小与方向两个要素,没有起点之说;
这三个向量方向不同,不是共线向量;
这三个向量方向不同,不是相等向量.
故选:B
3(23-24高一下·全国·课后作业)下列说法正确的是( )
A.向量与向量的长度相等
B.两个有共同起点,且长度相等的向量,它们的终点相同
C.零向量没有方向
D.向量的模是一个正实数
【答案】A
【分析】根据向量的概念、零向量的定义及向量模的性质,即可判断各选项的正误.
【详解】A:与的长度相等,方向相反,正确;
B:两个有共同起点且长度相等的向量,若方向也相同,则它们的终点相同,故错误;
C:零向量的方向任意,故错误;
D:向量的模是一个非负实数,故错误.
故选:A
4(23-24高一下·全国·课后作业)在同一平面内,把所有长度为1的向量的始点固定在同一点,这些向量的终点形成的轨迹是( )
A.单位圆 B.一段弧
C.线段 D.直线
【答案】A
【分析】根据单位向量的概念,以及圆的定义,即可得出结果.
【详解】平面内到定点距离等于定长的点的轨迹是圆,所以将所有长度为1的向量的始点固定在同一点,这些向量的终点形成的轨迹是单位圆.
故选:A.
5(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
【答案】A
【分析】由向量的有关概念逐项判断即可.
【详解】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.
6(多选)(21-22高一下·全国·课后作业)下列说法中错误的是( )
A.若||=||,则=
B.若≠,则||≠||
C.零向量的长度为0
D.若则
【答案】AB
【分析】由平面向量的概念逐项判定即可求解.
【详解】因为向量既有大小又有方向, 所以只有方向相同、大小 (长度) 相等的两个向量才相等, 故 A错误;
两个向量不相等, 但它们的模可以相等, 故B错误;
零向量的长度为 0 , 故 C正确;
, 则 它们的相反向量 也相等,故D正确.
故选:AB.
7(多选)(24-25高一下·全国·课后作业)(多选)如图所示,四边形,,是全等的菱形,则下列结论中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】利用菱形的性质及向量的定义逐一判断即可.
【详解】四边形,,是全等的菱形,
,即三点共线,
,,
即,,与共线,且,ABD正确;
对于C:若与共线,则必有,即,该条件不一定成立,
如时,,故与共线不一定成立,
故选:C.
8(2025高三·全国·专题练习)给出下列命题:
①若向量,,则;
②若平面上所有单位向量的起点移到同一个点,则其终点在同一个圆上;
③在菱形中,一定有.
其中是真命题的为 .(填序号)
【答案】②③
【分析】根据平行向量的概念可判断①;根据单位向量的概念可判断②;根据相等向量的概念可判断③.
【详解】若,则向量不一定与向量平行,故①不正确;
单位向量的长度为1,当所有单位向量的起点在同一点时,
终点都在以为圆心,1为半径的圆上,故②正确;
在菱形中,,与方向相同,故,故③正确.
故答案为:②③.
9(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.
【答案】(1)图象见解析
(2)图象见解析
(3)图象见解析,
【分析】(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.
【详解】(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,.
10(23-24高一下·全国·课后作业)飞机从A地按北偏西15°的方向飞行到达B地,再从B地按南偏东75°的方向飞行到达C地,那么C地在A地什么方向上?C地距A地多远?
【答案】C地在A地北偏东方向上,距A地
【解析】根据题意画出示意图,根据方位角的定义、结合三角形内角和定理,最后求出问题.
【详解】解:由题图所示,表示飞机从A地按北偏西15°方向飞行到B地的位移,则.
表示飞机从B地按南偏东75°方向飞行到C地的位移,则.
所以为飞机从A地到C地的位移.
在中,,且,
故为等边三角形,所以,.
所以C地在A地北偏东方向上,距A地.
【点睛】本题考查了方位角的概念,考查了三角形内角和定理,考查了数学阅读能力.
11(24-25高二·上海·假期作业)如图,E、F、G依次是正三角形ABC的边AB、BC、AC的中点.
(1)在以A、B、C、E、F、G为起点或终点的向量中,找出与向量共线的向量;
(2)在以A、B、C为起点,以E、F、G为终点的向量中,找出与向量模相等的向量;
(3)在以E、F、G为起点,以A、B、C为终点的向量中,找出与向量相等的向量.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由EF是△ABC的中位线,结合向量共线的概念得到与向量共线的向量;
(2)由向量模相等的概念得到与向量模相等的向量;
(3)由向量相等的概念得到与向量相等的向量.
【详解】(1)
分别为的中点,,且,与向量共线的向量是.
(2)因为是正三角形,所以,
因为E、F、G依次是正的边AB、BC、AC的中点,
所以,
所以在以A、B、C为起点,以E、F、G为终点的向量中,
与向量模相等的向量为;
(3)在以E、F、G为起点,以A、B、C为终点的向量中,与向量相等的向量为.
【B组---提高题】
1(22-23高三下·河南·阶段练习)已知四边形,下列说法正确的是( )
A.若,则四边形为平行四边形
B.若,则四边形为矩形
C.若,且,则四边形为矩形
D.若,且,则四边形为梯形
【答案】A
【分析】根据向量共线和模长相等的几何与意义结合平行四边形、矩形、梯形的定义逐项判断即可.
【详解】A选项,若,则且,则四边形为平行四边形,正确;
选项,如图
,但是四边形不是矩形,错误;
选项,若,且,则四边形可以是等腰梯形,也可以是矩形,故错误.
选项,若,且,则四边形可以是平行四边形,也可以是梯形,故错误.
故选:A
2(2023高一·全国·课后作业)如图,半圆的直径,是半圆上的一点,、分别是、上的点,且,,.
(1)求证:;
(2)求.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】(1)本题首先可以根据勾股定理得出是直角三角形,然后根据点为半圆上一点得出,最后根据即可得出结果;
(2)本题首先可以根据得出,然后根据计算出,最后即可得出结果。
【详解】(1)由题意知,在中,,,,
所以,是直角三角形,
因为点为半圆上一点,所以
所以,故
(2)因为,所以,,
即,解得,即。
【点睛】本题考查向量平行的证明以及向量的模的计算,若两向量所在直线平行或重合,则说明这两个向量平行,向量所在线段的长即向量的模,考查计算能力,是中档题。
3(23-24高一下·全国·课后作业)如图的方格纸由若干个边长为1的小正方形并在一起组成,方格纸中有两个定点A,B.点C为小正方形的顶点,且.
(1)画出所有的向量;
(2)求的最大值与最小值.
【答案】(1)见解析;(2)最大值为,最小值为.
【详解】试题分析:
(1)由||=及点C为小正方形的顶点和点A的位置可确定点C的位置,然后可画出.(2)根据(1)中的点C,逐一求得||后,可求得||的最大值为,最小值为.
试题解析:
(1)画出所有的向量,如图所示:
(2)由(1)所画的图知,
①当点C位于点C1或C2时,||取得最小值=;
②当点C位于点C5或C6时,||取得最大值=;
所以||的最大值为,最小值为.
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