内容正文:
2024-2025学年高一数学考点剖析及分层精练(人教A版2019必修第二册)
第01讲 平面向量的概念
学习目标:
1.了解平面向量的实际背景,理解平面向量的相关概念,;
2.掌握向量的表示方法,理解向量的模的概念;
3.理解两个向量相等的含义以及共线向量的概念.
重点难点:
重点:理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念,会表示向量
难点:平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系
一、向量的概念及表示
1.定义:既有大小又有方向的量叫做向量.
2.表示:
(1)有向线段:具有方向的线段叫做有向线段.它包含三个要素:起点、方向、长度.
(2)向量的表示:
①几何表示:用有向线段表示,记作向量.有向线段的长度表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方向.向量的大小称为向量的长度(或称模),记作.
②字母表示:书写时用表示,还可用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,如以为起点,以为终点的向量记作.
3.两个特殊向量:
(1)零向量与非零向量:
长度为0的向量叫做零向量.印刷时用加粗的阿拉伯数字零表示,即0;书写时,写为,长度不为0的向量称为非零向量.
(2)单位向量:长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量.
二、向量间的关系
1.平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,向量平行,记作.规定:零向量与任意向量平行,即对于任意向量,都有.
2.相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量;向量与相等,记作.
考点01 向量与数量的辨析
1.下列各物理量表示向量的是( )
A.质量 B.距离 C.力 D.体重
2.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
3.(多选)下列说法正确的是( )
A. B.是单位向量,则
C.任一非零向量都可以平行移动 D.若,则
4.分别以正方形ABCD的四个顶点为起点与终点的所有有向线段能表示的不同向量有( )
A.4个 B.6个 C.8个 D.12个
5.如图,是某人行走的路线,那么的几何意义是某人从A点沿西偏南 方向行走了 km.
考点02 零向量与单位向量
6.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
7.下列说法错误的是( )
A.若,则
B.零向量是没有方向的
C.零向量与任一向量平行
D.零向量的方向是任意的
8.下列说法正确的是
A.向量与是平行向量
B.若都是单位向量,则
C.若,则四点构成平行四边形
D.两向量相等的充要条件是它们的始点、终点相同
9.下列说法错误的是( ).
A.向量与向量长度相等 B.起点相同的单位向量,终点必相同
C.向量的模可以比较大小 D.任一非零向量都可以平行移动
10.下列命题正确的个数是( )
(1)向量就是有向线段;(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
考点03 向量的几何表示
11.按要求,分别以A、B、C为向量的起点,在图中画出以下向量.(图中每个小正方形的边长均为1)
(1)正北方向,且模为2的向量;
(2)长度为,方向为北偏西45°的向量;
(3)向量的负向量.
12.在直角坐标系中画出下列向量,使它们的起点都是原点,并求终点的坐标
(1),的方向与轴正方向的夹角为,与轴正方向的夹角为;
(2),的方向与轴正方向的夹角为,与轴正方向的夹角为;
(3),的方向与轴、轴正方向的夹角都是.
13.如图,设的边长分别为1和2,其所有的边能构成哪些向量?这些向量的模分别是多少?
14.如图,已知是单位向量,求出图中向量,,,的模.
15.如图,在中,点D、E、F分别是边BC、CA、AB的中点,在以A、B、C、D、E、F为端点的向量中,与向量的模相等的向量的个数是 .
考点04 相等向量与共线向量
16.下列说法正确的是 .(填序号)
①若,则;
②若,则;
③若,则与共线;
④若,则一定不与共线.
17.下列命题错误的是( )
A.若与都是单位向量,则.
B.“”是“”的必要不充分条件.
C.若都为非零向量,则使成立的条件是与反向共线.
D.若,则.
18.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.
19.(1)A、B、C是平面上三个不同的点,若,则A、B、C的位置关系是 ;若进一步有,则A、B、C的位置关系是 ;
(2)如图,在四边形中,若,则四边形是 .
20.在图中的方格纸中有一个向量,分别以图中的格点为起点和终点作向量,其中与相等的向量有多少个?与长度相等的共线向量有多少个(除外)?
基础试炼
一、单选题
1.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
2.已知向量与是两个不平行的向量,若且,则等于( )
A. B. C. D.不存在这样的向量
3.下列命题正确的是( )
A.单位向量都相等 B.模为0的向量与任意非零向量共线
C.平行向量不一定是共线向量 D.任一向量与它的相反向量不相等
4.给出下列命题,正确的有( )
A.若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同
B.已知为实数,若,则与共线
C.的充要条件是且
D.若是不共线的四点,且,则四边形为平行四边形
5.给出下列命题:
①两个具有共同终点的向量,一定是共线向量;
②若是不共线的四点,则是四边形为平行四边形的充要条件;
③若与同向,且,则>;
④λ,μ为实数,若λ=μ,则与共线.
其中假命题的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
6.如图,在矩形ABCD中,AB=2AD,M,N分别为AB与CD的中点,则在以A,B,C,D,M,N为起点和终点的所有向量中,相等向量的对数为( )
A.9 B.11
C.18 D.24
二、多选题
7.(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
8.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)
三、填空题
9.①把所有表示单位向量的有向线段的起点移到同一点,则它们的终点构成的图形是 ;
②若表示单位向量的有向线段平行于某一直线,把它们的有向线段的起点移到同一点,则它们的终点构成的图形是 ;
③若表示向量的有向线段平行于某一直线,把它们的有向线段的起点移到同一点,则它们的终点构成的图形是 ;
10.如图所示,点O是正六边形ABCDEF的中心,则以图中点A,B,C,D,E,F,O中的任意一点为起点,与起点不同的另一点为终点的所有向量中,与向量共线的向量共有 个.
11.下列五个命题:
①向量与共线,则必在同一条直线上;
②如果向量与平行,则与方向相同或相反;
③四边形P1P2OA是平行四边形的充要条件是;
④若,则、的长度相等且方向相同或相反;
⑤由于零向量方向不确定,故零向量与任何向量不平行.
其中正确的命题有 个.
四、解答题
12.在四边形中,已知,求证:四边形为平行四边形.
13.在矩形ABCD中,,点M,N分别为AB和CD的中点,在以点A,B,C,D,M,N为起点或终点的向量中,相等的非零向量共有多少对?
14.在平行四边形中,,分别为边、的中点,如图.
(1)写出与向量共线的向量;
(2)求证:.
高阶突破
1.下列说法正确的为( )
A.共线的两个单位向量相等
B.若,,则
C.若,则一定有直线
D.若向量,共线,则点,,,不一定在同一直线上
2.(多选)下面的命题正确的有( )
A.方向相反的两个非零向量一定共线
B.单位向量都相等
C.若,满足且与同向,则
D.“若A、B、C、D是不共线的四点,且”“四边形ABCD是平行四边形”
3.如图所示,4×3的矩形(每个小方格都是单位正方形),在起点和终点都在小方格的顶点处的向量中,试问:
(1)与相等的向量共有几个;
(2)与方向相同且模为的向量共有几个;
4.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.
5.设点O是三角形ABC所在平面上一点,若,则点O是三角形ABC的 心.
6.如图所示,四边形ABCD中,=,N,M是AD,BC上的点,且=.求证:=.
7.给出下列命题:
①是向量的必要不充分条件;
②向量,相等的充要条件是;
③若是不共线的四点,则是四边形为平行四边形的充要条件.
其中正确的是 .(填序号)
8.在如图的方格纸上,已知向量,每个小正方形的边长为1.
(1)试以为终点画一个有向线段,设该有向线段表示的向量为,使.
(2)在图中画一个以为起点的有向线段,设该有向线段表示的向量为,且,并说出点的轨迹是什么?
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第01讲 平面向量的概念
学习目标:
1.了解平面向量的实际背景,理解平面向量的相关概念,;
2.掌握向量的表示方法,理解向量的模的概念;
3.理解两个向量相等的含义以及共线向量的概念.
重点难点:
重点:理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念,会表示向量
难点:平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系
一、向量的概念及表示
1.定义:既有大小又有方向的量叫做向量.
2.表示:
(1)有向线段:具有方向的线段叫做有向线段.它包含三个要素:起点、方向、长度.
(2)向量的表示:
①几何表示:用有向线段表示,记作向量.有向线段的长度表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方向.向量的大小称为向量的长度(或称模),记作.
②字母表示:书写时用表示,还可用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,如以为起点,以为终点的向量记作.
3.两个特殊向量:
(1)零向量与非零向量:
长度为0的向量叫做零向量.印刷时用加粗的阿拉伯数字零表示,即0;书写时,写为,长度不为0的向量称为非零向量.
(2)单位向量:长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量.
二、向量间的关系
1.平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,向量平行,记作.规定:零向量与任意向量平行,即对于任意向量,都有.
2.相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量;向量与相等,记作.
考点01 向量与数量的辨析
1.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
【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.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
【答案】A
【详解】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.
3.(多选)下列说法正确的是( )
A. B.是单位向量,则
C.任一非零向量都可以平行移动 D.若,则
【答案】ABC
【详解】对于A,与互为相反向量,它们的模相等,A正确;
对于B,所有的单位向量的模相等,B正确;
对于C,任一非零向量都可以平行移动,C正确;
对于D,向量的模有大小,而向量无大小,D错误.
故选:ABC
4.分别以正方形ABCD的四个顶点为起点与终点的所有有向线段能表示的不同向量有( )
A.4个 B.6个 C.8个 D.12个
【答案】C
【详解】如图,以正方形ABCD的四个顶点为起点与终点的所有有向线段能表示的不同向量为:
,共8个.
故选:C.
5.如图,是某人行走的路线,那么的几何意义是某人从A点沿西偏南 方向行走了 km.
【答案】 60° 2
【详解】解析:由已知图形可知,的几何意义是从A点沿西偏南60°方向,行走了2km.
故答案为:60°;2
考点02 零向量与单位向量
6.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
【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.
7.下列说法错误的是( )
A.若,则
B.零向量是没有方向的
C.零向量与任一向量平行
D.零向量的方向是任意的
【答案】B
【详解】A:由零向量的模为0,故正确;而由零向量的长度为0,方向是任意的,与任何向量都平行,故B错误,C、D正确;
故选:B
8.下列说法正确的是
A.向量与是平行向量
B.若都是单位向量,则
C.若,则四点构成平行四边形
D.两向量相等的充要条件是它们的始点、终点相同
【答案】A
【详解】向量与是相反向量,更是平行向量,A正确.两个单位向量可能方向不同,故B不正确.若,则四点可能共线,故C不正确.两向量相等的充要条件是两向量的大小相等、方向相同,故D也不正确.
故选:A
【点睛】本题考查了平面向量的基本定义,意在考查学生对平面向量基本概念理解与掌握的情况,是基础题.
9.下列说法错误的是( ).
A.向量与向量长度相等 B.起点相同的单位向量,终点必相同
C.向量的模可以比较大小 D.任一非零向量都可以平行移动
【答案】B
【详解】和长度相等,方向相反,故A正确;
单位向量的方向不确定,故起点相同时,终点不一定相同,故B错误;
向量的长度可以比较大小,即模长可以比较大小,故C正确;
向量只与长度和方向有关,与位置无关,故任一非零向量都可以平行移动,故D正确.
故选:B
10.下列命题正确的个数是( )
(1)向量就是有向线段;(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)向量可以用有向线段表示,但不能把两者等同,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
考点03 向量的几何表示
11.按要求,分别以A、B、C为向量的起点,在图中画出以下向量.(图中每个小正方形的边长均为1)
(1)正北方向,且模为2的向量;
(2)长度为,方向为北偏西45°的向量;
(3)向量的负向量.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
【详解】(1)根据平面向量的方向和模长,画出,如下:
(2)根据平面向量的方向和模长,画出,如下:
(3)根据相反向量的定义,画出,如下:
12.在直角坐标系中画出下列向量,使它们的起点都是原点,并求终点的坐标
(1),的方向与轴正方向的夹角为,与轴正方向的夹角为;
(2),的方向与轴正方向的夹角为,与轴正方向的夹角为;
(3),的方向与轴、轴正方向的夹角都是.
【答案】见解析
【详解】如图所示.
(1)终点坐标为
(2)终点坐标为
(3)终点坐标为
【点睛】本题考查向量的基本概念,向量的夹角,是基础题
13.如图,设的边长分别为1和2,其所有的边能构成哪些向量?这些向量的模分别是多少?
【答案】答案见解析
【详解】所有的边可以构成以下向量:、、、、、、、.
它们的模分别为:
,
.
14.如图,已知是单位向量,求出图中向量,,,的模.
【答案】
【详解】因为是单位向量,所以图中小正方形的边长为;
所以,
由勾股定理可知,,.
15.如图,在中,点D、E、F分别是边BC、CA、AB的中点,在以A、B、C、D、E、F为端点的向量中,与向量的模相等的向量的个数是 .
【答案】5
【详解】由图知:与向量的模相等的向量有,
∴共有5个.
故答案为:5.
考点04 相等向量与共线向量
16.下列说法正确的是 .(填序号)
①若,则;
②若,则;
③若,则与共线;
④若,则一定不与共线.
【答案】③
【详解】对于①,若,则可知共线,不一定有,也可能,因此①错误;
对于②,若,但的方向不一定相同,因此②错误;
对于③,若,则与共线,显然③正确;
对于④,若,则可能,此时与共线,所以④错误.
故答案为:③
17.下列命题错误的是( )
A.若与都是单位向量,则.
B.“”是“”的必要不充分条件.
C.若都为非零向量,则使成立的条件是与反向共线.
D.若,则.
【答案】A
【详解】对A,都是单位向量,则模长相等,但方向不一定相同,
所以得不到,A错误;
对B,“”推不出“”,但 “”能推出 “”,
所以“”是“”的必要不充分条件,B正确;
对C,因为与反向共线,
且,都为单位向量,则,C正确;
对D,若,则,D正确,
故选:A.
18.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)
【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.
19.(1)A、B、C是平面上三个不同的点,若,则A、B、C的位置关系是 ;若进一步有,则A、B、C的位置关系是 ;
(2)如图,在四边形中,若,则四边形是 .
【答案】 A、B、C三点共线 B是的中点 平行四边形
【详解】(1)且有一个公共点,
A、B、C三点共线;
,方向相同,
B是的中点,
故答案为:A、B、C三点共线;B是的中点;
(2)在四边形中,若,则一组对边平行且相等,则四边形是平行四边形;
故答案为:平行四边形
20.在图中的方格纸中有一个向量,分别以图中的格点为起点和终点作向量,其中与相等的向量有多少个?与长度相等的共线向量有多少个(除外)?
【答案】7个,个.
【详解】当向量的起点C是图中所圈的格点时,可以作出与相等的向量,
这样的格点共有8个,除去点A外,还有7个,所以共有7个向量与相等;
与长度相等的共线向量(除外),有与相等的向量,还有与方向相反且长度相等的向量,
所以与长度相等的共线向量共有(个).
基础试炼
一、单选题
1.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
【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.
2.已知向量与是两个不平行的向量,若且,则等于( )
A. B. C. D.不存在这样的向量
【答案】A
【详解】因为向量与是两个不平行的向量,且且,
所以等于,
故选:A
3.下列命题正确的是( )
A.单位向量都相等 B.模为0的向量与任意非零向量共线
C.平行向量不一定是共线向量 D.任一向量与它的相反向量不相等
【答案】B
【详解】对A,单位向量模长相等方向不一定一致,故A错误;
对B,零向量与任意非零向量共线,故B正确;
对C,平行向量即共线向量,故C错误;
对D,零向量与它的相反向量相等,故D错误.
故选:B
4.给出下列命题,正确的有( )
A.若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同
B.已知为实数,若,则与共线
C.的充要条件是且
D.若是不共线的四点,且,则四边形为平行四边形
【答案】D
【详解】对A,向量相等只需满足方向相同且模相等即可,故A错误;
对B,若时,此时与可以不共线,故B错误;
对C,、为相反向量时,也满足且,但此时,故C错误;
对D ,若是不共线的四点,且,则,
则四边形为平行四边形,故D正确.
故选:D.
5.给出下列命题:
①两个具有共同终点的向量,一定是共线向量;
②若是不共线的四点,则是四边形为平行四边形的充要条件;
③若与同向,且,则>;
④λ,μ为实数,若λ=μ,则与共线.
其中假命题的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】C
【详解】①不正确.当起点不在同一直线上时,虽然终点相同,但向量不共线;
②正确.∵=,∴||=||且;
又∵是不共线的四点,∴四边形是平行四边形.
反之,若四边形是平行四边形,
则且与方向相同,因此=;
③不正确.两向量不能比较大小.
④不正确.当时,与可以为任意向量,
满足λ=μ,但与不一定共线.
故选:.
6.如图,在矩形ABCD中,AB=2AD,M,N分别为AB与CD的中点,则在以A,B,C,D,M,N为起点和终点的所有向量中,相等向量的对数为( )
A.9 B.11
C.18 D.24
【答案】D
【详解】如图,
由已知可得,
,,,,
有12对相等的向量,
改变其方向,又有12对相等的向量,共24对,
故选:D.
二、多选题
7.(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
【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.
8.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
【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.
三、填空题
9.①把所有表示单位向量的有向线段的起点移到同一点,则它们的终点构成的图形是 ;
②若表示单位向量的有向线段平行于某一直线,把它们的有向线段的起点移到同一点,则它们的终点构成的图形是 ;
③若表示向量的有向线段平行于某一直线,把它们的有向线段的起点移到同一点,则它们的终点构成的图形是 ;
【答案】 单位圆 两个点 直线
【详解】把所有表示单位向量的有向线段的起点移到同一点,则它们的终点构成的图形是单位圆;
若表示单位向量的有向线段平行于某一直线,把它们的有向线段的起点移到同一点,则它们的终点构成的图形是两个点;
若表示向量的有向线段平行于某一直线,把它们的有向线段的起点移到同一点,
则它们的终点构成的图形是直线,其中的起点与终点均为点.
故答案为:单位圆;两个点;直线
10.如图所示,点O是正六边形ABCDEF的中心,则以图中点A,B,C,D,E,F,O中的任意一点为起点,与起点不同的另一点为终点的所有向量中,与向量共线的向量共有 个.
【答案】9
【详解】由正六边形的性质可知,与向量共线的向量有,共9个.
故答案为:9.
11.下列五个命题:
①向量与共线,则必在同一条直线上;
②如果向量与平行,则与方向相同或相反;
③四边形P1P2OA是平行四边形的充要条件是;
④若,则、的长度相等且方向相同或相反;
⑤由于零向量方向不确定,故零向量与任何向量不平行.
其中正确的命题有 个.
【答案】0
【详解】对于①,向量与共线,则直线与直线可能平行,故①错;
对于②,若为零向量,零向量与任意向量平行,故②错;
对于③,,则四点可能共线,故③错;
对于④,,只能说明、的长度相等但确定不了方向,故④错;
对于⑤,零向量与任何向量平行,故⑤错.
所以正确的命题有0个,
故答案为:0
四、解答题
12.在四边形中,已知,求证:四边形为平行四边形.
【答案】证明见解析
【详解】证明:在四边形ABCD中, ,
所以,且
所以四边形为平行四边形.
13.在矩形ABCD中,,点M,N分别为AB和CD的中点,在以点A,B,C,D,M,N为起点或终点的向量中,相等的非零向量共有多少对?
【答案】24
【详解】在矩形ABCD中,,点M,N分别为AB和CD的中点,
所以AMND和MNCB为边长相等的正方形,如图所示:
由题意得:,则,有3对;,
则,有6对;
,有1对;,有1对;,有1对;
共有:对,又上述成对向量的方向相反的向量也有12对,
综上,相等的非零向量共有24对.
14.在平行四边形中,,分别为边、的中点,如图.
(1)写出与向量共线的向量;
(2)求证:.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【详解】(1)据题意,与向量共线的向量为:, ;
(2)证明:是平行四边形,且,分别为边,的中点,
,且,
四边形是平行四边形,
,且,
.
高阶突破
1.下列说法正确的为( )
A.共线的两个单位向量相等
B.若,,则
C.若,则一定有直线
D.若向量,共线,则点,,,不一定在同一直线上
【答案】D
【详解】选项A:共线的两个单位向量的方向可能相反,故A错误;
选项B:,不一定有,故B错误;
选项C:直线与可能共线,故C错误;
选项D:若向量,共线,则与可能平行,
此时A,B,C,D四点不共线,故D正确.
故选:D.
2.(多选)下面的命题正确的有( )
A.方向相反的两个非零向量一定共线
B.单位向量都相等
C.若,满足且与同向,则
D.“若A、B、C、D是不共线的四点,且”“四边形ABCD是平行四边形”
【答案】AD
【详解】对于A,由相反向量的概念可知A正确;
对于B,任意两个单位向量的模相等,其方向未必相同,故B错误;
对于C,向量之间不能比较大小,只能比较向量的模,故C错误;
对于D,若A、B、C、D是不共线的四点,且,
可得,且,故四边形ABCD是平行四边形;
若四边形ABCD是平行四边形,可知,且,
此时A、B、C、D是不共线的四点,且,故D正确.
故选:AD.
3.如图所示,4×3的矩形(每个小方格都是单位正方形),在起点和终点都在小方格的顶点处的向量中,试问:
(1)与相等的向量共有几个;
(2)与方向相同且模为的向量共有几个;
【答案】(1)5;(2)2.
【详解】解:由题可知,每个小方格都是单位正方形,
每个小正方形的对角线的长度为且都与平行,
则,
(1)由于相等向量是指方向和大小都相等的两个向量,
则与相等的向量共有5个,如图1;
(2)与方向相同且模为的向量共有2个,如图2.
【点睛】本题考查共线向量和相等向量的定义,以及向量的模的计算,考查理解能力和数形结合思想.
4.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)
【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。
5.设点O是三角形ABC所在平面上一点,若,则点O是三角形ABC的 心.
【答案】外心
【详解】由可得点到三角形各顶点的距离相等,所以点是三角形的外心
故答案为外心.
6.如图所示,四边形ABCD中,=,N,M是AD,BC上的点,且=.求证:=.
【答案】见解析
【详解】试题分析:因为,所以||=||且,所以四边形是平行四边形.所以||||且,同理可证,四边形是平行四边形,所以||||,所以||||,,即与的模相等且方向相同,所以.
试题解析:因为=,所以||=||且AB∥CD,所以四边形ABCD是平行四边形.所以||=||且DA∥CB.同理可证,四边形CNAM是平行四边形,所以||=||,所以||=||,DN∥MB,即与的模相等且方向相同,所以=.
【方法点睛】本题主要考查向量的对于,以及相等向量的证明方法,属于简单题.相等向量的定义:长度相等且方向相同的向量叫相等向量;两个向量只有当他们的模相等且方向相同时,才能称它们相等,本题中,根据相等向量的两个基本性质,利用平面几何知识进行解答.
7.给出下列命题:
①是向量的必要不充分条件;
②向量,相等的充要条件是;
③若是不共线的四点,则是四边形为平行四边形的充要条件.
其中正确的是 .(填序号)
【答案】①③
【详解】对于①,由,而显然.
从而是向量的必要不充分条件,故①正确.
对于②,向量,不相等,但满足且,故②错误.
对于③,因为,则且,
又不共线,所以四边形是平行四边形.
反之,在平行四边形中,由于平行四边形对边平行且长度相等,故有.
所以是四边形为平行四边形的充要条件,故③正确.
故答案为:①③.
8.在如图的方格纸上,已知向量,每个小正方形的边长为1.
(1)试以为终点画一个有向线段,设该有向线段表示的向量为,使.
(2)在图中画一个以为起点的有向线段,设该有向线段表示的向量为,且,并说出点的轨迹是什么?
【答案】(1)图见解析
(2)点的轨迹是以A为圆心,半径为的圆
【详解】(1)如图,感觉向量相等的定义,与的方向相同,长度相等,即,即可得到向量;
(2)如图,画出一个满足条件的向量,点的轨迹是以点为圆心,半径的圆.
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