内容正文:
6.1 平面向量的概念
考点一 向量与数量的区分
【例1-1】(24-25高一上·北京·阶段练习)下列关于向量的说法正确的是( )
A.物理学中的摩擦力、重力都是向量 B.平面直角坐标系上的轴、轴都是向量
C.温度含零上和零下温度,所以温度是向量 D.身高是一个向量
【答案】A
【解析】对于A,摩擦力和重力都及有大小,也有方向,所以摩擦力,重力都是向量,A正确;
对于B,轴,轴有方向,但没有大小,所以它们都不是向量,B错误;
对于C,温度只有大小,没有方向,所以温度不是向量,C错误;
对于D,身高只有大小,没有方向,所以身高不是向量,D错误;
故选:A.
【例1-2】(23-24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
【解析】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.
【一隅三反】
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
【答案】A
【解析】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.
2.(2024湖北)给出下列物理量:①密度;②温度;③速度;④质量;⑤功;⑥位移.正确的是( )
A.①②③是数量,④⑤⑥是向量 B.②④⑥是数量,①③⑤是向量
C.①④是数量,②③⑤⑥是向量 D.①②④⑤是数量,③⑥是向量
【答案】D
【解析】密度、温度、质量、功只有大小,没有方向,是数量;
速度、位移既有大小又有方向,是向量.
故选:D.
3.(23-24高一·上海·课堂例题)指出下列各种量中的向量:
(1)密度; (2)体积; (3)速度; (4)能量;
(5)电阻; (6)加速度; (7)功; (8)力矩.
你能找出更多向量的例子吗?
【答案】见 解析
【解析】向量的定义:既有大小,又有方向的量叫向量.
密度、体积、能量、电阻、功都只有大小,没有方向,不是向量;
而速度、加速度、力矩既有大小,又有方向,为向量.
生活中的向量还有:浮力、重力、位移、风速等.
考点二 向量的几何表示
【例2】(23-24山东)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.
【答案】答案见解析;
【解析】(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:
【一隅三反】
1.(23-24甘肃)画图表示小船的下列位移(用的比例尺):
(1)由A地向东北方向航行15km到达B地;
(2)由A地向北偏西30°方向航行20km到达C地;
(3)由C地向正南方向航行20km到达D地.
【答案】答案见详解
【解析】(1)根据的比例尺,即图上,作图如下,
(2)根据的比例尺,即图上,作图如下,
(3)根据的比例尺,即图上,作图如下,
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).
【解析】(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.
3.(2024上海)如图,某人从点A出发,向西走了200m后到达B点,然后改变方向,沿北偏西一定角度的某方向行走了到达C点,最后又改变方向,向东走了200m到达D点,发现D点在B点的正北方.
(1)作出、、(图中1个单位长度表示100m);
(2)求的模.
【答案】(1)作图见解析
(2)
【解析】(1)根据题意可知,B点在坐标系中的坐标为,
又因为D点在B点的正北方,所以,
又,所以,即D、 C两点在坐标系中的坐标为,;
即可作出、、如下图所示.
(2)如图,作出向量,
由题意可知,且,
所以四边形是平行四边形,
则,
所以的模为
考点三 零向量与单位向量
【例3-1】(2024湖北鄂州)下列关于零向量的说法正确的是( )
A.零向量没有大小 B.零向量没有方向
C.两个反方向向量之和为零向量 D.零向量与任何向量都共线
【答案】D
【解析】根据零向量的概念可得零向量的长度为零,方向任意,故A、B错误;
两个反方向向量之和不一定为零向量,只有相反向量之和才是零向量,C错误;
零向量与任意向量共线,D正确.
故选:D.
【例3-2】(2023·新疆巴音郭楞)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
【答案】C
【解析】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
【一隅三反】
1.(24-25北京)下列说法中,正确的是( )
①长度为0的向量都是零向量;②零向量的方向都是相同的;
③单位向量都是同方向;④任意向量与零向量都共线.
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
【答案】D
【解析】①长度为0的向量都是零向量,正确;
②零向量的方向任意,故错误;
③单位向量只是模长都为1的向量,方向不一定相同,故错误;
④任意向量与零向量都共线,正确;
故选:D
2.(2024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
【解析】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.(2024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
【答案】C
【解析】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
考点四 相等向量与平行向量
【例4】(2024高一下·全国·专题练习)如图所示,O是正六边形的中心.
(1)与的模相等的向量有多少个?
(2)是否存在与长度相等、方向相反的向量?若存在,有几个?
(3)与共线的向量有几个?
【答案】(1)23;
(2)存在,4;
(3)9.
【解析】(1)与的模相等的线段是六条边和六条半径(如OB),而每一条线段可以有两个向量,
所以这样的向量共有23个.
(2)存在,由正六边形的性质知,,
所以与的长度相等、方向相反的向量有,,,,共4个.
(3)由(2)知,,线段OD,AD与OA在同一条直线上,
所以与共线的向量有,,,,,,,,,共9个.
【一隅三反】
1.(2024陕西)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
【答案】B
【解析】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.
2.(2024云南)如图所示,四边形为正方形,为平行四边形,
(1)与模长相等的向量有多少个?
(2)写出与相等的向量有哪些?
(3)与共线的向量有哪些?
(4)请列出与相等的向量.
【答案】(1)有9个
(2),
(3),,,,,,
(4)
【解析】(1)因为四边形为正方形,为平行四边形,
所以,
所以与模长相等的向量有、、、、、、、、共个.
(2)与相等的向量有、.
(3)与共线的向量有,,,,,,.
(4)因为为平行四边形,所以且,
所以与相等的向量为.
3.(2024福建)如图,多边形ABCDEF为正六边形,在以此六边形各顶点和中心为起点、终点的向量中:
(1)写出与相等的向量;
(2)写出的负向量;
(3)写出与平行的向量;
(4)写出与长度相等的向量.
【答案】(1),,
(2),,,
(3),,,,,,,,
(4),,,,
【难度】0.94
【解析】(1)两向量相等是指两向量方向相同,长度相等,由图可得与相等的向量为:,,;
(2)向量的负向量是指与方向相反,长度相等的向量,由图可得的负向量为:,,,;
(3)两向量平行,是指两向量方向相同或相反,由图可得平行的向量为:
,,,,,,,,.
(4)由图,因图形为正六边形,则,故与长度相等的向量为:,,,,.
1. 单选题
1.(2024新疆·期中)已知向量如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.向量可以用表示 B.向量的方向由指向
C.向量的起点是 D.向量的终点是
【答案】D
【解析】由图可知,向量可以用表示,故A正确;向量的方向由指向,故B正确;
向量的起点是,故C正确;向量的终点是,故D不正确.
故选:D
2.(2024湖北)下列说法:
①零向量是没有方向的向量;
②零向量的方向是任意的;
③零向量与任意一个向量共线.
其中,正确说法的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】由零向量定义及性质知:其方向任意,且与任意向量共线,故①错误,②③正确;
故选:C
3.(24-25 陕西西安·阶段练习)下列命题中,真命题是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【解析】
对于A,如图正方形中,若,则,但,故A错误;
对于B,因向量既有大小,又有方向,故不能比较大小,故B错误;
对于C,因两向量相等包括长度相等,方向相同,故C正确;
对于D,如上图中,,但,故D错误.
故选:C.
4.(24-25高一上·北京·阶段练习)若,为两个向量,给出以下4个条件:①与方向相反;②;③或;④与都是单位向量其中可以得到与共线的( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】B
【解析】对于①,若与方向相反,则与共线,
对于②,由,只能确定两向量的大小相等,不能确定它们的方向是否相同或相反,
故与不一定共线,
对于③,由或,可得或,由零向量与任意向量共线可得与共线,
对于④,由与都是单位向量,只能确定两向量的大小都为,不能确定它们的方向是否相同或相反,
故与不一定共线.
故选:B.
5.(2024北京·专题练习)下列说法正确的是( )
A.长度相等的向量叫做相等向量
B.共线向量是在同一条直线上的向量
C.零向量的长度为零,方向是任意的
D.就是所在的直线平行于所在的直线
【答案】C
【解析】A选项,长度相等且方向相同的向量叫做相等向量,故A不正确;
B选项,方向相同或相反的非零向量叫做共线向量,共线向量不一定在同一条直线上,故B不正确;
C选项,零向量的长度为零,方向是任意的,C正确;
D选项,当时,所在的直线与所在的直线可能重合,故D不正确.
故选:C.
6.(2024 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
【解析】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.
2. 多选题
7.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)下列说法错误的是( )
A.两个有共同起点且相等的向量,其终点可能不同
B.若非零向量与是共线向量,则四点共线
C.若非零向量与共线,则
D.若,则
【答案】ABC
【解析】对于A,两个有共同起点且相等的向量,其终点相同,A错误;
对于B,如平行四边形中,与共线,但四点不共线,B错误;
对于C,两个非零向量共线,说明这两个向量方向相同或相反,而两个向量相等是说这两个向量大小相等,方向相同,因而共线向量不一定是相等向量,但相等向量却一定是共线向量,C错误;
对于D,向量相等,即大小相等、方向相同,D正确.
故选:ABC.
8.(23-24高一下·江苏无锡·期中)下列说法错误的是( )
A.向量与向量是共线向量,则点A,B,C,D必在同一条直线上
B.若,则或
C.若向量满足,且与同向,则
D.向量与共线的充要条件是:存在唯一的实数,使
【答案】AC
【解析】对于A,向量与向量是共线向量,则可能平行,因此不一定在同一条直线上,即A错误;
对于B,若,则或,即B正确;
对于C,向量不能比较大小,因此错误,即C错误;
对于D,由平面向量的共线定理可知D正确.
故选:AC
9.(24-25 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
【解析】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.(2025海南)下列命题中正确的有( )
A.平行向量就是共线向量
B.相反向量就是方向相反的向量
C.与同向,且,则
D.两个向量平行是这两个向量相等的必要不充分条件
【答案】AD
【解析】A,由平行向量和共线向量可知,故A正确;
B,因为相反向量是方向相反,长度相等的两个向量,故B错误;
C,因为向量是既有大小又有方向的量,所以任何两个向量都不能比较大小,故C错误;
D,因为两个向量平行不能推出两个向量相等,而两个向量相等,则这两个向量平行,
因此两个向量平行是这两个向量相等的必要不充分条件,故D正确.
故选:AD.
3. 解答题
11.(23-24 安徽淮北 )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.
【答案】(1)答案见解析;
(2)答案见解析;
(3)3
【解析】(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)
.
12.(23-24高一·上海·课堂例题)中国象棋中的“马”走“日”.如图是一个棋盘,当“马”自点A走“一步”后的落点可以为点、或,表示该“马”走“一步”的向量为、或,它们是相等的向量吗?在图中分别用向量表示当“马”在点B处各走“一步”的情形.
【答案】,,,这三个向量不相等,马在点走一步的向量为:.
【解析】,,,这三个向量的方向不同,不相等,
如图,马在点走一步的向量为:.
13.(23-24 黑龙江 )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】答案见解析
【解析】(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.
14.(24-25河南)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)
【解析】(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.
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6.1 平面向量的概念
考点一 向量与数量的区分
【例1-1】(24-25高一上·北京·阶段练习)下列关于向量的说法正确的是( )
A.物理学中的摩擦力、重力都是向量 B.平面直角坐标系上的轴、轴都是向量
C.温度含零上和零下温度,所以温度是向量 D.身高是一个向量
【例1-2】(23-24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
【一隅三反】
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
2.(2024湖北)给出下列物理量:①密度;②温度;③速度;④质量;⑤功;⑥位移.正确的是( )
A.①②③是数量,④⑤⑥是向量 B.②④⑥是数量,①③⑤是向量
C.①④是数量,②③⑤⑥是向量 D.①②④⑤是数量,③⑥是向量
3.(23-24高一·上海·课堂例题)指出下列各种量中的向量:
(1)密度; (2)体积; (3)速度; (4)能量;
(5)电阻; (6)加速度; (7)功; (8)力矩.
你能找出更多向量的例子吗?
考点二 向量的几何表示
【例2】(23-24山东)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.
【一隅三反】
1.(23-24甘肃)画图表示小船的下列位移(用的比例尺):
(1)由A地向东北方向航行15km到达B地;
(2)由A地向北偏西30°方向航行20km到达C地;
(3)由C地向正南方向航行20km到达D地.
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.
3.(2024上海)如图,某人从点A出发,向西走了200m后到达B点,然后改变方向,沿北偏西一定角度的某方向行走了到达C点,最后又改变方向,向东走了200m到达D点,发现D点在B点的正北方.
(1)作出、、(图中1个单位长度表示100m);
(2)求的模.
考点三 零向量与单位向量
【例3-1】(2024湖北鄂州)下列关于零向量的说法正确的是( )
A.零向量没有大小 B.零向量没有方向
C.两个反方向向量之和为零向量 D.零向量与任何向量都共线
【例3-2】(2023·新疆巴音郭楞)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
【一隅三反】
1.(24-25北京)下列说法中,正确的是( )
①长度为0的向量都是零向量;②零向量的方向都是相同的;
③单位向量都是同方向;④任意向量与零向量都共线.
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
2.(2024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.(2024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
考点四 相等向量与平行向量
【例4】(2024高一下·全国·专题练习)如图所示,O是正六边形的中心.
(1)与的模相等的向量有多少个?
(2)是否存在与长度相等、方向相反的向量?若存在,有几个?
(3)与共线的向量有几个?
【一隅三反】
1.(2024陕西)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
2.(2024云南)如图所示,四边形为正方形,为平行四边形,
(1)与模长相等的向量有多少个?
(2)写出与相等的向量有哪些?
(3)与共线的向量有哪些?
(4)请列出与相等的向量.
3.(2024福建)如图,多边形ABCDEF为正六边形,在以此六边形各顶点和中心为起点、终点的向量中:
(1)写出与相等的向量;
(2)写出的负向量;
(3)写出与平行的向量;
(4)写出与长度相等的向量.
1. 单选题
1.(2024新疆·期中)已知向量如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.向量可以用表示 B.向量的方向由指向
C.向量的起点是 D.向量的终点是
2.(2024湖北)下列说法:
①零向量是没有方向的向量;
②零向量的方向是任意的;
③零向量与任意一个向量共线.
其中,正确说法的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(24-25 陕西西安·阶段练习)下列命题中,真命题是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
4.(24-25高一上·北京·阶段练习)若,为两个向量,给出以下4个条件:①与方向相反;②;③或;④与都是单位向量其中可以得到与共线的( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
5.(2024北京·专题练习)下列说法正确的是( )
A.长度相等的向量叫做相等向量
B.共线向量是在同一条直线上的向量
C.零向量的长度为零,方向是任意的
D.就是所在的直线平行于所在的直线
6.(2024 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
2. 多选题
7.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)下列说法错误的是( )
A.两个有共同起点且相等的向量,其终点可能不同
B.若非零向量与是共线向量,则四点共线
C.若非零向量与共线,则
D.若,则
8.(23-24高一下·江苏无锡·期中)下列说法错误的是( )
A.向量与向量是共线向量,则点A,B,C,D必在同一条直线上
B.若,则或
C.若向量满足,且与同向,则
D.向量与共线的充要条件是:存在唯一的实数,使
9.(24-25 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.(2025海南)下列命题中正确的有( )
A.平行向量就是共线向量 B.相反向量就是方向相反的向量
C.与同向,且,则 D.两个向量平行是这两个向量相等的必要不充分条件
3. 解答题
11.(23-24 安徽淮北 )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.
12.(23-24高一·上海·课堂例题)中国象棋中的“马”走“日”.如图是一个棋盘,当“马”自点A走“一步”后的落点可以为点、或,表示该“马”走“一步”的向量为、或,它们是相等的向量吗?在图中分别用向量表示当“马”在点B处各走“一步”的情形.
13.(23-24 黑龙江 )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.
14.(24-25河南)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.
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