内容正文:
2.1 从位移、速度、力到向量
课程标准
学习目标
(1)通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景;
(2)理解向量、相等向量、共线向量、零向量、夹角的概念及向量表示.
(1)理解向量的有关概念及向量的几何表示;
(2)掌握共线向量、相等向量的概念;
(3)正确区分向量平行与直线平行.
知识点01 向量的概念与表示
1、向量的背景:在物理学中,我们学习过“位移”“速度”和“力”等物理量.位移、速度和力这些物理量都是既有大小又有方向的量,它们和长度、面积、质量等只有大小的量不同.
2、向量的概念及其表示方法
向量
(1)向量:既有大小又有方向的量统称为向量.
(2)数量:只有大小没有方向的量称为数量.
有向线段
具有方向和长度的线段称为有向线段,以为起点,为终点的有向线段,记作,线段的长度称为有向线段的长度,记作.
向量的表示
(1)几何表示:向量可以用有向线段表示,其中有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向.
(2)字母表示:向量也可以用黑斜体小写字母如a,b,c,…或,,,…(书写)来表示.向量a的大小,记作,又称作向量的模.
【注意】(1)书写向量时要带箭头.(2)有向线段是向量的直观表示,并不是说向量就是有向线段.(3)向量不能比较大小,向量的模可以比较大小.
3、两个特殊向量
名称
概念
注意
零向量
长度为0的向量称为零向量,记作或,任何方向都可以作为零向量的方向,即的方向是任意的.
(1)若用有向线段表示零向量,则其终点与起点重合;
(2)要注意0和的区别与联系:0是一个实数,是一个向量,且有
单位向量
模等于1个单位长度的向量称为单位向量
单位向量有无数个,它们大小相等,但方向不一定相同
【即学即练1】(24-25高二上·黑龙江佳木斯·月考)下列量中是向量的为( )
A.体积 B.距离 C.拉力 D.质量
【答案】C
【解析】A,B,D只有大小,C既有大小又有方向故选:C
【即学即练2】(23-24高一下·陕西宝鸡·期中)下列说法正确的是( )
A.数量可以比较大小,向量也可以比较大小
B.由于零向量的方向不确定,因此零向量不能与任意向量平行
C.模为1的向量都是相等向量
D.向量的模可以比较大小
【答案】D
【解析】向量是有大小又有方向的矢量,不能比较大小,故A错;
由于零向量的方向不确定,故规定零向量与任意向量平行,故B错;
长度相等、方向相同的向量称为相等向量,
模长为1的向量只规定了长度相等,方向不一等相同,故C错;
向量的模长是一个数量,因此可以比较大小,故D正确.故选:D.
知识点02 向量的基本关系
1、相等向量、共线向量、相反向量
相等向量
长度相等且方向相同的向量,称为相等向量.向量a与b相等,记作a=b
共线(平行)向量
若两个非零向量a,b的方向相同或相反,则称这两个向量为共线向量或平行向量,也称这两个向量共线或平行,记作a∥b,规定零向量与任一向量共线,即对于任意的向量a,都有0∥a.
相反向量
若两个向量的长度相等、方向相反,则称它们互为相反向量.
相反向量是共线向量,若其中一个向量为a,则它的相反向量记作-a.零向量的相反向量仍是零向量.
2、向量的夹角
(1)夹角:已知两个非零向量a和b,在平面内选一点O,作=a,=b,则θ=∠AOB(0°≤θ≤180°)称为向量a与b的夹角(如图所示).
当θ=0°时,a与b同向;当θ=180°时,a与b反向.
(2)垂直:当a与b的夹角是90°时,则称a与b垂直,记作a⊥b.规定零向量可与任一向量垂直,即对于任意的向量a,都有0⊥a.
【即学即练3】(23-24高一下·广东阳江·月考)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
【解析】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
【即学即练4】(24-25高二上·甘肃临夏·月考)判断下列各命题的真假:①向量与平行,则与的方向相同或相反;②两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同;③零向量是没有方向的;④有向线段就是向量,向量就是有向线段.其中假命题的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对①:因为零向量的方向是任意的且零向量与任何向量共线,
故当与中有一个为零向量时,其方向是不确定的,故为假命题;
对②:两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同,故为真命题;
对③:零向量也是向量,故也有方向,只是方向是任意的,故为假命题;
对④:向量可用有向线段来表示,但并不是有向线段,故为假命题.故选:B.
难点:向量在几何中的应用
利用向量可以证明线段相等、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.证明直线与直线平行时需说明两向量所在的直线无公共点.
【示例1】(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
【解析】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.
【示例2】(23-24高一下·甘肃威武·期中)(多选)下列命题的判断正确的是( )
A.若向量与向量共线,则A,B,C,D四点在一条直线上
B.若A,B,C,D四点在一条直线上,则向量与向量共线
C.若A,B,C,D四点不在一条直线上,则向量与向量不共线
D.若向量与向量共线,则A,B,C三点在一条直线上
【答案】BD
【解析】对于A,平行四边形中,,满足向量与共线,
而四点不共线,A错误;
对于B,四点在一条直线上,则向量与方向相同或相反,
即向量与共线,B正确;
对于C,平行四边形中,满足四点不共线,有,
即向量与共线,C错误;
对于D,向量与共线,而向量与有公共点,
因此三点在一条直线上,D正确.故选:BD
【题型1:向量的相关概念辨析】
例1.(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·月考)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
【解析】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.
变式1-1.(23-24高一下·四川南充·月考)下列命题正确的是( )
A.单位向量都相等 B.任一向量与它的相反向量不相等
C.平行向量不一定是共线向量 D.模为的向量与任意向量共线
【答案】D
【解析】对于A:单位向量的模都为,但是方向无法确定,故不一定相等,故A错误;
对于B:零向量与它的相反向量相等,故B错误;
对于C:平行向量即是共线向量,故C错误;
对于D:模为的向量为零向量,零向量与任意向量共线,故D正确.故选:D
变式1-2.(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
【解析】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
变式1-3.(23-24高一下·安徽马鞍山·期中)下列结论正确的是:( )
A.若与都是单位向量,则.
B.若与是平行向量,则.
C.若用有向线段表示的向量与相等,则点M,N重合
D.直角坐标平面上的x轴、y轴都是向量
【答案】C
【解析】对于A、B,只有当与的方向相同且模长相等时才有,故A、B均错误;
对于C,若向量,又因为A是公共点,所以M与N重合,故正确;
对于D,因为轴与轴只有方向没有大小,所以都不是向量,故D错误;故选:C.
【方法技巧与总结】
对于向量的相关概念问题,关键是把握好概念的内涵与外延,对于一些似是而非的概念一定要分辨清楚,如有向线段与向量,有向线段是向量的表示形式,并不等同于向量,还有如单位向量,单位向量只是从模的角度定义的,与方向无关.零向量的模为零,方向则是任意的.
【题型2:平面向量的几何表示】
例2.(23-24高一下·四川成都·月考)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
【解析】由向量的几何表示知,A、B、C正确,D不正确.故选D.
变式2-1.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】(1)答案见解析;(2)答案见解析;(3)答案见解析
【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,
变式2-2.如图是由边长为1的小正方形组成的网格,按要求,分别以A、B、C为向量的起点,在图中画出下列向量:
(1)正北方向且模为2的向量;
(2)模为、方向为北偏西的向量,
(3)(2)中向量的负向量.
【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析;(3)作图见解析
【解析】(1)作出向量如下图所示:
(2)作出向量如上图所示:
(3)作出向量的负向量如上图所示.
变式2-3.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,
【解析】(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,.
【方法技巧与总结】
1、对单位向量与零向量要特别注意方向问题.
2、作向量的方法:用有向线段表示向量时,先确定起点,再确定方向,最后依据向量模的大小确定有向线段的终点.
【题型3:相等向量与共线向量判断】
例3.(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
【答案】B
【解析】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
变式3-1.如图所示,O是正六边形ABCDEF的中心,且,,在每两点所确定的向量中.
(1)与的长度相等、方向相反的向量有哪些?
(2)与共线的向量有哪些?
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析
【解析】(1)与的长度相等、方向相反的向量有,,,.
(2)与共线的向量有,,,,,,,,.
变式3-2.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.
变式3-3.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),,,,,,
【解析】(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:,,,,,,.
【方法技巧与总结】
相等向量与共线向量的探求方法
1、寻找相等向量:先找与表示已知向量的有向线段长度相等的向量,再确定哪些是同向共线.
2、寻找共线向量:先找与表示已知向量的有向线段平行或共线的线段,再构造同向与反向的向量,注意不要漏掉已知向量的相反向量.
【题型4:向量的夹角的应用】
例4.(23-24高一下·江苏苏州·月考)已知正,则向量与的夹角为 .(用弧度表示)
【答案】
【解析】如图:延长到,
则为与的夹角,所以,与的夹角为.
变式4-1.(23-24高一下·陕西西安·期中)在等腰中,,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为为等腰直角三角形,,所以,
故向量与的夹角为.故选:D
变式4-2.在等边三角形中,与的夹角为 ;点为的中点,则与的夹角为 .
【答案】/;/
【解析】在等边三角形中,所以与的夹角为,
因为点为的中点,所以,所以与的夹角为.
变式4-3.如图,在中,,,,D是的中点.
(1)求与的夹角;
(2)求与的夹角.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意知,,
所以,所以与的夹角为.
(2)由题意知,,
所以,所以与的夹角为.
【方法技巧与总结】
求向量的夹角两个注意点
1、方向性:求两个向量夹角的关键是利用平移的方法使两个向量起点重合,作两个向量的夹角.
2、向量夹角的范围为[0,π].
1.(23-24高一下·黑龙江绥化·月考)关于平面向量,下列说法正确的是( )
A.向量可以比较大小 B.向量的模可以比较大小
C.速度是向量,位移是数量 D.零向量是没有方向的
【答案】B
【解析】向量不可以比较大小,但向量的模是数量,可以比较大小,A错误,B正确;
速度和位移都有方向和大小,是向量,C错误;
零向量方向任意,D错误.故选:B
2.(22-23高一下·吉林四平·月考)(多选)下列说法中正确的是( )
A.零向量与任一向量平行 B.方向相反的两个非零向量不一定共线
C.单位向量是模为的向量 D.方向相反的两个非零向量必不相等
【答案】ACD
【解析】对于A,零向量的方向是任意的,零向量与任一向量平行,故A项正确;
对于B,根据共线向量的定义,可知方向相反的两个非零向量一定共线,故B项错误;
对于C,根据单位向量的定义,可知C项正确;
对于D,方向相同且模相等的两个向量相等,
因此方向相反的两个非零向量一定不相等,D项正确.故选:ACD.
3.(23-24高一下·河南郑州·期中)(多选)下列结论不正确的是( )
A.若与都是单位向量,则 B.直角坐标平面上的轴,轴都是向量
C.若与是平行向量,则 D.海拔、温度、角度都不是向量
【答案】ABC
【解析】对于A,若与都是单位向量,则它们的模都是1,
但方向不一定相同,即与不一定相等,故A符合题意;
对于B,直角坐标平面上的轴,轴都有方向,
但是没有长度,即直角坐标平面上的轴,轴不是向量,故B符合题意;
对于C,若与是平行向量,则它们的方向可能相反,长度也不一定相等,
即与不一定相等,故C符合题意;
对于D,海拔、温度、角度只有大小没有方向,故它们都不是向量,故D不符合题意.故选:ABC.
4.(23-24高一下·甘肃武威·期中)(选)给出下列命题,正确的命题是( )
A.向量的长度与向量的长度相等;
B.若向量与向量平行,则与的方向一定是相同或相反;
C.两个有共同起点并且相等的向量,其终点必相同;
D.若向量与同向,且,则
【答案】AC
【解析】A选项:向量与向量互为相反向量,相反向量的方向相反大小相等,
所以,所以A正确;
B选项:若向量为零向量,则也满足向量与向量平行,
但其方向并不是相同或相反,所以B错误;
C选项:相等向量的方向相同大小相等,
所以两个有共同起点并且相等的向量,其终点一定相同,所以C正确;
D选项:向量的模是标量可以比较大小,向量不可以比较大小,所以D错误.故选:AC
5.(23-24高一下·天津·月考)(多选)下列叙述中,正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】ABD
【解析】对于A、B:因为,则且与任意向量平行,所以,故A、B正确;
对于C:若,由,,得不出,故C错误;
对于D:因为,,所以,故D正确.故选:ABD.
6.(23-24高一下·山东泰安·月考)下列命题中,正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【解析】对于A:若,则只是大小相同,并不能说方向相同,A错误;
对于B:向量不能比较大小,只能相同,B错误;
对于C:若,则方向相同,C 正确;
对于D:若,如果为零向量,则不能推出平行,D错误.故选:C.
7.(24-25高二上·云南昭通·期中)(多选)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.
8.(23-24高一下·辽宁抚顺·开学考试)设,则与其平行的单位向量有( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】解:显然ABCD四个选项都与向量平行,
为单位向量,且与向量平行,故A正确;
模长也为1,且与向量平行,故B正确;
CD选项与向量平行,但模长不一定为1,故CD不正确.故选:AB
9.在平行四边形ABCD中,E、F分别是CD、AB的中点,如图所示.
(1)写出与向量平行的向量;
(2)求证:.
【答案】(1),,;(2)证明见解析.
【解析】(1)与向量平行的向量有,,.
(2)在平行四边形ABCD中,,,
因为E,F分别是CD,AB的中点,
所以且,
所以四边形BFDE是平行四边形,故
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2.1 从位移、速度、力到向量
课程标准
学习目标
(1)通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景;
(2)理解向量、相等向量、共线向量、零向量、夹角的概念及向量表示.
(1)理解向量的有关概念及向量的几何表示;
(2)掌握共线向量、相等向量的概念;
(3)正确区分向量平行与直线平行.
知识点01 向量的概念与表示
1、向量的背景:在物理学中,我们学习过“位移”“速度”和“力”等物理量.位移、速度和力这些物理量都是既有大小又有方向的量,它们和长度、面积、质量等只有大小的量不同.
2、向量的概念及其表示方法
向量
(1)向量:既有大小又有方向的量统称为向量.
(2)数量:只有大小没有方向的量称为数量.
有向线段
具有方向和长度的线段称为有向线段,以为起点,为终点的有向线段,记作,线段的长度称为有向线段的长度,记作.
向量的表示
(1)几何表示:向量可以用有向线段表示,其中有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向.
(2)字母表示:向量也可以用黑斜体小写字母如a,b,c,…或,,,…(书写)来表示.向量a的大小,记作,又称作向量的模.
【注意】(1)书写向量时要带箭头.(2)有向线段是向量的直观表示,并不是说向量就是有向线段.(3)向量不能比较大小,向量的模可以比较大小.
3、两个特殊向量
名称
概念
注意
零向量
长度为0的向量称为零向量,记作或,任何方向都可以作为零向量的方向,即的方向是任意的.
(1)若用有向线段表示零向量,则其终点与起点重合;
(2)要注意0和的区别与联系:0是一个实数,是一个向量,且有
单位向量
模等于1个单位长度的向量称为单位向量
单位向量有无数个,它们大小相等,但方向不一定相同
【即学即练1】(24-25高二上·黑龙江佳木斯·月考)下列量中是向量的为( )
A.体积 B.距离 C.拉力 D.质量
【即学即练2】(23-24高一下·陕西宝鸡·期中)下列说法正确的是( )
A.数量可以比较大小,向量也可以比较大小
B.由于零向量的方向不确定,因此零向量不能与任意向量平行
C.模为1的向量都是相等向量
D.向量的模可以比较大小
知识点02 向量的基本关系
1、相等向量、共线向量、相反向量
相等向量
长度相等且方向相同的向量,称为相等向量.向量a与b相等,记作a=b
共线(平行)向量
若两个非零向量a,b的方向相同或相反,则称这两个向量为共线向量或平行向量,也称这两个向量共线或平行,记作a∥b,规定零向量与任一向量共线,即对于任意的向量a,都有0∥a.
相反向量
若两个向量的长度相等、方向相反,则称它们互为相反向量.
相反向量是共线向量,若其中一个向量为a,则它的相反向量记作-a.零向量的相反向量仍是零向量.
2、向量的夹角
(1)夹角:已知两个非零向量a和b,在平面内选一点O,作=a,=b,则θ=∠AOB(0°≤θ≤180°)称为向量a与b的夹角(如图所示).
当θ=0°时,a与b同向;当θ=180°时,a与b反向.
(2)垂直:当a与b的夹角是90°时,则称a与b垂直,记作a⊥b.规定零向量可与任一向量垂直,即对于任意的向量a,都有0⊥a.
【即学即练3】(23-24高一下·广东阳江·月考)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.
【即学即练4】(24-25高二上·甘肃临夏·月考)判断下列各命题的真假:①向量与平行,则与的方向相同或相反;②两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同;③零向量是没有方向的;④有向线段就是向量,向量就是有向线段.其中假命题的个数为( )
A. B. C. D.
难点:向量在几何中的应用
利用向量可以证明线段相等、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.证明直线与直线平行时需说明两向量所在的直线无公共点.
【示例1】(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
【示例2】(23-24高一下·甘肃威武·期中)(多选)下列命题的判断正确的是( )
A.若向量与向量共线,则A,B,C,D四点在一条直线上
B.若A,B,C,D四点在一条直线上,则向量与向量共线
C.若A,B,C,D四点不在一条直线上,则向量与向量不共线
D.若向量与向量共线,则A,B,C三点在一条直线上
【题型1:向量的相关概念辨析】
例1.(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·月考)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
变式1-1.(23-24高一下·四川南充·月考)下列命题正确的是( )
A.单位向量都相等 B.任一向量与它的相反向量不相等
C.平行向量不一定是共线向量 D.模为的向量与任意向量共线
变式1-2.(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
变式1-3.(23-24高一下·安徽马鞍山·期中)下列结论正确的是:( )
A.若与都是单位向量,则.
B.若与是平行向量,则.
C.若用有向线段表示的向量与相等,则点M,N重合
D.直角坐标平面上的x轴、y轴都是向量
【方法技巧与总结】
对于向量的相关概念问题,关键是把握好概念的内涵与外延,对于一些似是而非的概念一定要分辨清楚,如有向线段与向量,有向线段是向量的表示形式,并不等同于向量,还有如单位向量,单位向量只是从模的角度定义的,与方向无关.零向量的模为零,方向则是任意的.
【题型2:平面向量的几何表示】
例2.(23-24高一下·四川成都·月考)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2-1.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.
变式2-2.如图是由边长为1的小正方形组成的网格,按要求,分别以A、B、C为向量的起点,在图中画出下列向量:
(1)正北方向且模为2的向量;
(2)模为、方向为北偏西的向量,
(3)(2)中向量的负向量.
变式2-3.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.
【方法技巧与总结】
1、对单位向量与零向量要特别注意方向问题.
2、作向量的方法:用有向线段表示向量时,先确定起点,再确定方向,最后依据向量模的大小确定有向线段的终点.
【题型3:相等向量与共线向量判断】
例3.(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
变式3-1.如图所示,O是正六边形ABCDEF的中心,且,,在每两点所确定的向量中.
(1)与的长度相等、方向相反的向量有哪些?
(2)与共线的向量有哪些?
变式3-2.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.
变式3-3.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.
【方法技巧与总结】
相等向量与共线向量的探求方法
1、寻找相等向量:先找与表示已知向量的有向线段长度相等的向量,再确定哪些是同向共线.
2、寻找共线向量:先找与表示已知向量的有向线段平行或共线的线段,再构造同向与反向的向量,注意不要漏掉已知向量的相反向量.
【题型4:向量的夹角的应用】
例4.(23-24高一下·江苏苏州·月考)已知正,则向量与的夹角为 .(用弧度表示)
变式4-1.(23-24高一下·陕西西安·期中)在等腰中,,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
变式4-2.在等边三角形中,与的夹角为 ;点为的中点,则与的夹角为 .
变式4-3.如图,在中,,,,D是的中点.
(1)求与的夹角;
(2)求与的夹角.
【方法技巧与总结】
求向量的夹角两个注意点
1、方向性:求两个向量夹角的关键是利用平移的方法使两个向量起点重合,作两个向量的夹角.
2、向量夹角的范围为[0,π].
1.(23-24高一下·黑龙江绥化·月考)关于平面向量,下列说法正确的是( )
A.向量可以比较大小 B.向量的模可以比较大小
C.速度是向量,位移是数量 D.零向量是没有方向的
2.(22-23高一下·吉林四平·月考)(多选)下列说法中正确的是( )
A.零向量与任一向量平行 B.方向相反的两个非零向量不一定共线
C.单位向量是模为的向量 D.方向相反的两个非零向量必不相等
3.(23-24高一下·河南郑州·期中)(多选)下列结论不正确的是( )
A.若与都是单位向量,则 B.直角坐标平面上的轴,轴都是向量
C.若与是平行向量,则 D.海拔、温度、角度都不是向量
4.(23-24高一下·甘肃武威·期中)(选)给出下列命题,正确的命题是( )
A.向量的长度与向量的长度相等;
B.若向量与向量平行,则与的方向一定是相同或相反;
C.两个有共同起点并且相等的向量,其终点必相同;
D.若向量与同向,且,则
5.(23-24高一下·天津·月考)(多选)下列叙述中,正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,,则
6.(23-24高一下·山东泰安·月考)下列命题中,正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
7.(24-25高二上·云南昭通·期中)(多选)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)
8.(23-24高一下·辽宁抚顺·开学考试)设,则与其平行的单位向量有( )
A. B. C. D.
9.在平行四边形ABCD中,E、F分别是CD、AB的中点,如图所示.
(1)写出与向量平行的向量;
(2)求证:.
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