内容正文:
24.7向量的线性运算
(30分提至70分使用)
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概
讲
课
索
探
新
向量线性运算的定义:向量的加法、减法和数乘向量的综合运算,通常叫做向量的线性运算(或线性组合)。例如(其中、为实数)就是向量、的线性运算结果。
线性运算的运算顺序:在进行向量的线性运算时,先进行数乘运算,再进行加减运算,运算律遵循加法交换律、结合律以及数乘的结合律和分配律,与实数的四则运算顺序类似。
型
习
练
题
一、单选题
1.已知,下列判断正确的是( )
A.与的方向相同 B. C.与不平行 D.
【答案】A
【分析】本题考查了向量的定义:既有大小,又有方向的量叫作向量.根据向量数乘的定义, 表示 与 平行且方向相同(因标量3为正),同时大小关系为 .据此判断各选项.
【详解】解:∵ ,且 ,∴ 与 方向相同,故选项A正确;
∵ ,∴ (假设 ),故选项B错误;
∵ ,∴ 与 平行,故选项C错误;
∵ (除非 ),故选项D错误,
故选:A.
2.已知,则下列判断错误的是( )
A. B. C.与的方向相反 D.
【答案】C
【分析】本题主要考查向量的线性运算,熟练掌握向量的线性运算是解题的关键;因此此题可根据向量的线性运算进行排除选项即可.
【详解】解:∵,
选项A:与 是标量倍数关系,
∴,正确;
选项B:,正确;
选项C:当时,与方向相反;但当时,零向量无方向,
∴方向相反的说法错误;
选项D:,正确;
故选C.
3.已知、是非零向量,如果,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查向量的线性计算,根据题意和向量的线性计算方法,进行判断即可.
【详解】解:∵,
∴,
故选:A.
4.下列说法中正确的是( )
A.如果或,那么
B.如果与均是单位向量,那么
C.若、为非零实数,为非零向量,则.
D.
【答案】C
【分析】本题考查向量的基本性质,包括数乘向量的分配律、单位向量的定义等.需根据初中向量知识判断各选项的正确性.
【详解】解:∵选项A: 中的“0”为标量,而左边为向量,等式不成立,故A错误;
∵ 选项B:单位向量模长相等但方向不一定相同,故B错误;
∵ 选项C:数乘向量满足分配律,即 恒成立,故C正确;
∵ 选项D:左边为方向的单位向量,但右边 未定义为其方向单位向量,故D错误.
故选C
5.已知一个单位向量,设、是非零向量,下列等式中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了向量的性质,长度不为0的向量叫做非零向量,向量包括长度及方向,而长度等于1个单位长度的向量叫做单位向量,注意单位向量只规定大小没规定方向,则可分析求解.
【详解】解:A、是与同向的单位向量,但题干中的单位向量方向不确定,不一定与同向,故错误;
B、符合向量的长度及方向,正确;
C、由于单位向量只限制长度,不确定方向,故错误;
D、等式左边是与同向的单位向量,右边是与同向的单位向量,由于和的方向不一定相同,故等式不一定成立,故错误.
故选:B.
6.若,且与方向相反,则下列关系式中成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平面向量,熟练掌握平面向量的模与方向关系是解题的关键.根据平面向量的线性表示方法求解即可.
【详解】解:,且与方向相反,
,
故选:C.
二、填空题
7.如图,点E、F分别是平行四边形的边、的中点,连接,如果,,那么用、的线性组合表示为 .
【答案】/
【分析】本题主要考查向量的线性运算及平行四边形的性质、三角形中位线,熟练掌握向量的线性运算及平行四边形的性质、三角形中位线是解题的关键;由题意易得.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵点E、F分别是平行四边形的边、的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴;
故答案为.
8.计算: .
【答案】/
【分析】本题考查了向量的运算.
根据向量的数乘和加减法运算法则,先进行分配律运算,再合并同类向量.
【详解】
故答案为:.
9.已知是线段的中点,设,那么 (用向量表示)
【答案】
【分析】本题考查向量方向、向量加法法则及线段中点性质,解题关键是正确判断向量之间的方向和长度关系.
由C是中点,与同向且得,再结合向量加法可得结果.
【详解】解:∵C是中点,
∴ ,
又.
∴.
故答案为:.
10.计算: .
【答案】
【分析】本题考查向量的线性运算,需要运用分配律和合并同类向量的方法进行简化.
【详解】解:
,
;
故答案为.
11.计算: .
【答案】
【分析】本题考查向量的线性运算,需运用向量的数乘和加法法则,通过分配律展开后合并同类项即可
【详解】解:
故答案为:
12.计算: .
【答案】
【分析】本题主要考查向量的线性运算,掌握向量的数乘和加法运算法则是解题的关键.先通过乘法分配律去括号,再合并即可.
【详解】解:
.
故答案为 .
13.已知,若, ,则 (用含向量和向量的代数式表示)
【答案】
【分析】本题主要考查了三角形向量关系.根据三角形向量关系,向量等于向量与向量的和的相反向量,即可.
【详解】解:∵, ,
∴,
∴.
故答案为:.
三、解答题
14.如图,已知中,,,,.
(1)求线段AE的长;
(2)设,.请写出向量关于、的分解式.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查平面向量,相似三角形的性质与判定;解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)由题意得,得出,即即可求解.
(2)由题意得,再根据,即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴.
(2)解:∵,,
,
由(1)得,
∴,
.
15.如图,已知两个不平行的向量、.先化简,再求作:(不要求写作法,但要指出图中表示结论的向量)
【答案】;见解析
【分析】此题考查了平面向量的运算.注意去括号时的符号变化,注意画图时的三角形法则的应用.直接利用平面向量的加减运算法则求解即可求得答案.利用三角形法则即可画出所求向量.
【详解】解:
,
如图,即为所求作的向量.
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24.7向量的线性运算
(30分提至70分使用)
义
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概
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课
索
探
新
向量线性运算的定义:向量的加法、减法和数乘向量的综合运算,通常叫做向量的线性运算(或线性组合)。例如(其中、为实数)就是向量、的线性运算结果。
线性运算的运算顺序:在进行向量的线性运算时,先进行数乘运算,再进行加减运算,运算律遵循加法交换律、结合律以及数乘的结合律和分配律,与实数的四则运算顺序类似。
型
习
练
题
一、单选题
1.已知,下列判断正确的是( )
A.与的方向相同 B. C.与不平行 D.
2.已知,则下列判断错误的是( )
A. B. C.与的方向相反 D.
3.已知、是非零向量,如果,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
4.下列说法中正确的是( )
A.如果或,那么
B.如果与均是单位向量,那么
C.若、为非零实数,为非零向量,则.
D.
5.已知一个单位向量,设、是非零向量,下列等式中,正确的是( )
A. B. C. D.
6.若,且与方向相反,则下列关系式中成立的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.如图,点E、F分别是平行四边形的边、的中点,连接,如果,,那么用、的线性组合表示为 .
8.计算: .
9.已知是线段的中点,设,那么 (用向量表示)
10.计算: .
11.计算: .
12.计算: .
13.已知,若, ,则 (用含向量和向量的代数式表示)
三、解答题
14.如图,已知中,,,,.
(1)求线段AE的长;
(2)设,.请写出向量关于、的分解式.
15.如图,已知两个不平行的向量、.先化简,再求作:(不要求写作法,但要指出图中表示结论的向量)
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