内容正文:
9.1 向量概念
[课时跟踪检测]
1.汽车以120 km/h的速度向西走了2 h,摩托车以45 km/h的速度向东北方向走了2 h,则下列命题正确的是 ( )
A.汽车的速度大于摩托车的速度
B.汽车的位移大于摩托车的位移
C.汽车走的路程大于摩托车走的路程
D.以上都不对
解析:选C 速度、位移是向量,既有大小,又有方向,不能比较大小,路程可以比较大小.
2.如图,在正方形ABCD中,与的夹角为 ( )
A.30° B.90° C.120° D.180°
解析:选B 因为ABCD是正方形,所以向量与的夹角是90°.
3.下列结论正确的是 ( )
A.零向量的大小为0,没有方向
B.||=||
C.起点相同的单位向量,终点必相同
D.若两个单位向量平行,则这两个单位向量相等
解析:选B 既有大小又有方向的量叫向量,则零向量既有大小又有方向,故A错误;由于与方向相反,长度相等,故B正确;起点相同的单位向量,终点不一定相同,故C错误;若两个单位向量平行,则这两个单位向量相等或相反,故D错误.
4.在四边形ABCD中,AC与BD交于点O,且==,||=||,则 ( )
A.AC⊥BD
B.四边形ABCD是梯形
C.四边形ABCD是菱形
D.四边形ABCD是矩形
解析:选D 由==,||=||,知四边形ABCD的对角线互相平分且相等,所以四边形ABCD为矩形.
5.(多选)下列命题正确的是 ( )
A.若a≠b,则|a|≠|b| B.若a=b,则a∥b
C.若|a|>|b|,则a>b D.若|a|=0,则a=0
解析:选BD 当a=-b时,不满足|a|≠|b|,A错误;若a=b,则a∥b,B正确;若|a|>|b|,则a与b不能比较大小,C错误;若|a|=0,则a=0,D正确.
6.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∠OCB=30°,||=2,则||等于 ( )
A.1 B.
C. D.2
解析:选A 如图,连接AC,由||=||,得∠ABC=∠OCB=30°.因为C为半圆上的点,所以∠ACB=90°.所以||=||=1.
7.如图是3×4的格点图(每个小方格都是单位正方形),若起点和终点都在方格的顶点处,则与平行且模为的向量共有 ( )
A.12个 B.18个
C.24个 D.36个
解析:选C 每个正方形的边长为1,则对角线长为,每个小正方形中存在两个与平行且模为的向量,一共有12个正方形,故共有24个所求向量.
8.如图,等腰梯形ABCD中,对角线AC与BD交于点P,点E,F分别在两腰AD,BC上,EF过点P,且EF∥AB,则下列等式成立的是 ( )
A.= B.=
C.= D.=
解析:选D 根据相同的向量的定义,A中,与的方向不同,故A错误;B中,与的方向不同,故B错误;C中,与的方向相反,故C错误;D中,与的方向相同,且长度都等于线段EF长度的一半,故D正确.
9.(多选)如图所示,四边形ABCD,CEFG,CGHD是全等的菱形,则下列结论一定成立的是 ( )
A.||=|| B.||=||
C.= D.=-
解析:选ABD ∵四边形ABCD,CEFG,CGHD是全等的菱形,∴∠DCG+∠GCE=180°,即D,C,E三点共线,∴AB=EF,CD=FG,AB∥DC∥HG∥HF,即||=||,=-与共线,且||=||,A、B、D正确;若与共线,则必有∠BDC=∠HED,即∠GCE=2∠BDC=2∠HED,该条件不一定成立,如∠GCE=90°时,∠HED≠45°,故与共线不一定成立.
10.(5分)如图所示,已知正方形ABCD的边长为2,O为其中心,则= .
答案:
11.(5分)如图,O是正三角形ABC的中心,四边形AOCD和AOBE均为平行四边形,则与向量共线的向量为 ;与向量的夹角为120°的向量为 .(填图中所画出的向量)
解析:∵O是正三角形ABC的中心,∴OA=OB=OC.∴结合共线向量及向量夹角的定义可知与共线的向量为;与的夹角为120°的向量为.
答案:
12.(5分)窗,古时亦称为牖,它伴随着建筑的起源而出现,在中国建筑文化中是一种独具文化意蕴和审美魅力的重要建筑构件.如图,是某古代建筑群的窗户设计图,窗户的轮廓ABCD是边长为1米的正方形,内嵌一个小正方形EFGH,且E,F,G,H分别是AF,BG,CH,DE的中点,则与相等的向量为 ,的相反向量为 .
解析:因为四边形EFGH为正方形,所以EF=FG=GH=HE,且EF∥HG.又E,F,G,H分别是AF,BG,CH,DE的中点,所以BF=FG=GC=HD=AE.所以与相等的向量有.的相反向量有.
答案:
13.(10分)已知线段AB被n(n≥2)等分,等分点分别为M1,M2,M3,…,Mn-1.从这(n+1)个点中任取两点作为向量的起点和终点.
(1)当n=4时,一共可以构成多少个互不相等的非零向量?(5分)
(2)求互不相等的非零向量的总数,用n表示.(5分)
解:(1)当n=4时,等分点有M1,M2,M3,共3个,则从5个点中任取两点作为向量的起点和终点,构成互不相等的非零向量.当模长为||时,有2个,为,当模长为||时,有2个,为,当模长为||时,有2个,为,当模长为||时,有2个,为,总共有8个.
(2)由(1)知,当模长为||时,有2个,当模长为||时,有2个,当模长为||时,有2个,依次类推,当模长为||时,有2个,总共有2n个.
14.(10分)如图所示,平行四边形ABCD中,O是两对角线AC,BD的交点,设点集S={A,B,C,D,O},向量集合T={|M,N∈S,且M,N不重合},试求集合T中元素的个数.
解:由题可知,S中任意两点连成的有向线段共有20个,即.由平行四边形的性质可知,共有8对向量相等,即========.又集合元素具有互异性,故集合T中的元素共有12个.
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