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9.2.1 第1课时 向量的加法
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1.(多选)下列等式不正确的是 ( )
A.a+(b+c)=(a+c)+b
B.+=0
C.=++
D.|a+b|<|a|+|b|
解析:选BD A正确;B错误,+=0;C正确;D错误,当a,b方向相同时,|a+b|=|a|+|b|.故选BD.
2.已知正八边形ABCDEFGH如图所示,其中O为正八边形的中心,则++= ( )
A. B.
C. D.
解析:选A 由平面向量的加法法则及正八边形的性质,可得++=+=+=.
3.如图,四边形ABCD是梯形,AD∥BC,对角线AC与BD相交于点O,则+++等于 ( )
A. B.
C. D.
解析:选B +++=(+)+(+)=+=.
4.如图所示的方格纸中有定点O,P,Q,E,F,G,H,则+= ( )
A. B.
C. D.
解析:选C 由题图易知,+=.故选C.
5.(多选)设a=(+)+(+),b是一个非零向量,则下列结论正确的是 ( )
A.a∥b B.a+b=a
C.a+b=b D.|a+b|<|a|+|b|
解析:选AC 因为a=(+)+(+)=(+)+(+)=+=0,又b是一个非零向量,所以a∥b成立,A正确.a+b=0+b=b,B不正确,C正确.由|a+b|=|b|,|a|+|b|=|b|,可得|a+b|=|a|+|b|,D不正确.故选AC.
6.已知||=10,||=7,则||的取值范围是 ( )
A.[3,17] B.(3,17)
C.(3,10) D.[3,10]
解析:选A 利用三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边的性质及与共线时的情况求解.即||-||≤||≤||+||,故3≤||≤17.故选A.
7.若在△ABC中,=a,=b,且|a|=|b|=1,|a+b|=,则△ABC的形状是 ( )
A.等边三角形 B.锐角三角形
C.钝角三角形 D.等腰直角三角形
解析:选D ∵a+b=+=,∴||=||=1,||=,∴||2+||2=||2.∴△ABC为等腰直角三角形.故选D.
8.(5分)已知=a,=b,=c,=d,=e,则a+b+c+d= .
解析:a+b+c+d=+++==e.
答案:e
9.(5分)如图,在▱ABCD中,O是AC和BD的交点,则
(1)++= ;
(2)++= .
解析:(1)++=(+)+=+=.
(2)++=(+)+=+=0.
答案:(1) (2)0
10.(5分)在边长为1的等边△ABC中,|+|= ,|+|= .
解析:易知|+|=||=1.以AB,AC为邻边作平行四边形ABDC(图略),则|+|=||=2||sin 60°=2×1×=.
答案:1
11.(5分)在矩形ABCD中,||=,||=2,则向量++的长度为 .
解析:因为+=,所以++的长度为长度的2倍.又||==3,所以向量++的长度为2||=6.
答案:6
12.(10分)如图,点D,E,F分别为△ABC的三边AB,BC,CA的中点.求证:
(1)+=+;(5分)
(2)++=0.(5分)
证明:(1)由向量加法的三角形法则,
知+=+=,
故+=+.
(2)由向量加法的平行四边形法则,
知=+=+=+,
故++=+++++=(+)+(+)+(+)=0+0+0=0.
13.(10分)已知||=|a|=3,||=|b|=3,∠AOB=60°,求|a+b|.
解:如图,作平行四边形OACB,
∵||=||=3,∴四边形OACB为菱形.连接OC,AB,则OC⊥AB,设垂足为D.∵∠AOB=60°,∴∠DOB=30°.在Rt△BDO中,OD=,
∴|+|=||=×2=3,即|a+b|=3.
14.(10分)如图,用两根绳子把重10 N的物体W吊在水平杆子AB上,∠ACW=150°,∠BCW=120°,求A和B处所受力的大小.(绳子的重量忽略不计)
解:如图所示,设分别表示A,B处所受的力,10 N的重力用表示,
则+=.
由题意可得∠ECG=180°-150°=30°,∠FCG=180°-120°=60°.
∴||=||cos 30°=10×=5(N),||=||cos 60°=10×=5(N).
∴A处所受的力为5 N,B处所受的力为5 N.
15.(10分)如图,已知G是△ABC所在平面内一点.求证:G是△ABC的重心的充要条件是++=0.
证明:(充分性)如图1,以GB,GC为邻边作▱GBEC,连接GE,交BC于点M,则M是BC的中点,也是GE的中点.因为+=,且++=0,所以=.于是可得点G在线段AM上,且AG=2GM.又AM是△ABC边BC上的中线,所以G是△ABC的重心.
(必要性)如图2,延长AG交BC于点D,则由G是△ABC的重心,得D是BC的中点,且AG=2GD.延长GD到E',使DE'=GD,连接E'B,E'C,则四边形GBE'C是平行四边形,所以+='=-,故++=0.
综上,G是△ABC的重心的充要条件是++=0.
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