内容正文:
1.1 向量
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1.(多选)若四边形ABCD是矩形,则下列命题正确的是 ( )
A.与相等
B.与相等
C.与模相等,方向相反
D.与模相等
答案:CD
2.(多选)两列火车从同一站台出发,沿相反方向行驶了相同的路程,设两列火车的位移分别为a和b,则下列说法正确的是 ( )
A.a与b方向相同 B.a与b为模相等的向量
C.a与b为相等向量 D.a与b为相反向量
解析:选BD 两列火车从同一站台出发,沿相反方向行驶,即a与b的方向相反,故A、C错误;两列火车行驶了相同的路程,即a与b的模相等,故B正确;又a与b的方向相反,所以a与b为相反向量,故D正确.
3.(多选)下列说法错误的是 ( )
A.若|a|>|b|,则a>b
B.若a≠b,则|a|≠|b|
C.零向量的长度为0
D.若=,则=
解析:选AB 向量不能比较大小.故A错误; 两个向量不相等, 但它们的模可以相等, 故B错误;零向量的长度为0, 故C正确;=,则它们的相反向量也相等,故D正确.
4.某人先向正东方向走了4 km,然后他向左转90°并向新的方向走了3 km,此时他距离出发点 ( )
A. km B.2 km
C.3 km D.5 km
解析:
选D 作出示意图如图,此时他距离出发点=5 km.
5.如图,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 根据相等向量的定义,分析可得,A、B不成立;
C中,与方向相反,故=不成立;
D中,与方向相同,且长度都等于线段EF长度的一半,故=成立.
6.若||=||且=,则四边形ABCD的形状为 ( )
A.正方形 B.菱形
C.矩形 D.等腰梯形
解析:选B ∵在四边形ABCD中,=,∴BA与CD不重合,BA∥CD,且||=||,∴四边形ABCD为平行四边形,又||=||,∴四边形ABCD为菱形.
7.(多选)如图,每个小正方形的边长都是1,在其中标出了6个向量,则在这6个向量中 ( )
A.向量的模相等
B.=
C.向量相等
D.||+||=5
解析:选BD ==,||==2,A错误;||==,B正确;向量不相等,C错误;||+||=2+3=5,D正确.
8.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°,
又∠ACB=90°,
则||=||=×2=1.
9.(多选)下列结论中,正确的是 ( )
A.|a|=|b|是a=b的必要而不充分条件
B.|a|=|b|是a=b的既不充分也不必要条件
C.a与b的方向相同,且|a|=|b|是a=b的充要条件
D.a与b方向相反或|a|≠|b|是a≠b的充分而不必要条件
解析:选ACD 若a=b,则a与b的方向相同,长度相等,所以A、C、D正确,B错误.
10.(多选)在菱形ABCD中,∠DAB=120°,则以下说法正确的是 ( )
A.与相等的向量只有一个(不含)
B.与的模相等的向量有8个(不含)
C.的模恰好为的模的倍
D.=
解析:选ACD 与相等的向量只有,A正确;由已知条件可得||=||=||=
||=||=||=||=||=||=||,B错误;如图,过点B作DA的垂线交DA的延长线于E,因为∠DAB=120°,四边形ABCD为菱形,所以∠BDE=∠ABE=30°,在Rt△BED中,||=,在Rt△AEB中,||=||=||,所以||==||,C正确;与方向相同,大小相等,故=,D正确.
11.(5分)如图,已知正方形ABCD的边长为2,O为其中心,则= .
答案:
12.(5分)如果在一个边长为5的正△ABC中,一个向量所对应的有向线段为(其中D在边BC上运动),则向量长度的最小值为 .
解析:根据题意,在正△ABC中,有向线段AD长度最小时,AD应与边BC垂直,因此有向线段AD长度的最小值为正△ABC的高,为.
答案:
13.(10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.
(1)求与相等的向量;(5分)
(2)求的相反向量.(5分)
解: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.
(1)所以与相等的向量有.
(2)的相反向量有.
14.(10分)如图,4×3的矩形(每个小方格都是单位正方形),在起点和终点都在小方格的顶点处的向量中,试问:
(1)与相等的向量共有几个;(5分)
(2)与方向相同且模为3的向量共有几个. (5分)
解:(1)由于相等向量是指方向和大小都相等的两个向量,则与相等的向量共有5个(不包含本身),即,如图1.
(2)与方向相同且模为3的向量共有2个,即,如图2.
15.(15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?(7分)
(2)求互不相等的非零向量的总数,用n表示.(8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.
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