内容正文:
1.2 第1课时 向量的加法及运算律
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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.某人先向东走3 km,位移记为a,接着再向北走3 km,位移记为b,则a+b表示 ( )
A.向东南走3 km B.向东北走3 km
C.向东南走3 km D.向东北走3 km
解析:选B 由题意和向量的加法,得a+b表示先向东走3 km,再向北走3 km,即向东北走3 km.故选B.
4.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 +++=(+)+(+)=+=.
5.若在△ABC中,=a,=b,且|a|=|b|=1,|a+b|=,则△ABC的形状是 ( )
A.正三角形 B.锐角三角形
C.斜三角形 D.等腰直角三角形
解析:选D 由于=|a|=1,||=|b|=1,||=|a+b|=,所以△ABC为等腰直角三角形.故选D.
6.(多选)下列说法错误的是 ( )
A.如果非零向量a与b的方向相同或相反,那么a+b的方向必与a或b的方向相同
B.若向量a与b的方向相同或相反,且|a|>|b|>0,则向量a+b的方向与向量a的方向相同
C.若++=0,则A,B,C一定为一个三角形的三个顶点
D.若a,b均为非零向量,则|a+b|=|a|+|b|
解析:选ACD A错误,若a+b=0,则a+b的方向是任意的;B正确,若a和b方向相同,则它们的和的方向应该与a(或b)的方向相同,若它们的方向相反,而a的模大于b的模,则它们的和的方向与a的方向相同;C错误,当A,B,C三点共线时,也满足++=0;D错误,|a+b|≤|a|+|b|.
7.化简(+)+(+)+= .
解析:原式=(+)+(+)+
=++=+=.
答案:
8.如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC上的点,F为线段DE延长线上一点,DE∥BC,AB∥CF,连接CD,那么+= ,+= .
解析:因为DE∥BC,AB∥CF,所以四边形DFCB为平行四边形.由向量加法的运算法则可知+=+=+=+=.
答案:
9.在菱形ABCD中,∠DAB=60°,||=1,则|+|= .
解析:如图,|+|=||,在Rt△AOB中,AB=1,∠OAB=30°,AC=2AO=2AB·cos 30°=.
答案:
10.在矩形ABCD中,||=4,||=2,则向量++的长度为 .
解析:因为+=,
所以++的长度为的模的2倍.
又||==2,
所以向量++的长度为4.
答案:4
11.设O为△ABC的外心,且满足+=,则∠ACB= .
解析:如图,∵+=,∴根据向量加法的平行四边形法则,得四边形OACB为平行四边形,且BC=OA.∵O为△ABC的外心,∴OA=OB=OC,△OBC为等边三角形,∴四边形OACB为菱形,且∠OBC=60°,∴∠ACB=120°.
答案:120°
12.(10分)如图,E,F,G,H分别是梯形ABCD的边AB,BC,CD,DA的中点,化简下列各式:
(1)++;(5分)
(2)+++. (5分)
解:(1)++=++=++=+=.
(2)+++=+++=++=+=0.
13.(10分)如图所示,P,Q是△ABC的边BC上两点,且BP=QC.求证:+=+.
证明:∵=+=+,∴+=+++.∵与大小相等,方向相反,∴+=0,故+=++0=+.
14.(10分)如图,已知E,F分别是▱ABCD的边DC,AB的中点,求证:四边形AECF是平行四边形.
证明:在▱ABCD中,=,又由E,F分别是DC,AB中点,得=.
所以=+=+=.又A,E,C,F四点不共线,故四边形AECF是平行四边形.
15.(10分)如图,在重300 N的物体上拴两根绳子,这两根绳子在铅垂线的两侧,与铅垂线的夹角分别为30°,60°,当整个系统处于平衡状态时,求两根绳子的拉力.
解:如图,作▱OACB,使∠AOC=30°,∠BOC=60°,则在△OAC中,∠ACO=∠BOC=60°,∠OAC=90°.设向量分别表示两根绳子的拉力,则表示物体的重力,且||=300 N,∴||=||cos 30°=150(N),||=||cos 60°=150(N),∴与铅垂线成30°角的绳子的拉力是150 N,与铅垂线成60°角的绳子的拉力是150 N.
16.(15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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