内容正文:
1.下列命题中正确的是( )
A.温度、加速度、摩擦力、功都是向量
B.零向量的方向是任意的
C.长度相等的两个向量必相等
D.平面直角坐标系上的x轴、y轴都是向量
解析:选B.加速度、摩擦力是向量,温度和功没有方向,不是向量,A错误;零向量有方向,它的方向是任意的,B正确;长度相等且方向相同的向量为相等向量,C错误;平面直角坐标系上的x轴、y轴只有方向,但没有长度,故它们不是向量,D错误.
2.已知汽车以大小为120 km/h的速度向西走了2 h,摩托车以大小为45 km/h的速度向东北方向走了2 h,则下列说法正确的是( )
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.速度和位移都是向量,向量不能比较大小,易知C正确,故选C.
3.(2025·九江月考)如图,在⊙O中,点A,B,C均为⊙O上的点,则向量,,是( )
A.有相同起点的向量 B.模相等的向量
C.共线向量 D.相等向量
解析:选B.对于A,根据题图,可得向量,,不是有相同起点的向量,所以A错误;对于B,因为O是圆心,那么向量,,的模是一样的,所以B正确;对于C,共线向量是方向相同或相反的非零向量,所以C错误;对于D,相等向量指的是长度相等且方向相同的向量,所以D错误.
4.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||=( )
A.1 B.
C. D.2
解析:选A.如图,连接AC,由||=||,得∠ABC=∠OCB=30°.因为C为半圆上一点,AB为直径,所以∠ACB=90°,所以||=||=1.故选A.
5.(多选)若非零向量a和b互为相反向量,则下列说法中正确的是( )
A.a∥b B.a≠b
C.|a|≠|b| D.b=-a
解析:选ABD.由平行向量的定义可知a∥b,故A正确;因为a和b的方向相反,所以a≠b,故B正确;由相反向量的定义可知b=-a,|a|=|b|,故C错误,D正确.故选ABD.
6.(多选)如图,在△ABC中,AB=AC,D,E分别是AB,AC的中点,则( )
A.与共线 B.与共线
C.与共线 D.与共线
解析:选BD.对于A,因为AB与AC不平行,且不在同一条直线上,所以与不共线,A错误;对于B,因为D,E分别是AB,AC的中点,则DE∥BC,故与共线,B正确;对于C,因为AB与AE不平行,且不在同一条直线上,所以与不共线,C错误;对于D,因为D是AB的中点,所以AD=BD,且与方向相反,所以与共线,D正确.故选BD.
7.如图,点O是正六边形ABCDEF的中心,那么与的夹角为________.
解析:与的夹角等于与的夹角,显然为120°.
答案:120°
8.已知A,B,C是不共线的三点,向量m与向量是平行向量,与是共线向量,则m=________.
解析:因为向量m与向量是平行向量,所以向量m与向量方向相同或相反.因为向量m与是共线向量,所以向量m与向量方向相同或相反.又由A,B,C是不共线的三点,可知向量与向量不共线,则m=0.
答案:0
9.一辆汽车从A出发向正西方向行驶100 km到达B点,然后改变方向向西偏北50°方向行驶200 km到达C点,又改变方向,向正东方向行驶100 km到达D点.D在A的西偏北______方向上,||=________km.
解析:作出向量,,,如图所示.
由题意,易知与方向相反,故与共线.又||=||,所以在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=CD,所以四边形ABCD为平行四边形,所以||=||=200 km.由图知向量的方向为西偏北50°.
答案:50° 200
10.(13分)(2025·吉安月考)如图,O为正方形ABCD对角线的交点,四边形OAED,OCFB都是正方形.在图中所示的向量中:
(1)分别写出与,相等的向量;(4分)
(2)写出与方向相反的向量;(4分)
(3)写出与的模相等的向量.(5分)
解:(1)由题意=,=.
(2)由题意,与方向相反的向量为,.
(3)由题意,与的模相等的向量为,,,,,,.
11.(多选)如图所示,每个小正方形的边长都是1,在图中标出了4个向量,则下列说法正确的是( )
A.向量,的模相等
B.||=
C.向量,共线
D.||+||=10
解析:选BC.对于A,因为||==,||==2,所以||≠||,所以A错误;
对于B,因为||==,所以B正确;
对于C,因为∠CDG=∠CFH=45°,
所以DG∥HF,所以向量,共线,所以C正确;
对于D,因为||+||=+=5≠10,所以D错误.故选BC.
12.已知在四边形ABCD中,=,且||=||,tan D=,则四边形ABCD的形状是________.
解析:因为在四边形ABCD中,=,所以AB∥DC且AB=DC,所以四边形ABCD是平行四边形.因为tan D=,∠D∈(0,π),所以∠B=∠D=.又=,即AB=AC,所以△ABC是等边三角形,
所以AB=BC,故四边形ABCD是菱形.
答案:菱形
13.(13分)如图的方格纸由若干个边长为1的小正方形组成,方格纸中有两个定点A,B.点C为小正方形的顶点,且||=.
(1)画出所有的向量;(6分)
(2)求||的最大值与最小值.(7分)
解:(1)所有的向量,如图所示.
(2)由(1)所画的图知,
①当点C位于点C1或C2时,||取得最小值=;
②当点C位于点C5或C6时,||取得最大值=.所以||的最大值为,最小值为.
14.(13分)如图,已知以O为圆心,1为半径的圆上有8个等分点A,B,C,D,E,F,G,H,以图中标出的9个点为起点或终点作向量.求:
(1)向量与的夹角;(4分)
(2)与向量垂直的向量;(4分)
(3)模等于的向量的个数.(5分)
解:(1)由题意得所对圆心角是45°,即∠DOE=45°,所以向量与的夹角为45°.
(2)由题意得BF是圆O的直径,OD⊥BF,CE∥BF∥AG,如图,
所以与向量垂直的向量有:
,,,,,,,,,.
(3)以A,B,C,D,E,F,G,H中四点为顶点的⊙O的内接正方形有两个,一个是正方形ACEG,另一个是正方形BDFH.在题中所述的向量中,只有这两个正方形的边(看成有向线段,每一条边对应两个向量)的长度为,故模为的向量共有4×2×2=16(个).
15.如图所示,在▱ABCD中,O是两条对角线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},则集合T中元素的个数为________.
解析:由题可知,集合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对相等向量,即=,=,=,=,=,=,=,=.
因为集合中元素具有互异性,所以集合T中的元素共有12个.
答案:12
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