内容正文:
1.在平面四边形ABCD中,下列结论不正确的是( )
A.++= B.+++=0
C.+= D.+=
解析:选C.由向量加法的三角形法则可得++=,+++=0,+=,故A,B,D正确;只有当四边形ABCD为平行四边形时,+=才成立,故C不正确.故选C.
2.(2025·亳州月考)如图,在正六边形ABCDEF中,++=( )
A.0 B.
C. D.
解析:选B.在正六边形ABCDEF中,因为=,所以++=++=.
3.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.
4.设非零向量a,b,c满足|a|=|b|=|c|,a+b=c,则向量a,b的夹角为( )
A.150° B.120°
C.60° D.30°
解析:选B.如图,设=a,=b,=c,则a+b=c表示+=,所以四边形ABCD是平行四边形,由于|a|=|b|,所以四边形ABCD是菱形,由于|a|=|b|=|c|,所以△ABC和△ACD是等边三角形,所以向量a,b的夹角为∠BAD=120°.故选B.
5.已知△ABC的三个顶点A,B,C及平面内一点P满足+=,则下列结论中正确的是( )
A.P在△ABC的内部
B.P在△ABC的边AB上
C.P在AB边所在的直线上
D.P在△ABC的外部
解析:选D.+=,根据向量加法的平行四边形法则,如图,则点P在△ABC外部.
6.(多选)设a=+++,b是一个非零向量,则下列结论正确的有( )
A.a∥b
B.a+b=a
C.a+b=b
D.|a+b|<|a|+|b|
解析:选AC.由题意,向量a=+++=+=0,且b是一个非零向量,所以a∥b成立,所以A正确;因为a+b=b,所以B不正确,C正确;因为|a+b|=|b|,|a|+|b|=|b|,所以|a+b|=|a|+|b|,所以D不正确.故选AC.
7.某人骑自行车的速度是v1,风速是v2,则他逆风行驶的速度为__________.
解析:因为速度是向量,由向量的加法定义可得逆风行驶的速度为v1+v2.
答案:v1+v2
8.已知点G是△ABC的重心,则++=________.
解析:如图所示,连接AG并延长交BC于点E,
则点E为BC的中点,延长AE到点D,使GE=ED,所以四边形BDCG为平行四边形,则+=,+=0,故++=0.
答案:0
9.若点P为△ABC的外心,且+=,则∠ACB=________.
解析:由+=知四边形ACBP为平行四边形.又因为点P为△ABC的外心,所以PA=PB=PC,所以四边形ACBP为菱形,PA=PC=AC,所以∠ACP=60°,易得∠ACB=120°.
答案:120°
10.(13分)如图,已知向量a,b,c,d.
(1)求作a+b+c+d;(6分)
(2)设|a|=2,e为单位向量,求|a+e|的最大值.(7分)
解:(1)在平面内任取一点O,作=a,=b,=c,=d,则=a+b+c+d.
(2)在平面内任取一点O,作=a,=e,则a+e=+=.
因为e为单位向量,
所以点B在以点A为圆心的单位圆上(如图所示),
由图可知当点B在点B1时,O,A,B1三点共线,
||即为|a+e|的最大值,最大值是3.
11.已知等腰直角三角形ABC的直角边长为1,E为斜边BC上一动点,则|+|的最小值为( )
A. B.
C.1 D.
解析:选A.|+|=||,显然当E为斜边BC的中点,即AE⊥BC时,AE最小,如图,最小值为=,即|+|的最小值为.故选A.
12.已知=a,=b,||=||=3,∠AOB=60°,则|a+b|=________.
解析:由题设作平行四边形OBCA,如图,
因为||=||=3,所以平行四边形OACB为菱形.连接OC,AB,则OC⊥AB,设垂足为D.
因为∠AOB=60°,所以AB=||=3,∠BOD=30°,所以在Rt△BOD中,OD=OB·cos 30°=.所以||=|a+b|=×2=3.
答案:3
13.(13分)如图,已知点D,E,F分别是△ABC三边AB,BC,CA的中点,求证:++=0.
证明:连接DE,EF,FD,如图,因为D,E,F分别是△ABC三边的中点,所以EF∥AD,DE∥AF,所以四边形ADEF为平行四边形,
由向量加法的平行四边形法则,得+=,①
同理在平行四边形BEFD中,+=,②
在平行四边形CFDE中,+=,③
将①②③相加,得++=+++++=(+)+(+)+(+)=0.
14.(15分)(2025·桂林月考)雨滴在下落一定时间后的运动是匀速的,无风时雨滴下落的速度是4 m/s,现在有风,风使雨滴以 m/s的速度水平向东移动,求雨滴着地时速度的大小和方向.
解:如图,用表示无风时雨滴下落的速度,表示风使雨滴水平向东的速度.
以OA,OB为邻边作平行四边形OACB,则就是雨滴下落的实际速度.
在Rt△OAC中,||=4,
||=||=,所以||===,
所以tan ∠AOC===,
又0°<∠AOC<90°,所以∠AOC=30°.
故雨滴着地时速度的大小是 m/s,方向为与竖直向下方向成30°角的方向.
15.若O是正五边形ABCDE的中心,则++++=________;若O是正n边形A1A2…An的中心,则1+2+…+n=________.
解析:令m=++++,
若将m顺时针旋转72°,等价于将,,,,都顺时针旋转72°,如图:
向量,,,,在旋转后对应向量为,,,,,所以旋转后向量的和为++++=m,即m顺时针旋转72°后所得向量仍是m,故m=0.
设a=1+2+…+n,将a顺时针旋转,等价于将1,2,…,n都顺时针旋转,同理,旋转后向量的和为1+2+…+n=a,即a顺时针旋转后所得向量仍是a,故a=0.
答案:0 0
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