内容正文:
3.1平面向量的概念
一、知识梳理
向量的有关概念
(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的长度(或称模).
(2)零向量:长度为0的向量叫做零向量,其方向是任意的,零向量记作0 .
(3)单位向量:长度等于1个单位的向量.
(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量;平行向量又叫共线向量.规定:0与任一向量平行.
(5) 单位向量:长度相等且方向相同的向量.
二、题型精练
题型1 判断是否向量
【典例1】:下列量中属于向量的是( )
A.质量 B.长度 C.力 D.温度
【典例2】:下列所给的选项中,属于向量的是( )
A.长度 B.时间 C.位移 D.质量
题型2 零向量与单位向量
【典例1】:下列说法错误的是( )
A.零向量与任意一个向量都平行 B.零向量的方向是任意的
C.零向量没有方向 D.零向量的模为零
【典例2】:单位向量是指( )
A.模为1的向量 B.方向水平向右的向量
C.长度为0的向量 D.与任意向量共线的向量
题型3 共线(平行)向量
【典例1】:“两个非零向量共线”是“这两个非零向量方向相同”的_______条件.
【典例2】:已知,是共线向量,则下列说法不正确的是( )
A.若,则的方向与相同 B.若,则的方向与相同
C.若,则的方向与相同 D.若,则的方向与相同
题型4 相等向量与相反向量
【典例1】:“”是“”的 条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)
题型5 向量的基本概念--综合
【典例1】:下列说法正确的是( )
①两个单位向量一定是相等向量
②零向量与任一向量共线
③若向量,,则
④两个平行向量的模可以不同
A.①② B.②④ C.③④ D.①④
【典例2】:下列命题中正确的是( )
A. B.
C. D.
题型6 向量判断四边形
【典例1】:若四边形中,,则一定是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
【典例2】:在四边形ABCD中,若,且,则四边形ABCD的形状是____.
题型7 向量及几何性质
【典例1】:在中,,D,E分别是、的中点,则( )
A.与共线 B.与相等 C.与相等 D.与共线
【典例2】:如图,在正六边形中,点为其中心,则下列判断不正确的是( )
A. B. C. D.
题型8 有向线段表示向量
【典例1】:点为平行四边形对角线的交点.
(1)写出向量的平行向量;
(2)写出向量相等的向量;
(3)写出向量的相反向量.
【典例2】:如图所示,已知正六边形.
(1)写出的相等向量;
(2)写出的相反向量(任写3个即可);
(3)写出的共线向量(任写3个即可).
3、 知识检测
1.下列各物理量中,属于向量的是( )
A.长度 B.温度 C.速度 D.面积
2.下列说法中,不正确的是( )
A.零向量的方向是任意的 B.零向量的长度为0
C.零向量是没有方向的 D.零向量和任何向量平行
3.下列关于零向量的说法正确的是( )
A.零向量没有大小 B.零向量没有方向
C.两个反方向向量之和为零向量 D.零向量与任何向量都共线
4.已知下列四个命题:
①零向量与任意向量都平行;②单位向量长度都相等;③平行于同一向量的两个向量是平行向量;
④是的必要条件.
其中,正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.下列命题正确的是( )
A.零向量没有方向
B.两个单位向量相等
C.方向相反的两个向量互为相反向量
D.若//,则A,B,C三点共线
6.若是单位向量,则
7.已知是非零向量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件 C.充要条件D.既不充分也不必要条件
8.已知不共线,向量,,且,则 .
9.“两个向量相等”是“两个向量共线”的 条件.
10.已知平面向量的一组基底,实数x,y满足,求x,y的值.
11.若满足,则与互为 .
12.下列命题正确的是( )
A.单位向量均相等 B.任一向量与它的相反向量不相等
C.模为零的向量与任一向量平行 D.模相等的两个共线向量是相同的向量
13.下列说法正确的是( )
A.所有单位向量都是相等向量
B.零向量的模为0且没有方向
C.两个向量不能比较大小,但是它们的模可以比较大小
D.向量的模都是正实数
14.下列命题中真命题的个数是( )
(1)温度、速度、位移、功都是向量
(2)零向量没有方向
(3)向量的模一定是正数
(4)直角坐标平面上的x轴、y轴都是向量
A.0 B.1 C.2 D.3
15.下列说法中错误的是( )
A.不同的有向线段可以表示相同的向量
B.任一非零向量都可以平行移动
C.长度不等且方向相反的两个向量不一定是共线向量
D.两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同
16.下列命题正确的是( )
A.单位向量均相等 B.任一向量与它的相反向量不相等
C.模为零的向量与任一向量平行 D.模相等的两个共线向量是相同的向量
17.给出下列命题:
①;
②向量与向量的方向相同或相反,则;
③若都是单位向量,则;
④方向为南偏西的向量与方向为北偏东的向量是共线向量;
其中,正确的命题是( )
A.①② B.①④ C.①②④ D.①②③④
18.下列说法不正确的是( )
A.向量既有大小又有方向 B.零向量的方向是任意的
C.向量的模可以比较大小 D.两个向量的模相等就是两个向量相等
19.下列命题正确的是( )
A.若都是单位向量,则
B.若,则四点构成平行四边形
C.若两向量相等,则它们是始点、终点都相同的向量
D.与是两平行向量
20.有下列说法:
①向量和的长度相等;
②;
③“”的充要条件是“”.
其中,正确的说法是______.(填序号)
21.下列四个说法:①若,则;②若,则或;③若,则;④若,,则.其中错误的是____(填序号).
22.给出下列命题:①零向量的长度为零,方向是任意的;②若,都是单位向量,则;③向量与相等.其中所有正确命题的序号是______.
23.下列说法中,正确的是( )
①长度为0的向量都是零向量;②零向量的方向都是相同的;
③单位向量都是同方向;④任意向量与零向量都共线
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
24.下列说法错误的是( )
A.向量可用有向线段表示,有向线段长度表示向量大小,用箭头所指的方向表示向量的方向
B.长度相等的向量即为相等的向量
C.方向相反的向量也是共线向量
D.零向量与一切非零向量共线
25.下列说法正确的是( )
①有向线段的三要素是起点、方向、长度;
②向量的两要素是大小和方向;
③同向且等长的有向线段是相等向量;
④在平行四边形中,.
A.① B.①⑤ C.①②③ D.①②③④
26.已知四边形ABCD满足,且,则四边形ABCD是( )
A.正方形 B.梯形 C.菱形 D.矩形
27.如图所示,菱形中,下列各对向量是相等向量的是( ).
A.与 B.与
C.与 D.与
28.如图,在平行四边形中,下列说法错误的是( )
A.与共线 B.与相等
C.与平行 D.与的模相等
29.如图所示,平行四边形ABCD中,O是两对角线AC,BD的交点,设点集S={A,B,C,D,O},向量集合且M,N不重合,试求集合T中元素的个数.
30.已知O是正方形ABCD对角线的交点,在以O,A,B,C,D这5点中任意一点为起点,另一点为终点的所有向量中,写出:
(1)与相等的向量;
(2)与长度相等的向量;
(3)与共线的向量.
31.如图,在方格纸中,取两个格子的格点(A,B,C,D,E,F)为起点和终点作向量,写出满足下列条件的向量:
(1)与相等的向量;
(2)与的相反向量;
(3)与的模相等的向量.
32.如果向量表示向东走10,那么表示______________________.
33.已知表示“向东走2米”,则表示“ ”.
34.某人从A点出发向东走了5米到达B点,然后改变方向沿东北方向走了 米到达C点,到达C点后又改变方向向西走了10米到达D点.
(1)作出向量,,;
(2)求 的模.
35.在平面下列各种情况中,各向量的终点的集合分别构成什么图形?
(1)把所有单位向量的起点都移到同一个点A;
(2)把平行于直线l的所有单位向量的起点平移到直线l上的点B;
(3)把平行于直线l的所有向量的起点平移到直线l上的点C.
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3.1平面向量的概念
一、知识梳理
向量的有关概念
(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的长度(或称模).
(2)零向量:长度为0的向量叫做零向量,其方向是任意的,零向量记作0 .
(3)单位向量:长度等于1个单位的向量.
(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量;平行向量又叫共线向量.规定:0与任一向量平行.
(5) 单位向量:长度相等且方向相同的向量.
二、题型精练
题型1 判断是否向量
【典例1】:下列量中属于向量的是( )
A.质量 B.长度 C.力 D.温度
【答案】C
【分析】根据向量的概念判断.
【详解】质量、长度、温度只有大小没有方向,不是向量;
力既有大小又有方向,是向量,C项正确.
故选:C
【典例2】:下列所给的选项中,属于向量的是( )
A.长度 B.时间 C.位移 D.质量
【答案】C
【分析】根据向量的定义来判断.
【详解】向量是既有大小又有方向的量.
选项 A,长度:只有大小,没有方向,不是向量,故A错误;
选项 B,时间:只有大小,没有方向,不是向量,故B错误;
选项 C,位移:既有大小(距离),又有方向(从初位置指向末位置 ),故C正确;
选项 D,,质量:只有大小,没有方向,故D错误.
故选:C
题型2 零向量与单位向量
【典例1】:下列说法错误的是( )
A.零向量与任意一个向量都平行 B.零向量的方向是任意的
C.零向量没有方向 D.零向量的模为零
【答案】C
【分析】根据零向量的定义逐项判断即可得解.
【详解】选项,零向量与任意一个向量都平行,正确;
选项,零向量的方向是任意的,正确;
选项,零向量的方向不确定,不是没有方向,故错误;
选项,零向量的模为零,正确.
故选:.
【典例2】:单位向量是指( )
A.模为1的向量 B.方向水平向右的向量
C.长度为0的向量 D.与任意向量共线的向量
【答案】A
【分析】根据单位向量的定义,对每个选项进行逐一分析判断.
【详解】选项A:根据单位向量的定义,模为1的向量叫做单位向量,所以选项A正确;
选项B:方向水平向右的向量,其模不一定为1,不一定是单位向量,该选项错误;
选项C:长度为0的向量是零向量,零向量的模为0,不是单位向量,该选项错误;
选项D:与任意向量共线的向量是零向量,零向量的模为0,不是单位向量,该选项错误,
故选:A.
题型3 共线(平行)向量
【典例1】:“两个非零向量共线”是“这两个非零向量方向相同”的_______条件.
【答案】必要不充分
【分析】根据共线向量的概念求解即可.
【详解】若两个非零向量共线,则有可能方向相同, 也有可能方向相反,无法推出这两个非零向量方向相同.
若两个非零向量方向相同,则这两个非零向量共线.
因此“两个非零向量共线”是“这两个非零向量方向相同”的必要不充分条件.
故答案为:必要不充分.
【典例2】:已知,是共线向量,则下列说法不正确的是( )
A.若,则的方向与相同 B.若,则的方向与相同
C.若,则的方向与相同 D.若,则的方向与相同
【答案】D
【分析】利用共线向量的定义逐项判断,即可求出.
【详解】对于A,已知,是共线向量,当与方向相同时,的方向与和相同;
当与方向相反时,设且,因为,即,
得,即,所以,向量的方向不变,
所以的方向与方向相同,故A正确;
对于B,已知,是共线向量,当与方向相同时,设且,
因为,即,得,即,
所以,向量的方向不变,所以的方向与相同;
当与方向相反时,设且,
所以,向量的方向不变,
所以的方向与相同,与方向相反,故B正确;
对于C,已知,是共线向量,当与方向相同时,所以的方向与和相同;
当与方向相反时,设且,因为,得,即,
所以,向量的方向不变,
所以的方向与方向相同,故C正确;
对于D,已知,是共线向量,当与方向相同时,设且,
因为,得,即,,向量的方向相反,
所以的方向与相反;
当与方向相反时,设且,因为,得,即,
所以,向量的方向不变,
所以的方向与方向相同,故D错误.
故选:D.
题型4 相等向量与相反向量
【典例1】:“”是“”的 条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)
【答案】充分不必要
【分析】根据相等向量和充分不必要条件的定义即可判断.
【详解】解:“”表示向量与向量是相等向量,
“”表示向量与向量的模相等.
模相等且方向相同的两个向量称为相等向量,
∴,,
∴“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要.
题型5 向量的基本概念--综合
【典例1】:下列说法正确的是( )
①两个单位向量一定是相等向量
②零向量与任一向量共线
③若向量,,则
④两个平行向量的模可以不同
A.①② B.②④ C.③④ D.①④
【答案】B
【分析】根据单位向量的概念,向量模的定义,以及向量共线的性质,即可求解.
【详解】①错误:单位向量模长均为 1,但方向可不同,而相等向量需方向相同且模长相等,故两个单位向量不一定是相等向量,
②正确:零向量与任一向量共线,
③错误:若为零向量,与可以是任意不共线的向量,此时且,但与不一定共线,
④正确:平行向量只要求方向相同或相反,与模长无关,因此模长可以不同,
故正确的说法为②④.
故选:B.
【典例2】:下列命题中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据向量的概念、零向量的概念、相等向量的概念和共线向量的概念即可求解.
【详解】对于A,时,与不一定相等,因为它们的方向不一定相同,故A错误;
对于B,向量、既有方向,又有大小,∴与不能比较大小,故B错误;
对于C,当时,有,反过来,若,则与不一定相等,
因为它们的方向不一定相同,故C错误;
对于D,时,则 ,反过来,若,则,
因为零向量的模长等于,故D正确.
故选:D.
题型6 向量判断四边形
【典例1】:若四边形中,,则一定是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
【答案】A
【分析】根据向量相等的定义求解即可.
【详解】因为,所以AB和DC长度相等、方向相同,即,
所以四边形是平行四边形.
根据题目条件无法推出邻边相等、内角为直角,因此不能确定是菱形、矩形或正方形.
故选:A.
【典例2】:在四边形ABCD中,若,且,则四边形ABCD的形状是____.
【答案】梯形
【分析】根据平行向量的定义及向量的模的概念即可求解.
【详解】在四边形ABCD中,因为,所以,
又,即,所以四边形ABCD的形状是梯形.
故答案为:梯形
题型7 向量及几何性质
【典例1】:在中,,D,E分别是、的中点,则( )
A.与共线 B.与相等 C.与相等 D.与共线
【答案】D
【分析】利用共线向量相等向量的定义可判断.
【详解】对于A,因为,则与不共线,故A错误;
对于B,与方向相反,则与不相等,故B错误;
对于C,与有公共交点,方向不相同,与不相等,故C错误;
对于D,D,E分别是、的中点,则为的中位线,则,则与共线,故D正确.
故选:D.
【典例2】:如图,在正六边形中,点为其中心,则下列判断不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据向量的方向、大小以及正六边形的性质求解即可.
【详解】设正六边形的边长为,依次分析各选项:
对于A,由正六边形的性质可得与平行且相等,则有,故A正确;
对于B,由正六边形的性质可得与平行,即,故B正确;
对于C,在正六边形中,与均过中心,则有,即有,故C正确;
对于D,在正六边形中,,则,故D错误.
故选:D.
题型8 有向线段表示向量
【典例1】:点为平行四边形对角线的交点.
(1)写出向量的平行向量;
(2)写出向量相等的向量;
(3)写出向量的相反向量.
【答案】(1),,
(2)
(3),
【分析】(1)根据向量平行的概念可得结果;
(2)根据向量相等的概念可得结果;
(3)根据相反向量的概念可得结果;
【详解】(1)根据向量平行的概念可知,
与向量的平行向量有:,,;
(2)根据向量相等的概念可得,
与向量相等的向量有:;
(3)根据相反向量的概念可得,
与向量的相反向量有:,.
【典例2】:如图所示,已知正六边形.
(1)写出的相等向量;
(2)写出的相反向量(任写3个即可);
(3)写出的共线向量(任写3个即可).
【答案】(1)、、
(2)、、、
(3)、、、、、、、、
【分析】(1)根据相等向量的概念求解即可.
(2)根据相反向量的概念求解即可.
(3)根据共线向量的概念求解即可.
【详解】(1)如图所示,的相等向量有、、.
(2)如图所示,的相反向量右、、、.
(3)如图所示,的共线向量有、、、、、、、、.
3、 知识检测
1.下列各物理量中,属于向量的是( )
A.长度 B.温度 C.速度 D.面积
【答案】C
【分析】根据向量与数量的意义直接判断即可.
【详解】长度、温度、面积,它们只有大小,不是向量,而速度既有大小又有方向,所以速度是向量.
故选:C.
2.下列说法中,不正确的是( )
A.零向量的方向是任意的 B.零向量的长度为0
C.零向量是没有方向的 D.零向量和任何向量平行
【答案】C
【分析】根据零向量的性质即可选出答案.
【详解】因为零向量的方向是任意的,所以选项A说法正确,选项C说法错误;
零向量的长度为0,所以选项B说法正确;
零向量和任何向量平行,所以选项D说法正确.
故选:C.
3.下列关于零向量的说法正确的是( )
A.零向量没有大小 B.零向量没有方向
C.两个反方向向量之和为零向量 D.零向量与任何向量都共线
【答案】D
【分析】根据零向量的概念与性质逐项分析即可.
【详解】零向量的长度为0,故A错误,
零向量的方向是任意的,故B错误,
两个反方向向量之和不一定为零向量,
只有相反向量之和才是零向量,故C错误,
零向量与任何向量都共线,故D正确,
故选:D.
4.已知下列四个命题:
①零向量与任意向量都平行;②单位向量长度都相等;③平行于同一向量的两个向量是平行向量;
④是的必要条件.
其中,正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据向量的概念逐项判断即可.
【详解】①零向量与任意向量都平行,正确;
②单位向量长度都是,都相等,正确;
③平行向量中若,,则与不一定平行,错误;
④,是的充分条件,错误.
正确的个数为个.
故选:B.
5.下列命题正确的是( )
A.零向量没有方向
B.两个单位向量相等
C.方向相反的两个向量互为相反向量
D.若//,则A,B,C三点共线
【答案】D
【分析】根据零向量、单位向量、相反向量、共线向量的概念可知A、B、C错误,D正确.
【详解】零向量的方向是任意的,故A错误;
单位向量的模相等,它们是否相等与方向有关,故B错误;
方向相反且模相等的两个向量互为相反向量,故C错误;
若//,且A点公共,则A,B,C三点共线.故D正确.
故选:D
6.若是单位向量,则
【答案】
【分析】根据单位向量的概念,即可求出.
【详解】是单位向量,
.
故答案为:.
7.已知是非零向量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】由充分条件和必要条件的定义,结合向量共线的性质得到答案.
【详解】若,并且都是非零向量,可得两向量共线,但不能推出两向量相等,
则不能推出,
若,则,可得共线,
则能推出,
因此“”是“”的必要不充分条件,
8.已知不共线,向量,,且,则 .
【答案】
【分析】已知两向量平行,则对应分解向量的系数成比例,列出式子得到答案.
【详解】已知两向量平行,则对应分解向量的系数成比例,可得
,解得.
故答案为:.
9.“两个向量相等”是“两个向量共线”的 条件.
【答案】充分不必要
【分析】根据共线向量和相等向量的定义及充要条件的概念可判断.
【详解】若两个向量相等,则两个向量共线,即两个向量相等两个向量共线;
若两个向量共线,则两个向量不一定相等,例如:两个向量共线且模不相等,则两个向量不相等,即两个向量共线两个向量相等.
所以“两个向量相等”是“两个向量共线”的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要
10.已知平面向量的一组基底,实数x,y满足,求x,y的值.
【答案】
【分析】根据对应系数相等列出等式即可解得.
【详解】因为,且,不共线,
所以,解得,
∴.
11.若满足,则与互为 .
【答案】相反向量
【分析】利用相反向量的定义即可得解.
【详解】因为,所以与互为相反向量.
故答案为:相反向量.
12.下列命题正确的是( )
A.单位向量均相等 B.任一向量与它的相反向量不相等
C.模为零的向量与任一向量平行 D.模相等的两个共线向量是相同的向量
【答案】C
【分析】根据题意,结合单位向量、相等向量、零向量、共线向量、相反向量的概念,即可判断求解.
【详解】因为单位向量的长度都为1,但是方向可能不同,故不一定相等,故选项A错误;
因为任一非零向量与它的相反向量长度相等、方向相反,故不相等,
但零向量的相反向量仍是零向量,故零向量与它的相反向量相等,故选项B错误;
因为模为零的向量是零向量,零向量与任一向量平行,故选项C正确;
因为模相等的两个共线向量的方向可能相同或相反,故不一定是相同的向量,故选项D错误;
故选:C.
13.下列说法正确的是( )
A.所有单位向量都是相等向量
B.零向量的模为0且没有方向
C.两个向量不能比较大小,但是它们的模可以比较大小
D.向量的模都是正实数
【答案】C
【分析】根据向量基本概念分析每个选项.
【详解】选项A:单位向量是模等于1的向量;相等向量不仅模相等,方向也必须相同,
所以单位向量不一定是相等向量,该选项错误;
选项B:零向量的模为0,方向是任意的,并非没有方向,该选项错误;
选项C:向量既有大小又有方向,所以向量不能直接比较大小;
而向量的模是一个实数,所以两个向量的模可以比较大小,该选项正确;
选项D:零向量的模为0,0不是正实数,所以并不是所有向量的模都是正实数,该选项错误,
故选:C.
14.下列命题中真命题的个数是( )
(1)温度、速度、位移、功都是向量
(2)零向量没有方向
(3)向量的模一定是正数
(4)直角坐标平面上的x轴、y轴都是向量
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】根据向量的概念即可求解.
【详解】因为温度和功没有方向,所以不是向量,故(1)错误.
零向量方向是任意的,故(2)错误.
因为零向量的模为0,所以向量的模不一定为正数,故(3)错误.
因为直角坐标平面上的x轴、y轴只有方向,没有长度,所以它们不是向量,故(4)错误.
即真命题个数是0个.
故选:A.
15.下列说法中错误的是( )
A.不同的有向线段可以表示相同的向量
B.任一非零向量都可以平行移动
C.长度不等且方向相反的两个向量不一定是共线向量
D.两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同
【答案】C
【分析】根据向量的定义、零向量、共线向量以及相等向量概念分析判断.
【详解】选项A中,向量与大小和方向相关,不关心起点和终点的具体位置,只要两个有向线段的大小相等且方向相同,它们就可以表示相同的向量,故正确.
选项B中,向量的定义是具有大小和方向的量,与起点和终点的具体位置无关,因此,任一非零向量都可以平行移动而不改变其大小和方向,故正确.
选项C中,根据向量的共线性定义,只要两个向量的方向相同或相反(不考虑大小),它们就是共线的,故错误.
选项D中,两个向量相等意味着它们的大小相等且方向相同,如果它们还有共同的起点,那么它们的终点也必然相同,故正确.
故选:C.
16.下列命题正确的是( )
A.单位向量均相等 B.任一向量与它的相反向量不相等
C.模为零的向量与任一向量平行 D.模相等的两个共线向量是相同的向量
【答案】C
【分析】根据题意,结合单位向量、相等向量、零向量、共线向量、相反向量的概念,即可判断求解.
【详解】因为单位向量的长度都为1,但是方向可能不同,故不一定相等,故选项A错误;
因为任一非零向量与它的相反向量长度相等、方向相反,故不相等,
但零向量的相反向量仍是零向量,故零向量与它的相反向量相等,故选项B错误;
因为模为零的向量是零向量,零向量与任一向量平行,故选项C正确;
因为模相等的两个共线向量的方向可能相同或相反,故不一定是相同的向量,故选项D错误;
故选:C.
17.给出下列命题:
①;
②向量与向量的方向相同或相反,则;
③若都是单位向量,则;
④方向为南偏西的向量与方向为北偏东的向量是共线向量;
其中,正确的命题是( )
A.①② B.①④ C.①②④ D.①②③④
【答案】C
【分析】由向量的概念分析即可.
【详解】和是相反向量,模相等,方向相反,因此①正确,
平行向量是指方向相同或相反的向量,因此②正确,
单位向量是指模等于1的向量,因此,但方向不一定相同,因此③错误,
方向为南偏西的向量与方向为北偏东的向量是相反向量,是共线向量,因此④正确.
故选:C.
18.下列说法不正确的是( )
A.向量既有大小又有方向 B.零向量的方向是任意的
C.向量的模可以比较大小 D.两个向量的模相等就是两个向量相等
【答案】D
【分析】根据向量、零向量、向量的模和相等向量的概念即可求解.
【详解】对A,向量是既有大小又有方向的量,故A正确;
对B,零向量的方向是任意的,故B正确;
对C,向量的模长是非负实数,所以可以比较大小,故C正确;
对D,两个向量相等当且仅当它们的模长相等,方向相同,故D错误.
故选:D.
19.下列命题正确的是( )
A.若都是单位向量,则
B.若,则四点构成平行四边形
C.若两向量相等,则它们是始点、终点都相同的向量
D.与是两平行向量
【答案】D
【分析】根据单位向量,相等向量,平行向量的定义逐项判断即可.
【详解】单位向量是模长为的向量,若都是单位向量,则模长相等,但是方向不一定相同,不一定是相等向量,故A错误;
若,且四点共线时,则不能构成平行四边形,故B错误;
若两向量相等,则大小相等,方向相同,不需要始点、终点都相同,故C错误;
与方向相反,是两相反向量,也是两平行向量,故D正确.
故选:D.
20.有下列说法:
①向量和的长度相等;
②;
③“”的充要条件是“”.
其中,正确的说法是______.(填序号)
【答案】①
【分析】根据相等向量,零向量和相反向量的概念结合充要条件的判别方法逐个分析即可.
【详解】已知向量和为相反向量,所以和长度相等方向相反,故①正确,
是向量,0是标量,所以,故②错误,
若,则有,即能推出,
若,则与不一定相等,方向有可能不同,即不能推出,
所以”是“的充分不必要条件.故③错误.
所以正确的只有①.
故答案为:①.
21.下列四个说法:①若,则;②若,则或;③若,则;④若,,则.其中错误的是____(填序号).
【答案】②③④
【分析】由零向量的定义、向量相等的条件、向量共线的条件、向量模的定义,判断各说法是否正确.
【详解】由零向量的定义可知,①正确;
时,不知道两个向量的方向,不能得到或,②错误;
两个向量共线,与模是否相等无关,③错误;
当时,满足,,但不能得到,④错误.
故答案为:②③④
22.给出下列命题:①零向量的长度为零,方向是任意的;②若,都是单位向量,则;③向量与相等.其中所有正确命题的序号是______.
【答案】①
【分析】根据零向量、单位向量及相等向量的定义判断即可.
【详解】对于①:零向量的长度为零,方向是任意的,故①正确;
对于②:模为的向量为单位向量,若,都是单位向量,则,
但是与的方向不确定,故无法判断与是否相等,故②错误;
对于③:向量与互为相反向量,故③错误;
故答案为:①
23.下列说法中,正确的是( )
①长度为0的向量都是零向量;②零向量的方向都是相同的;
③单位向量都是同方向;④任意向量与零向量都共线
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
【答案】D
【分析】根据零向量与单位向量的定义与性质即可解决.
【详解】①长度为0的向量为零向量,正确;
②零向量的方向不确定,错误;
③单位向量长度为1个单位,起点相同的单位向量,终点圈成一个单位圆,错误;
④任意向量与零向量共线.正确.
故选:D.
24.下列说法错误的是( )
A.向量可用有向线段表示,有向线段长度表示向量大小,用箭头所指的方向表示向量的方向
B.长度相等的向量即为相等的向量
C.方向相反的向量也是共线向量
D.零向量与一切非零向量共线
【答案】B
【分析】根据向量的定义和性质即可选出正确答案.
【详解】根据向量的性质,向量可用有向线段表示,有向线段长度表示向量大小,用箭头所指的方向表示向量的方向,故A正确;
长度相等且方向相同的两个向量叫做相等的向量,故B选项不正确;
方向相同或相反的非零向量叫做共线向量,同时规定零向量和任何向量平行,故C、D正确.
故选:B
25.下列说法正确的是( )
①有向线段的三要素是起点、方向、长度;
②向量的两要素是大小和方向;
③同向且等长的有向线段是相等向量;
④在平行四边形中,.
A.① B.①⑤ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【分析】根据有向线段、向量、相等向量的定义可以判断.
【详解】由有向线段、向量、相等向量的定义可以直接判断①②③正确;
由平行四边形的性质可知,与方向相同,④正确.
故选:D
26.已知四边形ABCD满足,且,则四边形ABCD是( )
A.正方形 B.梯形 C.菱形 D.矩形
【答案】C
【分析】由相等向量、向量的模判断四边形ABCD即可.
【详解】,
,,
四边形ABCD为平行四边形
为菱形.
故选:C.
27.如图所示,菱形中,下列各对向量是相等向量的是( ).
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】D
【分析】由相等向量的定义即可得解.
【详解】在菱形中.
选项,与的大小相同,方向不同,故错误.
选项,与的大小相同,方向不同,故错误.
选项,与的大小相同,方向不同,故错误.
选项,与的大小相同,方向相同,,故正确.
故选:.
28.如图,在平行四边形中,下列说法错误的是( )
A.与共线 B.与相等
C.与平行 D.与的模相等
【答案】B
【分析】根据向量的概念结合平行四边形的性质求解即可.
【详解】A选项,与共线,故A选项正确;
B选项,与相等,故B选项错误;
C选项,与平行,故C选项正确;
D选项,与的模相等,故D选项正确.
故选:B.
29.如图所示,平行四边形ABCD中,O是两对角线AC,BD的交点,设点集S={A,B,C,D,O},向量集合且M,N不重合,试求集合T中元素的个数.
【答案】12
【分析】集合T中的元素实质上是S中任意两点连成的有向线段,数出有向线段的条数减去相等向量的个数即为答案.
【详解】由题可知,集合T中的元素实质上是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对向量相等,即=,=,=,=,=,=,=,=.
又集合元素具有互异性,故集合T中的元素共有12个.
30.已知O是正方形ABCD对角线的交点,在以O,A,B,C,D这5点中任意一点为起点,另一点为终点的所有向量中,写出:
(1)与相等的向量;
(2)与长度相等的向量;
(3)与共线的向量.
【答案】(1)
(2),,,,,,
(3),,
【分析】(1)根据向量相等的定义即可求解.
(2)根据正方形的性质即可求解.
(3)根据向量共线的性质即可求解.
【详解】(1)画出图形,如图所示.
易知,,所以与相等的向量为.
(2)由O是正方形ABCD对角线的交点,可知,
所以与长度相等的向量为,,,,,,.
(3)由图可知,,所以与共线的向量为,,.
31.如图,在方格纸中,取两个格子的格点(A,B,C,D,E,F)为起点和终点作向量,写出满足下列条件的向量:
(1)与相等的向量;
(2)与的相反向量;
(3)与的模相等的向量.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】(1)方向相同且模长相等的向量为相等向量;(2)方向相反且模长相等的向量为相反向量;(3)利用矩形对角线相等,求解与的模相等的向量.
【详解】(1)方向相同且模长相等的向量为相等向量,故与相等的向量为;
(2)方向相反且模长相等的向量为相反向量,故与的相反向量为;
(3)与的模相等的向量为.
32.如果向量表示向东走10,那么表示______________________.
【答案】向西走10
【分析】根据相反向量的定义求解.
【详解】已知向量表示向东走10,
根据相反向量的定义,与大小相等,方向相反,
所以表示向西走10.
故答案为:向西走10.
33.已知表示“向东走2米”,则表示“ ”.
【答案】向西走3米
【分析】与方向相反,长度为长度的倍.
【详解】表示“向东走2米”,则表示“向西走3米”.
故答案为:向西走3米
34.某人从A点出发向东走了5米到达B点,然后改变方向沿东北方向走了 米到达C点,到达C点后又改变方向向西走了10米到达D点.
(1)作出向量,,;
(2)求 的模.
【答案】(1)见解析;(2)米
【分析】(1)利用方位根据向量的定义作出向量.
(2)根据(1)作出的平面图形,利用平面几何知识求解.
【详解】(1)作出向量,,;如图所示:
(2)由题意得,△BCD是直角三角形,其中∠BDC=90°,BC=10 米,CD=10米,
所以BD=10米.△ABD是直角三角形,其中∠ABD=90°,AB=5米,BD=10米,
所以AD==(米),
所以|米.
【点睛】本题主要考查平面向量的画法和向量模的求法,还考查了方位问题和平面几何知识,属于基础题.
35.在平面下列各种情况中,各向量的终点的集合分别构成什么图形?
(1)把所有单位向量的起点都移到同一个点A;
(2)把平行于直线l的所有单位向量的起点平移到直线l上的点B;
(3)把平行于直线l的所有向量的起点平移到直线l上的点C.
【答案】(1)以点A为圆心,1为半径的圆;(2)直线上距点B距离为1的两个点;(3)直线l.
【分析】作出每一问的图示,结合图示分析向量终点的集合构成的图形是什么.
【详解】(1)如下图:
当把所有的向量的起点都移到点,终点的集合构成以为圆心,半径为的圆;
(2)如下图:
平行于直线的单位向量有两个,将单位向量的起点移到,终点的集合为直线上距点的距离为的两个点;
(3)如下图:
平行于直线的所有向量的起点移到点,终点的集合为直线.
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