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(人教A版2019必修第二冊(cè))高一下學(xué)期數(shù)學(xué)同步精講 6.1平面向量的概念(典例精講)(含解析)

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(人教A版2019必修第二冊(cè))高一下學(xué)期數(shù)學(xué)同步精講 6.1平面向量的概念(典例精講)(含解析)

資源簡(jiǎn)介

6.1平面向量的概念
本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)目錄:
向量概念;
向量的幾何表示。
相等向量
零向量和單位向量
平行向量
向量的模
向量應(yīng)用題
一、向量概念
1.向量:有大小有方向。
2.區(qū)分標(biāo)量和矢量
3.向量表示,可以用有向線(xiàn)段
4.向量字母表示,注意的區(qū)別
【典型例題】
【例1】下列說(shuō)法中正確的個(gè)數(shù)是
①身高是一個(gè)向量;②的兩條邊都是向量;③溫度含零上和零下溫度,所以溫度是向量;④物理學(xué)中的加速度是向量
A.0 B.1 C.2 D.3
【例2】給出下列物理量:①密度;②路程;③速度;④質(zhì)量;⑤功;⑥位移.下列說(shuō)法正確的是
A.①②③是數(shù)量,④⑤⑥是向量 B.②④⑥是數(shù)量,①③⑤是向量
C.①④是數(shù)量,②③⑤⑥是向量 D.①②④⑤是數(shù)量,③⑥是向量
【例3】下列說(shuō)法中,正確的個(gè)數(shù)是(  )
①時(shí)間、摩擦力、重力都是向量;
②向量的模是一個(gè)正實(shí)數(shù);
③相等向量一定是平行向量;
④向量與b不共線(xiàn),則與b都是非零向量.
A.1 B.2 C.3 D.4
【例4】給出下列說(shuō)法:①和的模相等;②方向不同的兩個(gè)向量一定不平行;③向量就是有向線(xiàn)段;④;⑤.其中正確說(shuō)法的個(gè)數(shù)是
A.0 B.1 C.2 D.3
【例5】下列各命題中假命題的個(gè)數(shù)為(  )
①向量的長(zhǎng)度與向量的長(zhǎng)度相等.
②向量a與向量b平行,則a與b的方向相同或相反.
③兩個(gè)有共同起點(diǎn)而且相等的向量,其終點(diǎn)必相同.
④兩個(gè)有共同終點(diǎn)的向量,一定是共線(xiàn)向量.
⑤向量與向量是共線(xiàn)向量,則點(diǎn)A、B、C、D必在同一條直線(xiàn)上.
⑥有向線(xiàn)段就是向量,向量就是有向線(xiàn)段.
A.2 B.3
C.4 D.5
【對(duì)點(diǎn)實(shí)戰(zhàn)】
1.以下選項(xiàng)中,都是向量的是( )
A.正弦線(xiàn)、海拔 B.質(zhì)量、摩擦力
C.△ABC的三邊、體積 D.余弦線(xiàn)、速度
2.下列各說(shuō)法:①有向線(xiàn)段就是向量,向量就是有向線(xiàn)段;②向量的大小與方向有關(guān);③任意兩個(gè)零向量方向相同;④模相等的兩個(gè)平行向量是相等向量.其中正確的有
A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè)
3.向量的兩個(gè)要素為_(kāi)_____和______.
4.下列各量中,哪些是向量(即矢量),哪些是數(shù)量(即標(biāo)量)?
(1)密度 (2)體積 (3)電阻 (4)推進(jìn)力 (5)長(zhǎng)度 (6)加速度
向量:__________;數(shù)量:____________.(填寫(xiě)相應(yīng)編號(hào)).
5.下列說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)為( )
①面積、壓強(qiáng)、速度、位移這些物理量都是向量
②零向量沒(méi)有方向
③向量的模一定是正數(shù)
④非零向量的單位向量是唯一的
A.0 B.1 C.2 D.3
二、向量的幾何表示
1.有向線(xiàn)段
2.線(xiàn)段可以自由平移(保持方向、長(zhǎng)度不變)
3.注意向量平移和旋轉(zhuǎn)之間的關(guān)系。
【典型例題】
【例1】某人向正東方向行進(jìn)100米后,再向正南方向行進(jìn)100 米,則此人位移的方向是(  )
A.南偏東60° B.南偏東45°
C.南偏東30° D.南偏東15°
【例2】分別以正方形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)為起點(diǎn)與終點(diǎn)的所有有向線(xiàn)段能表示的不同向量有( )
A.4個(gè) B.6個(gè) C.8個(gè) D.12個(gè)
【例3】設(shè)四邊形ABCD中,有,且,則這個(gè)四邊形是
A.正方形 B.矩形 C.等腰梯形 D.菱形
【例4】在同一平面內(nèi),把所有長(zhǎng)度為1的向量的始點(diǎn)固定在同一點(diǎn),這些向量的終點(diǎn)形成的軌跡是( )
A.單位圓 B.一段弧
C.線(xiàn)段 D.直線(xiàn)
【例5】在直角坐標(biāo)系中畫(huà)出下列向量,使它們的起點(diǎn)都是原點(diǎn),并求終點(diǎn)的坐標(biāo)
(1),的方向與軸正方向的夾角為,與軸正方向的夾角為;
(2),的方向與軸正方向的夾角為,與軸正方向的夾角為;
(3),的方向與軸、軸正方向的夾角都是.
【對(duì)點(diǎn)實(shí)戰(zhàn)】
1.如圖所示,4×3的矩形(每個(gè)小方格都是單位正方形),在起點(diǎn)和終點(diǎn)都在小方格的頂點(diǎn)處的向量中,試問(wèn):
(1)與相等的向量共有幾個(gè);
(2)與方向相同且模為的向量共有幾個(gè);
2.在如圖所示的坐標(biāo)紙上(每個(gè)小方格邊長(zhǎng)為1),用直尺和圓規(guī)畫(huà)出下列向量:
(1),使||=4,點(diǎn)A在點(diǎn)O北偏東45°;
(2),使=4,點(diǎn)B在點(diǎn)A正東;
(3),使=6,點(diǎn)C在點(diǎn)B北偏東30°.
3.某人從A點(diǎn)出發(fā)向東走了5米到達(dá)B點(diǎn),然后改變方向沿東北方向走了 米到達(dá)C點(diǎn),到達(dá)C點(diǎn)后又改變方向向西走了10米到達(dá)D點(diǎn).
(1)作出向量,,;
(2)求 的模.
4.如圖,某人上午從A到達(dá)了B,下午從B到達(dá)了C,請(qǐng)?jiān)趫D上用有向線(xiàn)段表示出該人上午的位移、下午的位移以及這一天內(nèi)的位移.
三、相等向量
1.相等向量:長(zhǎng)度相等方向相同
2、因?yàn)橄蛄靠梢宰杂善揭疲韵嗟认蛄坎皇芪恢孟拗啤?br/>【典型例題】
【例1】?jī)蓚€(gè)非零向量相等,則下列說(shuō)法中不一定成立的是( )
A.它們的方向相同 B.它們的大小相同 C.它們的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同 D.它們的負(fù)向量相等
【例2】命題“若,,則” 的真假性為(________)
【例3】如圖所示,4×3的矩形(每個(gè)小方格都是單位正方形),在起點(diǎn)和終點(diǎn)都在小方格的頂點(diǎn)處的向量中,試問(wèn):
(1)與相等的向量共有幾個(gè);
(2)與方向相同且模為的向量共有幾個(gè);
【例4】如圖,在矩形ABCD中,AB=2AD,M,N分別為AB與CD的中點(diǎn),則在以A,B,C,D,M,N為起點(diǎn)和終點(diǎn)的所有向量中,相等向量的對(duì)數(shù)為( )
A.9 B.11
C.18 D.24
【例5】如圖,在中,點(diǎn)D E F分別是邊BC CA AB的中點(diǎn),在以A B C D E F為端點(diǎn)的向量中,與向量的模相等的向量的個(gè)數(shù)是___________.
四、零向量和單位向量
1.零向量的長(zhǎng)度為0。
2.零向量方向是任意的,因而可以與任何向量平行(共線(xiàn)),
3.單位向量長(zhǎng)度是一個(gè)單位。
4.引入向量單位化計(jì)算公式:注意同向與方向
【典型例題】
【例1】已知向量,是單位向量,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. B. C. D.
【例2】設(shè)為單位向量,①若為平面內(nèi)的某個(gè)向量,則;②若與平行,則;③若與平行且,則上述命題中,假命題的個(gè)數(shù)是
A.0 B.1 C.2 D.3
【例3】若是任一非零向量,是單位向量,下列各式:①;②;③;④;⑤,其中正確的有( )
A.③④⑤ B.②③⑤ C.①③④ D.③④
【例4】下列命題中正確的個(gè)數(shù)是
①向量就是有向線(xiàn)段 ②零向量是沒(méi)有方向的向量
③零向量的方向是任意的 ④任何向量的模都是正實(shí)數(shù)
A.0 B.1 C.2 D.3
【例5】設(shè)是與向量同向的單位向量,是與向量反向的單位向量,則下列式子中不正確的是( )
A. B. C. D.
【例6】下列命題:
①若是單位向量,也是單位向量,則與的方向相同或相反;
②若向量是單位向量,則向量也是單位向量;
③以坐標(biāo)平面上的定點(diǎn)為起點(diǎn),所有單位向量的終點(diǎn)的集合是以為圓心的單位圓其中正確的個(gè)數(shù)為
A.0 B.1 C.2 D.3
【對(duì)點(diǎn)實(shí)戰(zhàn)】
1.下列說(shuō)法中,正確的是( )
①長(zhǎng)度為0的向量都是零向量;②零向量的方向都是相同的;
③單位向量都是同方向;④任意向量與零向量都共線(xiàn).
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
2.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.若,則
B.零向量是沒(méi)有方向的
C.零向量與任一向量平行
D.零向量的方向是任意的
3.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.長(zhǎng)度為0的向量叫做零向量
B.零向量與任意向量都不平行
C.平行向量就是共線(xiàn)向量
D.長(zhǎng)度等于1個(gè)單位長(zhǎng)度的向量叫做單位向量
4.若向量和都是單位向量,并且?jiàn)A角大小為,則以和為鄰邊的平行四邊形的較長(zhǎng)的對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度為_(kāi)___________.
五、平行向量(共線(xiàn)向量)
1.平行向量:方向相同或者相反
2.平行向量長(zhǎng)度之間沒(méi)有關(guān)系。
3.因?yàn)橄蛄靠梢宰杂善揭疲云叫邢蛄浚部梢栽谝粭l直線(xiàn)上
【典型例題】
【例1】向量___________.
【例2】如圖是3×4的格點(diǎn)圖(每個(gè)小方格都是單位正方形),若起點(diǎn)和終點(diǎn)都在方格的頂點(diǎn)處,則與平行且模為的向量共有_____個(gè).
【例3】下列命題中,正確的是( )
A.有相同起點(diǎn)的兩個(gè)非零向量不共線(xiàn)
B.“”的充要條件是且
C.若與共線(xiàn),與共線(xiàn),則與共線(xiàn)
D.向量與不共線(xiàn),則與都是非零向量
【例4】下面命題說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)是
(1)向量,共線(xiàn),向量、共線(xiàn),則與也共線(xiàn);
(2)任意兩個(gè)相等的非零向量的始點(diǎn)與終點(diǎn)是一平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn);
(3)向量與不共線(xiàn),則與都是非零向量;
(4)有相同起點(diǎn)的兩個(gè)非零向量不平行.
A.1 B.2 C.3 D.4
【例5】為非零向量,“”為“共線(xiàn)”的
A.充分必要條件 B.充分不必要條件
C.必要不充分條件 D.即不充分也不必要條件
【例6】設(shè)是任一向量,是單位向量,且,則下列表達(dá)式中正確的是( )
A. B. C. D.
【例7】下列關(guān)于向量的結(jié)論:(1)任一向量與它的相反向量不相等;(2)向量與平行,則與的方向相同或相反;(3)起點(diǎn)不同,但方向相同且模相等的向量是相等向量;(4)若向量與同向,且,則.其中正確的序號(hào)為
A.(1)(2) B.(2)(3) C.(4) D.(3)
【對(duì)點(diǎn)實(shí)戰(zhàn)】
1.下列說(shuō)法不正確的是( )
A.平行向量也叫共線(xiàn)向量
B.兩非零向量平行,則它們所在的直線(xiàn)平行或重合
C.若為非零向量,則是一個(gè)與同向的單位向量
D.兩個(gè)有共同起點(diǎn)且模相等的向量,其終點(diǎn)必相同
2.下列命題中,正確的是( )
A.有相同起點(diǎn)的兩個(gè)非零向量不共線(xiàn)
B.“”的充要條件是且
C.若與共線(xiàn),與共線(xiàn),則與共線(xiàn)
D.向量與不共線(xiàn),則與都是非零向量
3.給出下列四個(gè)命題:①若,則;②若,則或;③若,則;④若,,則.其中正確的命題有
A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè)
4.下列說(shuō)法中正確的是( )
A.若,則A,B,C,D四點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)平行四邊形
B.零向量與單位向量的模相等
C.若 和 都是單位向量,則或
D.零向量與任何向量都共線(xiàn)
5.如圖,在中,向量是( )
A.有相同起點(diǎn)的向量 B.共線(xiàn)向量 C.模相等的向量 D.相等向量
6.下列說(shuō)法正確的是
A.與向量共線(xiàn)的單位向量只有
B.向量與平行,則與的方向相同或相反
C.向量與向量是兩平行向量
D.單位向量都相等
向量的模
1.模:向量的長(zhǎng)度
2.記作:
3.向量的模是有向線(xiàn)段的長(zhǎng)度。
【例1】如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長(zhǎng)為1,,分別是的邊,的中點(diǎn),則( )
A.且 B.且
C.且 D.且
【例2】下列命題中正確的是
A.若,則 B.若,則
C.若,則與可能共線(xiàn) D.若,則一定不與共線(xiàn)
【例3】下列命題正確的是( )
A.若,則 B.若,則
C.若,則 D.若,則
【例4】下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.向量與的長(zhǎng)度相同 B.單位向量的長(zhǎng)度都相等
C.向量的模是一個(gè)非負(fù)實(shí)數(shù) D.零向量是沒(méi)有方向的向量
【例5】將向量用具有同一起點(diǎn)M的有向線(xiàn)段表示,當(dāng)與是平行向量,且時(shí),________.
【例6】若在一個(gè)邊長(zhǎng)為5的正三角形中,一個(gè)向量所對(duì)應(yīng)的有向線(xiàn)段為(其中D在邊上運(yùn)動(dòng)),則向量的模的最小值為_(kāi)________.
七、向量應(yīng)用題
【例1】一位模型賽車(chē)的賽車(chē)手遙控一輛賽車(chē)向正東方向前進(jìn)1m,然后將行駛方向按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角度,繼續(xù)按直線(xiàn)方向前進(jìn)1m,再將行駛方向按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角度,然后繼續(xù)按直線(xiàn)方向前進(jìn)1m,…,按此方法繼續(xù)操作下去.
(1)作圖說(shuō)明當(dāng)時(shí),最少操作幾次可使賽車(chē)的位移為0?
(2)按此方法操作,試寫(xiě)出幾種賽車(chē)能回到出發(fā)點(diǎn)的操作.
【例2】某人從A點(diǎn)出發(fā)向西走了200m到達(dá)B點(diǎn),然后改變方向向西偏北60°走了450m到達(dá)C點(diǎn),最后又改變方向向東走了200m到達(dá)D點(diǎn)
(1)作出向量,,(表示200m);
(2)求的模.
【例3】一艘海上巡邏艇從港口向北航行了,這時(shí)接到求救信號(hào),在巡邏艇的正東方向處有一艘漁船拋錨需救助.試求:
(1)巡邏艇從港口出發(fā)到漁船出事點(diǎn)所航行的路程;
(2)巡邏艇從港口出發(fā)到漁船出事點(diǎn)的位移.
【例4】飛機(jī)從A地按北偏西15°的方向飛行到達(dá)B地,再?gòu)腂地按南偏東75°的方向飛行到達(dá)C地,那么C地在A(yíng)地什么方向上?C地距A地多遠(yuǎn)?
6.1平面向量的概念
本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)目錄:
向量概念;
向量的幾何表示。
相等向量
零向量和單位向量
平行向量
向量的模
向量應(yīng)用題
一、向量概念
1.向量:有大小有方向。
2.區(qū)分標(biāo)量和矢量
3.向量表示,可以用有向線(xiàn)段
4.向量字母表示,注意的區(qū)別
【典型例題】
【例1】下列說(shuō)法中正確的個(gè)數(shù)是
①身高是一個(gè)向量;②的兩條邊都是向量;③溫度含零上和零下溫度,所以溫度是向量;④物理學(xué)中的加速度是向量
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】
本題首先可根據(jù)是否有方向判斷出①③是否正確,然后根據(jù)有沒(méi)有大小來(lái)判斷②是否正確,最后即可得出結(jié)果.
【詳解】
身高只有大小,沒(méi)有方向,故不是向量,①錯(cuò)誤;
同理③中溫度不是向量,③錯(cuò)誤;
對(duì)于②,的兩條邊只有方向,沒(méi)有大小,不是向量,②錯(cuò)誤;
④中加速度是向量,④正確,故選B.
【例2】給出下列物理量:①密度;②路程;③速度;④質(zhì)量;⑤功;⑥位移.下列說(shuō)法正確的是
A.①②③是數(shù)量,④⑤⑥是向量 B.②④⑥是數(shù)量,①③⑤是向量
C.①④是數(shù)量,②③⑤⑥是向量 D.①②④⑤是數(shù)量,③⑥是向量
【答案】D
【分析】
根據(jù)向量的定義,既有大小,又有方向的量,即可選出結(jié)果.
【詳解】
由物理知識(shí)可知,密度,路程,質(zhì)量,功只有大小,沒(méi)有方向,因此是數(shù)量而速度,位移既有大小又有方向,因此是向量.故選:D
【例3】下列說(shuō)法中,正確的個(gè)數(shù)是(  )
①時(shí)間、摩擦力、重力都是向量;
②向量的模是一個(gè)正實(shí)數(shù);
③相等向量一定是平行向量;
④向量與b不共線(xiàn),則與b都是非零向量.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】
根據(jù)向量的定義,以及相等相等向量和向量的模的概念,逐項(xiàng)判定,即可得到答案.
【詳解】
對(duì)于①,時(shí)間沒(méi)有方向,不是向量,摩擦力、重力都是向量,故①錯(cuò)誤;對(duì)于②,零向量的模為0,故②錯(cuò)誤;③正確,相等向量的方向相同,因此一定是平行向量;④顯然正確.
故選B.
【例4】給出下列說(shuō)法:①和的模相等;②方向不同的兩個(gè)向量一定不平行;③向量就是有向線(xiàn)段;④;⑤.其中正確說(shuō)法的個(gè)數(shù)是
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】
根據(jù)平面向量的基本概念,逐一判定每個(gè)命題是否正確,從而得出答案.
【詳解】
①正確,與是方向相反、模相等的兩個(gè)向量;
②錯(cuò)誤,方向不同包括共線(xiàn)反向的向量;
③錯(cuò)誤,向量用有向線(xiàn)段表示,但二者并不等同;
④錯(cuò)誤,是一個(gè)向量,而0為一個(gè)數(shù),應(yīng)為;
⑤錯(cuò)誤,向量不能比較大小.
只有①正確,故選B.
【例5】下列各命題中假命題的個(gè)數(shù)為(  )
①向量的長(zhǎng)度與向量的長(zhǎng)度相等.
②向量a與向量b平行,則a與b的方向相同或相反.
③兩個(gè)有共同起點(diǎn)而且相等的向量,其終點(diǎn)必相同.
④兩個(gè)有共同終點(diǎn)的向量,一定是共線(xiàn)向量.
⑤向量與向量是共線(xiàn)向量,則點(diǎn)A、B、C、D必在同一條直線(xiàn)上.
⑥有向線(xiàn)段就是向量,向量就是有向線(xiàn)段.
A.2 B.3
C.4 D.5
【答案】C
【解析】
①向量的長(zhǎng)度與向量的長(zhǎng)度相等,真命題;
②向量與向量平行,則與的方向相同或相反,假命題,因?yàn)橄蛄坑煽赡転榱阆蛄浚?br/>③兩個(gè)有共同起點(diǎn)而且相等的向量,其終點(diǎn)必相同,,真命題;
④兩個(gè)有共同終點(diǎn)的向量,一定是共線(xiàn)向量,假命題;
⑤向量與向量是共線(xiàn)向量,則點(diǎn)A、B、C、D必在同一條直線(xiàn)上.假命題;
⑥有向線(xiàn)段就是向量,向量就是有向線(xiàn)段.假命題
故選C.
【對(duì)點(diǎn)實(shí)戰(zhàn)】
1.以下選項(xiàng)中,都是向量的是( )
A.正弦線(xiàn)、海拔 B.質(zhì)量、摩擦力
C.△ABC的三邊、體積 D.余弦線(xiàn)、速度
【答案】D
【分析】
根據(jù)向量的定義判斷.
【詳解】
表示三角函數(shù)值的正切線(xiàn)、余弦線(xiàn)、正弦線(xiàn)既有大小,又有方向,都是向量.海拔、質(zhì)量、△ABC的三邊和體積均只有大小,沒(méi)有方向,不是向量.速度既有大小又有方向,是向量,
故選:D.
2.下列各說(shuō)法:①有向線(xiàn)段就是向量,向量就是有向線(xiàn)段;②向量的大小與方向有關(guān);③任意兩個(gè)零向量方向相同;④模相等的兩個(gè)平行向量是相等向量.其中正確的有
A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè)
【答案】A
【分析】
根據(jù)向量的基本概念分析即可.
【詳解】
有向線(xiàn)段是向量的幾何表示,二者并不相同,故①錯(cuò)誤;②向量不能比較大小,故②錯(cuò)誤;③由零向量方向的任意性知③錯(cuò)誤;④向量相等是向量模相等,且方向相同,故④錯(cuò)誤.
故選:A.
3.向量的兩個(gè)要素為_(kāi)_____和______.
【答案】大小 方向
【分析】
根據(jù)平面向量的定義可知兩個(gè)要素為大小和方向.
【詳解】
根據(jù)平面向量的定義可知,向量的兩個(gè)要素為大小和方向.
故答案為大小;方向
4.下列各量中,哪些是向量(即矢量),哪些是數(shù)量(即標(biāo)量)?
(1)密度 (2)體積 (3)電阻 (4)推進(jìn)力 (5)長(zhǎng)度 (6)加速度
向量:__________;數(shù)量:____________.(填寫(xiě)相應(yīng)編號(hào)).
【答案】(4)(6) (1)(2)(3)(5)
【分析】
根據(jù)向量的概念進(jìn)行判斷即可.
【詳解】
密度、體積、電阻、長(zhǎng)度都是只有大小沒(méi)有方向的量,是數(shù)量;推進(jìn)力、加速度是既有大小又有方向的量,是向量.
故答案為:(4)(6);(1)(2)(3)(5).
5.下列說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)為( )
①面積、壓強(qiáng)、速度、位移這些物理量都是向量
②零向量沒(méi)有方向
③向量的模一定是正數(shù)
④非零向量的單位向量是唯一的
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】
根據(jù)向量的定義和性質(zhì),逐項(xiàng)判斷正誤即可.
【詳解】
①錯(cuò)誤,只有速度,位移是向量.
②錯(cuò)誤,零向量有方向,它的方向是任意的.
③錯(cuò)誤,
④錯(cuò)誤,非零向量的單位向量有兩個(gè),一個(gè)與同向,一個(gè)與反向.
故選:A.
二、向量的幾何表示
1.有向線(xiàn)段
2.線(xiàn)段可以自由平移(保持方向、長(zhǎng)度不變)
3.注意向量平移和旋轉(zhuǎn)之間的關(guān)系。
【典型例題】
【例1】某人向正東方向行進(jìn)100米后,再向正南方向行進(jìn)100 米,則此人位移的方向是(  )
A.南偏東60° B.南偏東45°
C.南偏東30° D.南偏東15°
【答案】C
【分析】
由題意,此人從點(diǎn)A出發(fā),經(jīng)由點(diǎn)B,到達(dá)點(diǎn)C,求得∠BAC=60°,即可得到答案.
【詳解】
如圖所示,此人從點(diǎn)A出發(fā),經(jīng)由點(diǎn)B,到達(dá)點(diǎn)C,則tan∠BAC= ,
∴∠BAC=60°,即位移的方向是東偏南60°,即南偏東30°.
故選C.
【例2】分別以正方形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)為起點(diǎn)與終點(diǎn)的所有有向線(xiàn)段能表示的不同向量有( )
A.4個(gè) B.6個(gè) C.8個(gè) D.12個(gè)
【答案】C
【分析】
由圖形一一列出可得答案.
【詳解】
如圖,以正方形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)為起點(diǎn)與終點(diǎn)的所有有向線(xiàn)段能表示的不同向量為:
,共8個(gè).故選:C.
【例3】設(shè)四邊形ABCD中,有,且,則這個(gè)四邊形是
A.正方形 B.矩形 C.等腰梯形 D.菱形
【答案】D
【分析】
由向量的關(guān)系得出線(xiàn)段的平行和相等關(guān)系,從而可判斷四邊形的形狀.
【詳解】
由,可知且,所以四邊形是平行四邊形.
又,所以平行四邊形是菱形.
【例4】在同一平面內(nèi),把所有長(zhǎng)度為1的向量的始點(diǎn)固定在同一點(diǎn),這些向量的終點(diǎn)形成的軌跡是( )
A.單位圓 B.一段弧
C.線(xiàn)段 D.直線(xiàn)
【答案】A
【分析】
根據(jù)單位向量的概念,以及圓的定義,即可得出結(jié)果.
【詳解】
平面內(nèi)到定點(diǎn)距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的軌跡是圓,所以將所有長(zhǎng)度為1的向量的始點(diǎn)固定在同一點(diǎn),這些向量的終點(diǎn)形成的軌跡是單位圓.
故選:A.
【例5】在直角坐標(biāo)系中畫(huà)出下列向量,使它們的起點(diǎn)都是原點(diǎn),并求終點(diǎn)的坐標(biāo)
(1),的方向與軸正方向的夾角為,與軸正方向的夾角為;
(2),的方向與軸正方向的夾角為,與軸正方向的夾角為;
(3),的方向與軸、軸正方向的夾角都是.
【答案】見(jiàn)解析
【分析】
利用向量的定義直接求解即可
【詳解】
如圖所示.
(1)終點(diǎn)坐標(biāo)為
(2)終點(diǎn)坐標(biāo)為
(3)終點(diǎn)坐標(biāo)為
【對(duì)點(diǎn)實(shí)戰(zhàn)】
1.如圖所示,4×3的矩形(每個(gè)小方格都是單位正方形),在起點(diǎn)和終點(diǎn)都在小方格的頂點(diǎn)處的向量中,試問(wèn):
(1)與相等的向量共有幾個(gè);
(2)與方向相同且模為的向量共有幾個(gè);
【答案】(1)5;(2)2.
【分析】
根據(jù)共線(xiàn)向量和相等向量的定義、以及模的計(jì)算和對(duì)正方形的對(duì)角線(xiàn)即可.
【詳解】
解:由題可知,每個(gè)小方格都是單位正方形,
每個(gè)小正方形的對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度為且都與平行,
則,
(1)由于相等向量是指方向和大小都相等的兩個(gè)向量,
則與相等的向量共有5個(gè),如圖1;
(2)與方向相同且模為的向量共有2個(gè),如圖2.
2.在如圖所示的坐標(biāo)紙上(每個(gè)小方格邊長(zhǎng)為1),用直尺和圓規(guī)畫(huà)出下列向量:
(1),使||=4,點(diǎn)A在點(diǎn)O北偏東45°;
(2),使=4,點(diǎn)B在點(diǎn)A正東;
(3),使=6,點(diǎn)C在點(diǎn)B北偏東30°.
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)見(jiàn)解析;(3)見(jiàn)解析
【分析】
(1)由點(diǎn)A在點(diǎn)O北偏東45°處和||=,可得出點(diǎn)A距點(diǎn)O的橫向小方格數(shù)與縱向小方格數(shù)都為4,可作出向量;
(2)由點(diǎn)B在點(diǎn)A正東方向處,且=4,得出在坐標(biāo)紙上點(diǎn)B距點(diǎn)A的橫向小方格數(shù)為4,縱向小方格數(shù)為0,可作出向量;
(3)由點(diǎn)C在點(diǎn)B北偏東30°處,且=6,再由勾股定理可得:在坐標(biāo)紙上點(diǎn)C距點(diǎn)B的橫向小方格數(shù)為3,縱向小方格數(shù)為≈5.2,作出向量.
【詳解】
(1)由于點(diǎn)A在點(diǎn)O北偏東45°處,所以在坐標(biāo)紙上點(diǎn)A距點(diǎn)O的橫向小方格數(shù)與縱向小方格數(shù)相等.又||=,小方格邊長(zhǎng)為1,所以點(diǎn)A距點(diǎn)O的橫向小方格數(shù)與縱向小方格數(shù)都為4,于是點(diǎn)A位置可以確定,畫(huà)出向量如下圖所示.
(2)由于點(diǎn)B在點(diǎn)A正東方向處,且=4,所以在坐標(biāo)紙上點(diǎn)B距點(diǎn)A的橫向小方格數(shù)為4,縱向小方格數(shù)為0,于是點(diǎn)B位置可以確定,畫(huà)出向量如下圖所示.
(3)由于點(diǎn)C在點(diǎn)B北偏東30°處,且=6,依據(jù)勾股定理可得:在坐標(biāo)紙上點(diǎn)C距點(diǎn)B的橫向小方格數(shù)為3,縱向小方格數(shù)為≈5.2,于是點(diǎn)C位置可以確定,畫(huà)出向量如下圖所示.
3.某人從A點(diǎn)出發(fā)向東走了5米到達(dá)B點(diǎn),然后改變方向沿東北方向走了 米到達(dá)C點(diǎn),到達(dá)C點(diǎn)后又改變方向向西走了10米到達(dá)D點(diǎn).
(1)作出向量,,;
(2)求 的模.
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)米
【分析】
(1)利用方位根據(jù)向量的定義作出向量.
(2)根據(jù)(1)作出的平面圖形,利用平面幾何知識(shí)求解.
【詳解】
(1)作出向量,,;如圖所示:
(2)由題意得,△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.
4.如圖,某人上午從A到達(dá)了B,下午從B到達(dá)了C,請(qǐng)?jiān)趫D上用有向線(xiàn)段表示出該人上午的位移、下午的位移以及這一天內(nèi)的位移.
【答案】見(jiàn)解析
【分析】
位移即起點(diǎn)位置指向終點(diǎn)位置的有向線(xiàn)段.
【詳解】
解:如圖,表示此人上午的位移;表示此人下午的位移;表示此人這一天內(nèi)的位移.
三、相等向量
1.相等向量:長(zhǎng)度相等方向相同
2、因?yàn)橄蛄靠梢宰杂善揭疲韵嗟认蛄坎皇芪恢孟拗啤?br/>【典型例題】
【例1】?jī)蓚€(gè)非零向量相等,則下列說(shuō)法中不一定成立的是( )
A.它們的方向相同 B.它們的大小相同 C.它們的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同 D.它們的負(fù)向量相等
【答案】C
【分析】
利用兩個(gè)非零向量相等的概念對(duì)每個(gè)選項(xiàng)一一判斷即可.
【詳解】
由兩個(gè)非零向量相等的概念,可以推出兩個(gè)向量的大小相等,方向相同,故選項(xiàng)A,B正確;
它們的起點(diǎn)和終點(diǎn)不一定相同,當(dāng)起點(diǎn)相同時(shí),則終點(diǎn)也相同,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
則兩個(gè)非零向量相等的負(fù)向量也相等,故選項(xiàng)D正確;
故選C.
【例2】命題“若,,則” 的真假性為(________)
【答案】√
【分析】
向量的相等具有傳遞性,即可判斷.
【詳解】
向量的相等具有傳遞性,故此命題是真命題
故答案為:√
【例3】如圖所示,4×3的矩形(每個(gè)小方格都是單位正方形),在起點(diǎn)和終點(diǎn)都在小方格的頂點(diǎn)處的向量中,試問(wèn):
(1)與相等的向量共有幾個(gè);
(2)與方向相同且模為的向量共有幾個(gè);
【答案】(1)5;(2)2.
【分析】
根據(jù)共線(xiàn)向量和相等向量的定義、以及模的計(jì)算和對(duì)正方形的對(duì)角線(xiàn)即可.
【詳解】
解:由題可知,每個(gè)小方格都是單位正方形,
每個(gè)小正方形的對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度為且都與平行,
則,
(1)由于相等向量是指方向和大小都相等的兩個(gè)向量,
則與相等的向量共有5個(gè),如圖1;
(2)與方向相同且模為的向量共有2個(gè),如圖2.
【例4】如圖,在矩形ABCD中,AB=2AD,M,N分別為AB與CD的中點(diǎn),則在以A,B,C,D,M,N為起點(diǎn)和終點(diǎn)的所有向量中,相等向量的對(duì)數(shù)為( )
A.9 B.11
C.18 D.24
【答案】D
【分析】
由圖形,根據(jù)共線(xiàn)和平行關(guān)系,先求所有方向上的相等向量,再改變方向,即可得到所有情形.
【詳解】
如圖,
由已知可得,
,,,,
有12對(duì)相等的向量,
改變其方向,又有12對(duì)相等的向量,共24對(duì),
故選:D.
【例5】如圖,在中,點(diǎn)D E F分別是邊BC CA AB的中點(diǎn),在以A B C D E F為端點(diǎn)的向量中,與向量的模相等的向量的個(gè)數(shù)是___________.
【答案】5
【分析】
由向量的概念,結(jié)合幾何圖形寫(xiě)出與模相等的向量,即知個(gè)數(shù).
【詳解】
由圖知:與向量的模相等的向量有,
∴共有5個(gè).
故答案為:5.
四、零向量和單位向量
1.零向量的長(zhǎng)度為0。
2.零向量方向是任意的,因而可以與任何向量平行(共線(xiàn)),
3.單位向量長(zhǎng)度是一個(gè)單位。
4.引入向量單位化計(jì)算公式:注意同向與方向
【典型例題】
【例1】已知向量,是單位向量,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根據(jù)單位向量的概念進(jìn)行分析即可.
【詳解】
單位向量的模長(zhǎng)都為,方向不一定相同,所以正確,
故選:C.
【例2】設(shè)為單位向量,①若為平面內(nèi)的某個(gè)向量,則;②若與平行,則;③若與平行且,則上述命題中,假命題的個(gè)數(shù)是
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】
本題可根據(jù)與的方向不一定相同判斷出①是假命題,然后根據(jù)當(dāng)與的方向相反時(shí)得出②③也是假命題,即可得出結(jié)果。
【詳解】
向量是既有大小又有方向的量,與的模相同,但方向不一定相同,故①是假命題,
若與平行,則與的方向相同或相反,反向時(shí),故②③也是假命題,
綜上所述,假命題的個(gè)數(shù)是3,故選D。
【例3】若是任一非零向量,是單位向量,下列各式:①;②;③;④;⑤,其中正確的有( )
A.③④⑤ B.②③⑤ C.①③④ D.③④
【答案】D
【分析】
根據(jù)向量模的概念可判斷①;利用向量共線(xiàn)的定義可判斷②;利用向量模的概念可判斷③、④;根據(jù)單位向量的概念可判斷⑤.
【詳解】
①||>||不正確,是任一非零向量,模長(zhǎng)是任意的,故不正確;
②∥,則與為共線(xiàn)向量,故不正確;
③,向量的模長(zhǎng)是非負(fù)數(shù),故正確;
④||=1,故正確;
⑤是單位向量,是單位向量,兩向量方向不一定相同,故不正確.
故選:D.
【例4】下列命題中正確的個(gè)數(shù)是
①向量就是有向線(xiàn)段 ②零向量是沒(méi)有方向的向量
③零向量的方向是任意的 ④任何向量的模都是正實(shí)數(shù)
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】
根據(jù)平面向量的基本概念,對(duì)每一個(gè)命題進(jìn)行分析、判斷即可.
【詳解】
有向線(xiàn)段只是向量的一種表示形式,但不能把兩者等同起來(lái),故①錯(cuò);
零向量有方向,其方向是任意的,故②錯(cuò),③正確;
零向量的模等于0,故④錯(cuò).
故選:B.
【例5】設(shè)是與向量同向的單位向量,是與向量反向的單位向量,則下列式子中不正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根據(jù)單位向量的性質(zhì)對(duì)四個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行判斷,得到答案.
【詳解】
因?yàn)槭桥c向量同向的單位向量,是與向量反向的單位向量
所以與以及都共線(xiàn),得到,所以A選項(xiàng)正確;
因?yàn)槭堑哪iL(zhǎng),且是與向量同向的單位向量,所以有,所以B選項(xiàng)正確;
因?yàn)楹褪欠较蛳喾吹膯挝幌蛄浚裕訡選項(xiàng)錯(cuò)誤;
因?yàn)橐驗(yàn)槭堑哪iL(zhǎng),且是與向量反向的單位向量,所以有,整理得到,所以D選項(xiàng)正確;
故選:C.
【例6】下列命題:
①若是單位向量,也是單位向量,則與的方向相同或相反;
②若向量是單位向量,則向量也是單位向量;
③以坐標(biāo)平面上的定點(diǎn)為起點(diǎn),所有單位向量的終點(diǎn)的集合是以為圓心的單位圓其中正確的個(gè)數(shù)為
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】
利用單位向量概念判斷即可;
【詳解】
由單位向量的定義知,凡長(zhǎng)度為1的向量均稱(chēng)為單位向量,對(duì)方向沒(méi)有任何要求,故①不正確.因?yàn)椋援?dāng)是單位向量時(shí),也是單位向量,故②正確.因?yàn)橄蛄渴菃挝幌蛄浚剩渣c(diǎn)是以為圓心的單位圓上的一點(diǎn);反過(guò)來(lái),若點(diǎn)是以為圓心的單位圓上的任意一點(diǎn),則因?yàn)椋韵蛄渴菃挝幌蛄浚盛壅_.
故選C
【對(duì)點(diǎn)實(shí)戰(zhàn)】
1.下列說(shuō)法中,正確的是( )
①長(zhǎng)度為0的向量都是零向量;②零向量的方向都是相同的;
③單位向量都是同方向;④任意向量與零向量都共線(xiàn).
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
【答案】D
【分析】
根據(jù)零向量、單位向量的性質(zhì)即可判斷各項(xiàng)的正誤.
【詳解】
①長(zhǎng)度為0的向量都是零向量,正確;
②零向量的方向任意,故錯(cuò)誤;
③單位向量只是模長(zhǎng)都為1的向量,方向不一定相同,故錯(cuò)誤;
④任意向量與零向量都共線(xiàn),正確;
故選:D
2.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.若,則
B.零向量是沒(méi)有方向的
C.零向量與任一向量平行
D.零向量的方向是任意的
【答案】B
【分析】
由零向量的性質(zhì):長(zhǎng)度為0,方向是任意的,與任何向量都平行,即可判斷各項(xiàng)正誤.
【詳解】
A:由零向量的模為0,故正確;而由零向量的長(zhǎng)度為0,方向是任意的,與任何向量都平行,故B錯(cuò)誤,C、D正確;
故選:B
3.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.長(zhǎng)度為0的向量叫做零向量
B.零向量與任意向量都不平行
C.平行向量就是共線(xiàn)向量
D.長(zhǎng)度等于1個(gè)單位長(zhǎng)度的向量叫做單位向量
【答案】B
【分析】
由平面向量的相關(guān)概念判斷.
【詳解】
A. 規(guī)定長(zhǎng)度為0的向量叫做零向量,故正確;
B.規(guī)定零向量與任意向量都平行,故錯(cuò)誤;
C.平行向量就是共線(xiàn)向量,故正確;
D.長(zhǎng)度等于1個(gè)單位長(zhǎng)度的向量叫做單位向量,故正確;
故選:B
4.若向量和都是單位向量,并且?jiàn)A角大小為,則以和為鄰邊的平行四邊形的較長(zhǎng)的對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度為_(kāi)___________.
【答案】
【分析】以和為鄰邊的平行四邊形的較長(zhǎng)的對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度即是,利用 可求對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度.
【詳解】
以和為鄰邊的平行四邊形的較長(zhǎng)的對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度即是,
而.
故答案為:.
五、平行向量(共線(xiàn)向量)
1.平行向量:方向相同或者相反
2.平行向量長(zhǎng)度之間沒(méi)有關(guān)系。
3.因?yàn)橄蛄靠梢宰杂善揭疲云叫邢蛄浚部梢栽谝粭l直線(xiàn)上
【典型例題】
【例1】向量___________.
【答案】-
【分析】
根據(jù)相等向量和相反向量的概念即可寫(xiě)出答案.
【詳解】
和是相反向量,故填-
故答案為:-
【例2】如圖是3×4的格點(diǎn)圖(每個(gè)小方格都是單位正方形),若起點(diǎn)和終點(diǎn)都在方格的頂點(diǎn)處,則與平行且模為的向量共有_____個(gè).
【答案】24
【分析】
每個(gè)小正方中有兩個(gè)符合條件,找到正方形個(gè)數(shù)即可.
【詳解】
由題意知,的格點(diǎn)圖中包含12個(gè)小正方形,每個(gè)小正方形的對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)為
與平行的向量包含方向相同和相反,所有共有24個(gè)向量滿(mǎn)足.
故答案為:24.
【例3】下列命題中,正確的是( )
A.有相同起點(diǎn)的兩個(gè)非零向量不共線(xiàn)
B.“”的充要條件是且
C.若與共線(xiàn),與共線(xiàn),則與共線(xiàn)
D.向量與不共線(xiàn),則與都是非零向量
【答案】D
【分析】
由平面向量的定義及零向量的應(yīng)用可依次對(duì)選項(xiàng)判斷
【詳解】
解:對(duì)于A(yíng),有相同起點(diǎn)的兩個(gè)非零向量可能共線(xiàn),A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,“”的充要條件是且與方向相同,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,若,則與不一定共線(xiàn),故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,若與中有一個(gè)是零向量,則與共線(xiàn),故D正確,
故選:.
【例4】下面命題說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)是
(1)向量,共線(xiàn),向量、共線(xiàn),則與也共線(xiàn);
(2)任意兩個(gè)相等的非零向量的始點(diǎn)與終點(diǎn)是一平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn);
(3)向量與不共線(xiàn),則與都是非零向量;
(4)有相同起點(diǎn)的兩個(gè)非零向量不平行.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【詳解】
對(duì)于(1),由于零向量與任意向量共線(xiàn),當(dāng)向量為零向量時(shí),(1)不正確;對(duì)于(2),任意兩個(gè)相等的非零向量的始點(diǎn)與終點(diǎn)是一平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)或四點(diǎn)共線(xiàn),故(2)不正確;對(duì)于(4),向量的平行只與方向有關(guān),而與起點(diǎn)是否相同無(wú)關(guān),故(4)不正確;向量與不共線(xiàn),則與都是非零向量,否則,不妨設(shè)為零向量,則//,與、不共線(xiàn)矛盾,從而(3)正確.故選A.
【例5】為非零向量,“”為“共線(xiàn)”的
A.充分必要條件 B.充分不必要條件
C.必要不充分條件 D.即不充分也不必要條件
【答案】B
【分析】
共線(xiàn),方向相同或相反,共線(xiàn)的單位向量不一定相等,結(jié)合充分必要條件的判斷,即可得出結(jié)論.
【詳解】
分別表示與同方向的單位向量,
,則有共線(xiàn),
而共線(xiàn),則是相等向量或相反向量,
“”為“共線(xiàn)”的充分不必要條件.
故選:B.
【例6】設(shè)是任一向量,是單位向量,且,則下列表達(dá)式中正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根據(jù)題中所給條件,逐一對(duì)四個(gè)選項(xiàng)分析即可.
【詳解】
對(duì)于A(yíng),當(dāng)時(shí),沒(méi)有意義,錯(cuò)誤.對(duì)于B,C,D,當(dāng)時(shí),選項(xiàng)B,C,D都正確;當(dāng)時(shí),由可知,與同向或反向,且,故B,C不全面.
故選:D
【例7】下列關(guān)于向量的結(jié)論:(1)任一向量與它的相反向量不相等;(2)向量與平行,則與的方向相同或相反;(3)起點(diǎn)不同,但方向相同且模相等的向量是相等向量;(4)若向量與同向,且,則.其中正確的序號(hào)為
A.(1)(2) B.(2)(3) C.(4) D.(3)
【答案】D
【分析】
根據(jù)向量的概念逐一判斷即可.
【詳解】
解:零向量與它的相反向量相等,故(1)錯(cuò)誤;
當(dāng)向量為零向量時(shí),其方向是任意的,不能說(shuō)與的方向相同或相反,故(2)錯(cuò)誤;
相等向量是方向相同且模相等的向量,故(3)正確;
向量是既有大小又有方向的量,向量只能相等,不能比較大小,故(4)錯(cuò)誤.
故選:D.
【對(duì)點(diǎn)實(shí)戰(zhàn)】
1.下列說(shuō)法不正確的是( )
A.平行向量也叫共線(xiàn)向量
B.兩非零向量平行,則它們所在的直線(xiàn)平行或重合
C.若為非零向量,則是一個(gè)與同向的單位向量
D.兩個(gè)有共同起點(diǎn)且模相等的向量,其終點(diǎn)必相同
【答案】D
【分析】
根據(jù)共線(xiàn)向量的定義判斷AB;由的模長(zhǎng)為,得出是一個(gè)與同向的單位向量;舉例排除D.
【詳解】
由于任一組平行向量都可以平移到一條直線(xiàn)上,則平行向量也叫共線(xiàn)向量,A正確;
兩非零向量平行,則它們所在的直線(xiàn)平行或重合,由共線(xiàn)向量的定義可知,B正確;
的模長(zhǎng)為,,則是一個(gè)與同向的單位向量,C正確;
從同一點(diǎn)出發(fā)的兩個(gè)相反向量,有共同的起點(diǎn)且模長(zhǎng)相等,但終點(diǎn)不同,D錯(cuò)誤;
故選:D
2.下列命題中,正確的是( )
A.有相同起點(diǎn)的兩個(gè)非零向量不共線(xiàn)
B.“”的充要條件是且
C.若與共線(xiàn),與共線(xiàn),則與共線(xiàn)
D.向量與不共線(xiàn),則與都是非零向量
【答案】D
【分析】
由平面向量的定義及零向量的應(yīng)用可依次對(duì)選項(xiàng)判斷
【詳解】
解:對(duì)于A(yíng),有相同起點(diǎn)的兩個(gè)非零向量可能共線(xiàn),A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,“”的充要條件是且與方向相同,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,若,則與不一定共線(xiàn),故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,若與中有一個(gè)是零向量,則與共線(xiàn),故D正確,
故選:.
3.給出下列四個(gè)命題:①若,則;②若,則或;③若,則;④若,,則.其中正確的命題有
A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè)
【答案】A
【分析】
利用零向量定義判斷①,利用共線(xiàn)向量判斷②③④
【詳解】
①忽略了0與的區(qū)別,;②混淆了兩個(gè)向量的模相等和兩個(gè)實(shí)數(shù)相等,兩個(gè)向量的模相等,只能說(shuō)明它們的長(zhǎng)度相等,它們的方向并不確定;③兩個(gè)向量平行,可以得出它們的方向相同或相反,未必得到它們的模相等;④當(dāng)時(shí),可以為任意向量,故不一定平行于.
故選:A
4.下列說(shuō)法中正確的是( )
A.若,則A,B,C,D四點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)平行四邊形
B.零向量與單位向量的模相等
C.若 和 都是單位向量,則或
D.零向量與任何向量都共線(xiàn)
【答案】D
【分析】
根據(jù)共線(xiàn)向量,零向量,單位向量的概念逐一分析可得.
【詳解】
對(duì)于選項(xiàng)A,A,B,C,D四點(diǎn)可能共線(xiàn),故A不正確;
對(duì)于選項(xiàng)B,零向量的模為0,單位向量的模為1,不相等,故B不正確;
對(duì)于選項(xiàng)C,因?yàn)楹投际菃挝幌蛄浚裕鼈兊姆较蚴侨我獾模蔆不正確;
對(duì)于選項(xiàng)D,零向量與任何向量都共線(xiàn),故D正確,
故選:D.
5.如圖,在中,向量是( )
A.有相同起點(diǎn)的向量 B.共線(xiàn)向量 C.模相等的向量 D.相等向量
【答案】C
【分析】
向量是既有大小又有方向的量,通過(guò)大小和方向兩個(gè)方面逐一判斷即可.
【詳解】
解:起點(diǎn)并不全相同,故A錯(cuò)誤;
的方向均不相同,也不相反,故BD 錯(cuò)誤;
圓的半徑,故C正確,
故選C.
6.下列說(shuō)法正確的是
A.與向量共線(xiàn)的單位向量只有
B.向量與平行,則與的方向相同或相反
C.向量與向量是兩平行向量
D.單位向量都相等
【答案】C
【分析】
由單位向量的概念判斷A,D;利用平行向量判斷B,C
【詳解】
與向量共線(xiàn)的單位向量有,故A項(xiàng)錯(cuò)誤.因?yàn)榱阆蛄颗c任一向量平行,因此,若與中有一個(gè)為零向量時(shí),其方向是不確定的,故B項(xiàng)錯(cuò)誤.因?yàn)橄蛄颗c方向相反,所以二者是平行向量,故C項(xiàng)正確;單位向量的長(zhǎng)度都相等,方向任意,而向量相等不僅需要長(zhǎng)度相等,還要求方向相同,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選:C
向量的模
1.模:向量的長(zhǎng)度
2.記作:
3.向量的模是有向線(xiàn)段的長(zhǎng)度。
【例1】如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長(zhǎng)為1,,分別是的邊,的中點(diǎn),則( )
A.且 B.且
C.且 D.且
【答案】B
【分析】
根據(jù)方格中的點(diǎn)線(xiàn)位置關(guān)系判定是的中位線(xiàn),根據(jù)中位線(xiàn)關(guān)系,結(jié)合勾股定理求解.
【詳解】
因?yàn)槭堑闹形痪€(xiàn),所以,即.
根據(jù)勾股定理可求得.
故選:B
【例2】下列命題中正確的是
A.若,則 B.若,則
C.若,則與可能共線(xiàn) D.若,則一定不與共線(xiàn)
【答案】C
【分析】
利用共線(xiàn)向量、模的計(jì)算公式,即可得出.
【詳解】
因?yàn)橄蛄考扔写笮∮钟蟹较颍灾挥蟹较蛳嗤?大小(長(zhǎng)度)相等的兩個(gè)向量才相等,因此A錯(cuò)誤;
兩個(gè)向量不相等,但它們的模可以相等,故B錯(cuò)誤;
無(wú)論兩個(gè)向量的模是否相等,這兩個(gè)向量都可能共線(xiàn),故C正確,D錯(cuò)誤.
故選:C
【例3】下列命題正確的是( )
A.若,則 B.若,則
C.若,則 D.若,則
【答案】A
【分析】
根據(jù)零向量的定義,可判斷A項(xiàng)正確;根據(jù)共線(xiàn)向量和相等向量的定義,可判斷B,C,D項(xiàng)均錯(cuò).
【詳解】
模為零的向量是零向量,所以A項(xiàng)正確;
時(shí),只說(shuō)明向的長(zhǎng)度相等,無(wú)法確定方向,
所以B,C均錯(cuò);
時(shí),只說(shuō)明方向相同或相反,沒(méi)有長(zhǎng)度關(guān)系,
不能確定相等,所以D錯(cuò).
故選:A.
【例4】下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.向量與的長(zhǎng)度相同 B.單位向量的長(zhǎng)度都相等
C.向量的模是一個(gè)非負(fù)實(shí)數(shù) D.零向量是沒(méi)有方向的向量
【答案】D
【分析】
根據(jù)零向量、向量的模,以及單位向量的概念,即可判定得到答案.
【詳解】
A中,向量與相反向量,則,所以是正確的;
B中,單位向量的長(zhǎng)度都是1,所以是正確的;
C中,根據(jù)向量的模的定義,可知向量的模是一個(gè)非負(fù)實(shí)數(shù),所以是正確的;
D中,零向量方向是任意的,所以“零向量是沒(méi)有方向的向量”是錯(cuò)誤的,故選D.
【例5】將向量用具有同一起點(diǎn)M的有向線(xiàn)段表示,當(dāng)與是平行向量,且時(shí),________.
【答案】3或1
【分析】
利用向量共線(xiàn)的定義,按與的方向相同或相反分類(lèi)討論,計(jì)算即可.
【詳解】
與是平行向量,且,,,
當(dāng)與同向時(shí),;
當(dāng)與反向時(shí),.
故答案為:3或1
【例6】若在一個(gè)邊長(zhǎng)為5的正三角形中,一個(gè)向量所對(duì)應(yīng)的有向線(xiàn)段為(其中D在邊上運(yùn)動(dòng)),則向量的模的最小值為_(kāi)________.
【答案】
【分析】
由題意可得,當(dāng)D為BC的中點(diǎn)時(shí),此時(shí)向量長(zhǎng)度最小,問(wèn)題得以解決.
【詳解】
根據(jù)題意,在正三角形中,有向線(xiàn)段的長(zhǎng)度最小時(shí),應(yīng)與邊垂直,有向線(xiàn)段的長(zhǎng)度的最小值為正三角形的高,
即向量的模的最小值為.
故答案為:
七、向量應(yīng)用題
【例1】一位模型賽車(chē)的賽車(chē)手遙控一輛賽車(chē)向正東方向前進(jìn)1m,然后將行駛方向按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角度,繼續(xù)按直線(xiàn)方向前進(jìn)1m,再將行駛方向按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角度,然后繼續(xù)按直線(xiàn)方向前進(jìn)1m,…,按此方法繼續(xù)操作下去.
(1)作圖說(shuō)明當(dāng)時(shí),最少操作幾次可使賽車(chē)的位移為0?
(2)按此方法操作,試寫(xiě)出幾種賽車(chē)能回到出發(fā)點(diǎn)的操作.
【答案】(1)8次(2)答案不唯一,具體見(jiàn)解析
【分析】
(1)位移為0表明賽車(chē)最后回到了出發(fā)點(diǎn),作圖時(shí)要弄清題意;
(2)討論不同的的值求解即可.
【詳解】
解:記出發(fā)點(diǎn)A.
(1)當(dāng)時(shí),如圖①,賽車(chē)行進(jìn)路線(xiàn)構(gòu)成一個(gè)正八邊形,最少操作8次可使賽車(chē)的位移為0,賽車(chē)所行路程是8m.
(2)當(dāng)時(shí),如圖②,賽車(chē)行進(jìn)路線(xiàn)構(gòu)成一個(gè)正三角形,最少操作3次可使賽車(chē)回到出發(fā)點(diǎn),賽車(chē)所行路程為3m;
當(dāng)時(shí),如圖③,賽車(chē)行進(jìn)路程構(gòu)成一個(gè)正方形,最少操作4次可使賽車(chē)回到出發(fā)點(diǎn),賽車(chē)所行路程為4m;
當(dāng)時(shí),如圖④,賽車(chē)行進(jìn)路線(xiàn)構(gòu)成一個(gè)正六邊形,最少操作6次可使賽車(chē)回到出發(fā)點(diǎn),賽車(chē)所行路程為6m.
【例2】某人從A點(diǎn)出發(fā)向西走了200m到達(dá)B點(diǎn),然后改變方向向西偏北60°走了450m到達(dá)C點(diǎn),最后又改變方向向東走了200m到達(dá)D點(diǎn)
(1)作出向量,,(表示200m);
(2)求的模.
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)450m
【分析】
(1)利用具體方位,用有向線(xiàn)段表示向量;
(2)借助相反向量模相等,得到.
【詳解】
(1)根據(jù)題意,如圖所示.
(2)由題意及(1)可得,四邊形為平行四邊形,所以.
【例3】一艘海上巡邏艇從港口向北航行了,這時(shí)接到求救信號(hào),在巡邏艇的正東方向處有一艘漁船拋錨需救助.試求:
(1)巡邏艇從港口出發(fā)到漁船出事點(diǎn)所航行的路程;
(2)巡邏艇從港口出發(fā)到漁船出事點(diǎn)的位移.
【答案】(1)(2);約為北偏東53°
【分析】
(1)根據(jù)題意畫(huà)出示意圖,根據(jù)路程的定義求出巡邏艇從港口出發(fā)到漁船出事點(diǎn)所航行的路程;
(2)根據(jù)位移的定義,利用勾股定理、銳角三角函數(shù)的定義,求出位移的大小及方向.
【詳解】
解:(1)畫(huà)出示意圖,如圖所示,易得所求路程為巡邏艇兩次路程的和,即.
(2)巡邏艇從港口出發(fā)到漁船出事點(diǎn)的位移是向量,既有大小又有方向,其大小為.
由于,故方向約為北偏東53°.
【例4】飛機(jī)從A地按北偏西15°的方向飛行到達(dá)B地,再?gòu)腂地按南偏東75°的方向飛行到達(dá)C地,那么C地在A(yíng)地什么方向上?C地距A地多遠(yuǎn)?
【答案】C地在A(yíng)地北偏東方向上,距A地
【分析】
根據(jù)題意畫(huà)出示意圖,根據(jù)方位角的定義、結(jié)合三角形內(nèi)角和定理,最后求出問(wèn)題.
【詳解】
解:由題圖所示,表示飛機(jī)從A地按北偏西15°方向飛行到B地的位移,則.
表示飛機(jī)從B地按南偏東75°方向飛行到C地的位移,則.
所以為飛機(jī)從A地到C地的位移.
在中,,且,
故為等邊三角形,所以,.
所以C地在A(yíng)地北偏東方向上,距A地.

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