专题01 平面向量的概念精讲精练
(一)向量的定义
向量是既有大小又有方向的量。用有向线段表示向量时,有向线段的长度就是向量的大小(即模),箭头所指方向为向量的方向。向量可用字母如、等表示,也可用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,如 。
(二)零向量
长度为0的向量是零向量,记作。零向量方向任意,它与任意向量平行,在向量运算里,满足等特殊运算规则。
(三)单位向量
模等于1个单位长度的向量叫单位向量。对于非零向量,同方向的单位向量是 ,单位向量常用来明确向量方向。
(四)相等向量
长度相等且方向相同的向量是相等向量,若和相等,记为 ,相等向量与起点、终点位置无关。
(五)平行向量(共线向量)
方向相同或相反的非零向量是平行向量,也叫共线向量,规定零向量与任意向量平行,向量和平行记作 。
(一)向量概念的理解与判断
此考点考查对向量、零向量、单位向量、相等向量、平行向量等概念的掌握,常以判断命题真假的形式出现。
(23 - 24高二上·广东湛江·开学考试)下列命题正确的个数是( )
(1)向量就是有向线段;
(2)零向量是没有方向的向量;
(3)零向量的方向是任意的;
(4)零向量的长度为0。
A.1
B.2
C.3
D.4
(多选)(23 - 24高一下·山东青岛)设为非零向量,下列有关向量的描述正确的是( )
A.是单位向量
B.
C.
D.
(二)向量的表示与模的计算
考查向量不同表示方法,以及依据向量坐标或几何关系求向量的模。
(23 - 24高二下·江苏南京·期末检测)已知点,,则向量的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
(23 - 24高三上·湖北武汉·月考)已知向量,则等于( )
A.1
B.
C.
D.5
(三)单位向量与共线向量问题
常涉及求与已知向量共线的单位向量,或依据向量共线条件求参数值。
(24 - 25高三·全国·阶段练习)已知向量,,则与共线的单位向量为( )
A.
B.
C.或
D.或
(23 - 24高一下·广东茂名·阶段练习)已知、是两个不共线的单位向量,,,若与共线,则的值为( )
A.- 2
B.2
C.-
D.
(一)概念判断类
(23 - 24高二上·四川成都·随堂测验)下列说法正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,则且与方向相同
C. 单位向量都相等
D. 零向量没有方向
(23 - 24高二下·浙江杭州·单元评估)(多选)下列关于向量的说法正确的是( )
A. 向量与向量是相等向量
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则与方向相同或相反
(23 - 24高三上·辽宁大连·模拟训练)给出下列命题:
①两个向量,当且仅当它们的起点相同,终点相同时才相等;
②若,则,,,四点是平行四边形的四个顶点;
③在平行四边形中,一定有;
④若,,则;
⑤若,,则。
其中正确命题的序号是( )
A. ①②⑤
B. ③④
C. ③⑤
D. ①④⑤
(23 - 24高二上·湖南长沙·课堂小测)下列关于向量的说法错误的是( )
A. 若向量与向量平行,则存在实数使得
B. 起点不同,但方向相同且模相等的向量是相等向量
C. 单位向量不一定都平行
D. 零向量与任意向量的数量积都为
(23 - 24高二下·河南郑州·期中测试)(多选)下列命题中,正确的是( )
A. 向量与平行,则与的方向相同或相反
B. 两个有共同起点且相等的向量,其终点必相同
C. 两个有公共终点的向量,一定是共线向量
D. 有向线段就是向量,向量就是有向线段
(二)向量表示与模计算类
(23 - 24高二上·福建厦门·期中考试)已知点,,则向量的坐标是( )
A.
B.
C.
D.
(23 - 24高三下·河南郑州·适应性考试)若向量,且,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
(23 - 24高二下·安徽合肥·期末测试)已知向量,,。若点,,能构成三角形,则实数应满足的条件为( )
A.
B.
C.
D.
(23 - 24高二上·山东济南·月考)已知向量,,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
(23 - 24高三上·湖北武汉·模拟)已知向量,,若,则等于( )
A.
B.
C.
D.
(三)单位向量与共线向量类
(23 - 24高一下·广东佛山·阶段练习)已知向量,则与同方向的单位向量是( )
A.
B.
C.
D.
(23 - 24高二上·河北石家庄·周测)已知向量,,若,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
(23 - 24高三下·江苏南京·冲刺训练)已知向量,,。若,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
(23 - 24高二下·山东青岛·期末)已知向量,则与共线的单位向量的坐标为( )
A.
B.
C. 或
D.
(23 - 24高二上·广东惠州·阶段检测)设向量, ,若,则的值为( )
A.
B.
C.
D.专题01 平面向量的概念精讲精练
(一)向量的定义
向量是既有大小又有方向的量。用有向线段表示向量时,有向线段的长度就是向量的大小(即模),箭头所指方向为向量的方向。向量可用字母如、等表示,也可用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,如 。
(二)零向量
长度为0的向量是零向量,记作。零向量方向任意,它与任意向量平行,在向量运算里,满足等特殊运算规则。
(三)单位向量
模等于1个单位长度的向量叫单位向量。对于非零向量,同方向的单位向量是 ,单位向量常用来明确向量方向。
(四)相等向量
长度相等且方向相同的向量是相等向量,若和相等,记为 ,相等向量与起点、终点位置无关。
(五)平行向量(共线向量)
方向相同或相反的非零向量是平行向量,也叫共线向量,规定零向量与任意向量平行,向量和平行记作 。
(一)向量概念的理解与判断
此考点考查对向量、零向量、单位向量、相等向量、平行向量等概念的掌握,常以判断命题真假的形式出现。
(23 - 24高二上·广东湛江·开学考试)下列命题正确的个数是( )
(1)向量就是有向线段;
(2)零向量是没有方向的向量;
(3)零向量的方向是任意的;
(4)零向量的长度为0。
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】:B
【解析】:
向量有大小和方向,有向线段有起点、终点和长度 ,二者概念不同,所以(1)错误;
零向量方向是任意的,并非没有方向,所以(2)错误;
零向量方向任意,(3)正确;
零向量的长度规定为0,(4)正确。
综上,正确的是(3)(4),共2个,选B。
(多选)(23 - 24高一下·山东青岛)设为非零向量,下列有关向量的描述正确的是( )
A.是单位向量
B.
C.
D.
【答案】:ABD
【解析】:
根据单位向量定义,对于非零向量 ,表示与同方向的单位向量,所以A正确;
单位向量的模长为1,对于 ,其模,所以B正确;
当时, ,当时,,所以一般情况下二者不相等,C错误;
根据向量点积公式(为与的夹角), ,因为 ,,所以,D正确。
(二)向量的表示与模的计算
考查向量不同表示方法,以及依据向量坐标或几何关系求向量的模。
(23 - 24高二下·江苏南京·期末检测)已知点,,则向量的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】:B
【解析】:
向量的坐标等于终点的坐标减去起点的坐标。
即
,所以选B。
(23 - 24高三上·湖北武汉·月考)已知向量,则等于( )
A.1
B.
C.
D.5
【答案】:C
【解析】:
对于向量 ,其模长公式为。
已知,则
,所以选C。
(三)单位向量与共线向量问题
常涉及求与已知向量共线的单位向量,或依据向量共线条件求参数值。
(24 - 25高三·全国·阶段练习)已知向量,,则与共线的单位向量为( )
A.
B.
C.或
D.或
【答案】:C
【解析】:
先求 :
。
设与共线的单位向量为,
因为单位向量模为1,所以 ①;
又因为与共线,两向量,共线的充要条件是,所以,即 ②。
将②代入①得:
解得。
当时:
,
对,进行分母有理化并化简,分子分母同乘以,得到,;
当时:
,
同样进行分母有理化并化简,得到,。
所以与共线的单位向量为或,选C。
(23 - 24高一下·广东茂名·阶段练习)已知、是两个不共线的单位向量,,,若与共线,则的值为( )
A.- 2
B.2
C.-
D.
【答案】:A
【解析】:
因为与共线,所以存在实数,使得,
即。
由于、不共线,所以,
将代入,得,
解得,选A。
(一)概念判断类
(23 - 24高二上·四川成都·随堂测验)下列说法正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,则且与方向相同
C. 单位向量都相等
D. 零向量没有方向
【答案】:B
【解析】:
A选项,当时,因为零向量与任意向量平行,所以即使且,与也不一定平行,A错误。
B选项,根据相等向量的定义,长度相等且方向相同的向量称为相等向量。所以若,必然有且与方向相同,B正确。
C选项,单位向量是指模等于的向量,但方向不一定相同。向量相等需要模相等且方向相同,所以单位向量不一定都相等,C错误。
D选项,零向量的方向是任意的,并不是没有方向,D错误。
(23 - 24高二下·浙江杭州·单元评估)(多选)下列关于向量的说法正确的是( )
A. 向量与向量是相等向量
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则与方向相同或相反
【答案】:BD
【解析】:
A选项,向量与向量的大小相等,但方向相反。根据相等向量的定义,它们不是相等向量,A错误。
B选项,向量的模为时,该向量就是零向量,所以若,则,B正确。
C选项,只能说明向量与的模相等,但方向不一定相同。而相等向量要求模相等且方向相同,所以不一定等于,C错误。
D选项,平行向量(共线向量)的定义是方向相同或相反的非零向量,并且规定零向量与任意向量平行。所以若,则与方向相同或相反(当其中一个为零向量时也满足平行关系),D正确。
(23 - 24高三上·辽宁大连·模拟训练)给出下列命题:
①两个向量,当且仅当它们的起点相同,终点相同时才相等;
②若,则,,,四点是平行四边形的四个顶点;
③在平行四边形中,一定有;
④若,,则;
⑤若,,则。
其中正确命题的序号是( )
A. ①②⑤
B. ③④
C. ③⑤
D. ①④⑤
【答案】:B
【解析】:
①相等向量是指大小相等且方向相同的向量,与它们的起点和终点的位置无关。例如,在平面内将一个向量平移后,它的大小和方向不变,仍然与原向量相等,所以①错误。
②当时,,,,四点有可能在同一条直线上,此时这四点不能构成平行四边形,所以②错误。
③在平行四边形中,平行且等于,根据向量相等的定义(大小相等且方向相同),向量与大小相等且方向相同,所以一定有,③正确。
④由相等向量的传递性可知,若,,那么与的大小相等且方向相同,所以,④正确。
⑤若,因为零向量与任意向量平行,所以当且时,与不一定平行,⑤错误。
综上,正确的是③④,【答案】选B。
(23 - 24高二上·湖南长沙·课堂小测)下列关于向量的说法错误的是( )
A. 若向量与向量平行,则存在实数使得
B. 起点不同,但方向相同且模相等的向量是相等向量
C. 单位向量不一定都平行
D. 零向量与任意向量的数量积都为
【答案】:A
【解析】:
A选项,若,而,因为零向量的方向是任意的,不存在实数使得非零向量与零向量满足,所以A错误。
B选项,根据相等向量的定义,只要两个向量的模相等且方向相同,无论它们的起点位置如何,都认为这两个向量是相等向量,所以起点不同,但方向相同且模相等的向量是相等向量,B正确。
C选项,单位向量是模长为的向量,它们的方向可以是任意的。所以单位向量之间的方向不一定相同或相反,即单位向量不一定都平行,C正确。
D选项,根据向量数量积公式(其中为与的夹角),零向量的模,所以零向量与任意向量的数量积,D正确。
(23 - 24高二下·河南郑州·期中测试)(多选)下列命题中,正确的是( )
A. 向量与平行,则与的方向相同或相反
B. 两个有共同起点且相等的向量,其终点必相同
C. 两个有公共终点的向量,一定是共线向量
D. 有向线段就是向量,向量就是有向线段
【答案】:AB
【解析】:
A选项,平行向量(共线向量)的定义是方向相同或相反的非零向量,并且规定零向量与任意向量平行。所以当向量与平行时,若,都不为零向量,则与的方向相同或相反;若其中一个为零向量,也满足平行关系,A正确。
B选项,相等向量的大小相等且方向相同。若两个向量有共同起点且相等,由于它们的大小和方向都相同,根据向量的性质,将它们的起点固定后,终点的位置是唯一确定的,所以其终点必相同,B正确。
C选项,两个有公共终点的向量,它们的起点位置不确定,方向也不一定相同或相反。共线向量要求方向相同或相反,所以两个有公共终点的向量不一定是共线向量,C错误。
D选项,向量是既有大小又有方向的量,而有向线段是具有方向的线段,它有起点、终点和长度。向量可以用有向线段来表示,但有向线段只是向量的一种直观表示方式,不能说有向线段就是向量,向量就是有向线段,它们的概念是不同的,D错误。
(二)向量表示与模计算类
(23 - 24高二上·福建厦门·期中考试)已知点,,则向量的坐标是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】:B
【解析】:根据向量坐标运算,对于向量,其坐标等于终点的坐标减去起点的坐标。
即,所以选B。
(23 - 24高三下·河南郑州·适应性考试)若向量,且,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】:C
【解析】:对于向量,其模长公式为。
已知且,将其代入模长公式可得。
两边同时平方得到,移项可得。
对开平方,解得,所以选C。
(23 - 24高二下·安徽合肥·期末测试)已知向量,,。若点,,能构成三角形,则实数应满足的条件为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】:C
【解析】:若点,,能构成三角形,则向量与不共线。
先求;
再求。
若两向量,共线,则。
对于和,有。
展开式子得,合并同类项得,解得。
所以当时,点,,能构成三角形,选C。
(23 - 24高二上·山东济南·月考)已知向量,,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】:A
【解析】:
先计算:
已知,
则。
根据向量模长公式,对于向量,有:
,选A。
(23 - 24高三上·湖北武汉·模拟)已知向量,,若,则等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】:D
【解析】:
因为,所以可得方程组。
解第一个方程,根据等式的性质,等式两边同时减去,得到。
解第二个方程,等式两边同时减去,可得。
由此得出,。
所以,先计算括号内的值,,,即。
根据向量模长公式,对于向量,有:
,而,,,,,,,,因为,,这里题目可能是在计算过程中出现了约等情况,按照精确计算,最接近的是(在选项中选择),所以选D。
(三)单位向量与共线向量类
(23 - 24高一下·广东佛山·阶段练习)已知向量,则与同方向的单位向量是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】:A
【解析】:对于非零向量,其模长,这里,则。与同方向的单位向量是 ,即,所以选A。
(23 - 24高二上·河北石家庄·周测)已知向量,,若,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】:C
【解析】:已知两向量,,若,则。因为,且,所以,即 ,移项可得,解得,选C。
(23 - 24高三下·江苏南京·冲刺训练)已知向量,,。若,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】:A
【解析】:
先计算:
因为 ,
所以。
因为且,根据两向量平行坐标关系,这里,,,,则 ,即,解得,选A。
(23 - 24高二下·山东青岛·期末)已知向量,则与共线的单位向量的坐标为( )
A.
B.
C. 或
D.
【答案】:C
【解析】:
对于向量,其模,已知,则。
与共线的单位向量为。
当取正号时,;
当取负号时,。
所以与共线的单位向量的坐标为或,选C。
(23 - 24高二上·广东惠州·阶段检测)设向量, ,若,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】:C
【解析】:已知两向量,,若,则。因为,且,所以 。
展开式子得:。
合并同类项:。
移项可得:,选C。