9.1 向量概念
1.下列四个命题中正确的是( )
A.时间、距离都是向量
B.两个有共同起点且相等的向量,其终点一定相同
C.向量与向量表示同一个向量
D.平行向量不一定是共线向量
2.在锐角△ABC中,下列说法正确的是( )
A.与的夹角是锐角
B.与的夹角是锐角
C.与的夹角是钝角
D.与的夹角是锐角
3.(2024·无锡月考)设a0,b0分别是与a,b同向的单位向量,则下列结论中正确的是( )
A.a0=b0 B.a0=-b0
C.a0∥b0 D.|a0|+|b0|=2
4.(2024·常州月考)若||=||且 =,则四边形ABCD的形状为( )
A.平行四边形 B.矩形
C.菱形 D.等腰梯形
5.(多选)下列能使a∥b成立的是( )
A.a=b B.|a|=|b|
C.a与b方向相反 D.|a|=0或|b|=0
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.若a≠b,则a,b一定不共线
B.在 ABCD中,一定有=
C.若a=b,b=c,则a=c
D.共线向量是在一条直线上的向量
7.(2024·徐州月考)给出下列命题:①若|a|=0,则 a=0;②若|a|=|b|,则a=-b;③若a∥b,则|a|=|b|.其中,正确的命题个数有 .
8.如图,在△ABC中,D,E,F分别是AB,AC,BC的中点, 则图中的相反向量为 .
9.在等腰Rt△ABC中,∠A=90°,则向量与的夹角为 .
10.如图,D,E,F分别是正三角形ABC各边的中点.
(1)写出图中所示向量与向量长度相等的向量;
(2)分别写出图中所示向量与向量,共线的向量;
(3)求与,与的夹角的度数.
11.(多选)在下列结论中正确的有( )
A.a∥b且|a|=|b|是a=b的必要不充分条件
B.a≠b是|a|≠|b|的充分不必要条件
C.a与b方向相同且|a|=|b|是a=b的充要条件
D.a与b方向相反或|a|≠|b|是a≠b的充分不必要条件
12.(2024·泰州月考)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= .
13.如图,O是正三角形ABC的中心,四边形AOCD和AOBE均为平行四边形,在图中所标出的向量中,与向量的夹角为120°的向量是 .
14.如图所示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;
(2)求||的最大值与最小值.
15.一艘海上巡逻艇从港口向北航行了30 n mile,这时接到求救信号,在巡逻艇的正东方向40 n mile处有一艘渔船抛锚需救助.试求:
(1)巡逻艇从港口出发到渔船出事点所航行的路程;
(2)巡逻艇从港口出发到渔船出事点的位移.(参考数据:sin 53°≈0.8)
9.1 向量概念
1.B 对于A,时间和距离只有大小,没有方向,是数量,不是向量,故A错误;对于B,两个有共同起点且相等的向量,其终点一定相同,故B正确;对于C,向量与向量表示的是模长相等,方向相反的两个不同的向量,故C错误;对于D,平行向量也叫作共线向量,故D错误.故选B.
2.B 由两向量的夹角的定义知,与的夹角等于180°-∠ABC,与的夹角等于∠BAC,与的夹角等于∠ACB,与的夹角等于180°-∠ACB,因为△ABC为锐角三角形,所以只有B正确.故选B.
3.D 单位向量的模长为1,故|a0|+|b0|=2,故D正确;a0,b0分别与a,b同向,而a,b方向不确定,A、B、C错误,故选D.
4.C ∵=,∴四边形ABCD为平行四边形.又∵||=||,∴平行四边形ABCD相邻两边相等,故四边形ABCD为菱形.故选C.
5.ACD 对于A,若a=b,则a与b的长度相等且方向相同,所以a∥b;对于B,若|a|=|b|,则a与b的长度相等,而方向不确定,因此不一定有a∥b;对于C,方向相同或相反的向量都是平行向量,因此若a与b方向相反,则有a∥b;对于D,零向量与任意向量平行,所以若|a|=0或|b|=0,则a∥b.
6.BC 对于A,两个向量不相等,可能是长度不相等,但方向相同或相反,所以a与b有共线的可能,故A不正确.对于B,在 ABCD中,||=||,与平行且方向相同,所以=,故B正确.对于C,a=b,则|a|=|b|,且a与b方向相同;b=c,则|b|=|c|,且b与c方向相同,所以a与c方向相同且模相等,故a=c,故C正确.对于D,共线向量可以是在一条直线上的向量,也可以是所在直线互相平行的向量,故D不正确.故选B、C.
7.0 解析:①忽略了0与0的区别,a=0;②混淆了两个向量的模相等与两个向量相等的概念,|a|=|b|只能说明它们的长度相等,它们的方向并不确定;③两个向量平行,可以得出它们的方向相同或相反,未必得到它们的模相等.
8.,, 解析:∵D,E,F分别为AB,AC,BC的中点,∴DE∥BC且DE=BC.∴||=||且方向相反.||=||且方向相反.∴的相反向量为,,.
9.135° 解析:∵∠B=45°,∴与的夹角为135°.
10.解:(1)与长度相等的向量是,,,,,,,.
(2)与共线的向量是,,;
与共线的向量是,,.
(3)因为△ABC为正三角形,与的夹角为∠ABC,故与的夹角为60°,与的夹角为∠AFD的补角,故与的夹角为120°.
11.ACD 若a=b, 则a与b方向相同,模相等,所以A、C正确;对于B,由a≠b /|a|≠|b|,但由|a|≠|b| a≠b,所以a≠b是|a|≠|b|的必要不充分条件,故B错误;对于D,由a与b方向相反,可以推出a≠b,也可由|a|≠|b|推出a≠b,则a与b方向相反或|a|≠|b|是a≠b的充分条件,但反过来不一定成立,故D正确.
12.0 解析:向量m与向量是平行向量,则向量m与向量方向相同或相反;向量m与是共线向量,则向量m与向量方向相同或相反.由A,B,C是不共线的三点,可知向量与向量方向不同且不共线,则m=0.
13.,, 解析:∵O是正三角形ABC的中心,∴OA=OB=OC.∴结合共线向量及向量夹角的定义可知与的夹角为120°的向量为,,.
14.解:(1)画出所有的向量,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.
15.解:(1)画出示意图,如图所示,易得所求路程为巡逻艇两次路程的和,
即AB+BC=70 n mile.
(2)巡逻艇从港口出发到渔船出事点的位移是向量,既有大小又有方向,其大小为||==50(n mile),
由于sin∠BAC=,故方向约为北偏东53°.
2 / 29.1 向量概念
新课程标准解读 核心素养
1.通过对力、速度、位移等物理量的分析,了解平面向量的实际背景 数学抽象
2.理解平面向量的几何表示和基本要素 直观想象
3.了解平面向量共线和向量相同的含义 数学抽象
把木块放置在光滑的斜面上,斜面上的木块受到两个力的影响:重力G和斜面的支持力N.木块在重力与支持力的合力作用下,会沿着斜面向下运动,产生位置的变化,物理上用“位移”来刻画这种变化.
【问题】 (1)物理中,位移和距离这两个量有什么不同?
(2)你能举出一些既有大小又有方向的量吗?有没有只有大小没有方向的量?
知识点一 向量的概念及表示
1.向量的概念
(1)向量:既有 又有 的量;
(2)数量:只有大小没有方向的量.
提醒 (1)数量是一个代数量,只有大小没有方向,可以比较大小,如长度、质量、面积、体积等都是数量;(2)向量既有大小又有方向,因为方向不能比较大小,所以向量不能比较大小.
2.向量的表示
(1)有向线段:具有方向的线段叫作有向线段,它包含三个要素:起点、方向、长度,如图所示.
(2)向量的表示
①几何表示:向量常用一条 来表示,有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向,以A为起点、B为终点的向量记为 .向量的大小称为向量的 (或称为 ),记作 ;
②字母表示:向量也可用小写字母a,b,c来表示(印刷用粗体a,b,c,书写用,,).
提醒 (1)向量不能比较大小,但向量的模能比较大小;(2)有向线段是向量的几何表示,并不是说向量就是有向线段.一条有向线段对应着一个向量,但一个向量对应着无数多条有向线段.
知识点二 几类特殊向量
特殊向量 定义
零向量 长度为0的向量,记作
单位向量 长度等于 长度的向量
平行向量(共线向量) 方向 的非零向量;向量a与向量b平行,记作a∥b,规定:零向量与任一向量
相等向量 长度 且方向 的向量;向量a与b相等,记作a=b
相反向量 与向量a长度 ,方向 的向量叫作a的相反向量,记作-a,a与-a互为相反向量. 规定:零向量的相反向量仍是零向量. 性质:对任意一个向量a,总有-(-a)=a
【想一想】
1.0与0相同吗?0是不是没有方向?
2.若a∥b,b∥c,则a与c一定平行吗?
3.相等向量一定是共线向量吗?反之是否成立?
知识点三 两个向量的夹角
1.定义:对于两个非零向量a和b,在平面内任取一点O,作=a,=b,∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫作向量a与b的夹角(如图).
2.当θ= 时,a与b同向;当θ= 时,a与b反向;当θ= 时,则称向量a与b垂直,记作a⊥b.
1.给出下列物理量:①质量;②速度;③位移;④力;⑤加速度;⑥路程;⑦密度;⑧功.其中不是向量的有( )
A.3个 B.4个
C.5个 D.6个
2.(多选)下列说法正确的是( )
A.平行向量的方向相同或相反
B.零向量的模为1
C.向量与向量是相反向量
D.与非零向量a共线的单位向量是唯一的
3.如图,在四边形ABCD中,若=,则图中相等的向量是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
题型一 向量的有关概念
【例1】 (多选)下列结论正确的是( )
A.若a,b都是单位向量,则a=b
B.物理学中作用力与反作用力是一对共线向量
C.方向为南偏西60°的向量与北偏东60°的向量是共线向量
D.直角坐标平面上的x轴,y轴都是向量
通性通法
解决与向量概念有关问题的方法
解决与向量概念有关问题的关键是突出向量的核心——方向和长度,如:共线向量的核心是方向相同或相反,长度没有限制;相同向量的核心是方向相同且长度相等;单位向量的核心是方向没有限制,但长度都是一个单位长度;零向量的核心是方向没有限制,长度是0.
【跟踪训练】
(2024·宿迁月考)下列命题正确的是( )
A.|a|=|b| a=b B.|a|>|b| a>b
C.a∥b a=b D.|a|=0 a=0
题型二 共线向量与相等(相反)向量
【例2】 (链接教科书第6页例1)如图,已知点O是正六边形ABCDEF的中心,在图中所标出的向量中:
(1)写出与共线的向量;
(2)写出与的模相等的向量;
(3)写出与相等的向量;
(4)与相等吗?
【母题探究】
1.(变设问)本例条件不变,试写出与长度相等且方向相反的向量.
2.(变条件,变设问)在本例中,若||=1,则正六边形的边长是多少?
通性通法
寻找共线向量或相等向量的方法
(1)寻找共线向量:先找与表示已知向量的有向线段平行或共线的线段,再构造同向与反向的向量,注意不要漏掉以表示已知向量的有向线段的终点为起点,起点为终点的向量;
(2)寻找相等向量:先找与表示已知向量的有向线段长度相等的向量,再确定哪些是与已知向量方向相同的向量.
【跟踪训练】
如图所示,四边形ABCD和ABDE都是平行四边形.
(1)与向量相等的向量为 ;
(2)若||=3,则向量||= .
题型三 向量的表示及应用
【例3】 (链接教科书第7页例2)在图中的3×4方格纸中有一个向量(小正方形的边长为1),分别以图中的格点为起点和终点作向量,其中:
(1)与相等的向量有多少个?
(2)与长度相等的共线向量有多少个(除外)?
(3)与平行且模为的向量有多少个?
通性通法
用有向线段表示向量的步骤
(1)定起点:先确定向量的起点;
(2)定方向:再确定向量的方向;
(3)定终点:有了起点和方向,结合向量的长度确定向量的终点.
【跟踪训练】
一辆消防车从A地去B地执行任务,先从A地向北偏东30°方向行驶2 km到D地,然后从D地沿北偏东60°方向行驶6 km到达C地,从C地又向南偏西30°方向行驶2 km才到达B地.
(1)在图中作出,,,;
(2)求B地相对于A地的位置.
题型四 向量的夹角
【例4】 已知平行四边形ABCD中,||=||,且向量与的夹角为60°,则与的夹角为多少?与的夹角又是多少?
通性通法
求向量的夹角
求两个向量的夹角,关键是利用平移的方法使两个向量起点重合,作两个向量的夹角,按照“一作二证三算”的步骤求出.
【跟踪训练】
(2024·泰州月考)在△ABC中,∠C=90°,BC=AB,则与的夹角为( )
A.30° B.60°
C.120° D.150°
1.(2024·苏州汾湖高中月考)如图,点O为正六边形ABCDEF的中心,下列说法正确的是( )
A.= B.||=||
C.与共线 D.>
2.(多选)下列结论中,正确的是( )
A.若=,则∥
B.向量,共线与∥的意义是相同的
C.平行四边形两对边所表示的向量一定是相等向量
D.若=,则=
3.(2024·盐城月考)设M是正方形ABCD的中心,则,,,是( )
A.有相同起点的向量
B.相等向量
C.模相等的向量
D.平行向量
4.如图,B,C是线段AD的三等分点,分别以图中不同的点为起点和终点,可以写出 个向量.
9.1 向量概念
【基础知识·重落实】
知识点一
1.(1)大小 方向 2.(2)①有向线段 长度 模 ||
知识点二
0 1个单位 相同或相反 平行
相等 相同 相等 相反
想一想
1.提示:0与0不相同,0是实数,0是向量,有方向.0的方向是任意的.
2.提示:不一定.当b=0时,a与c不一定平行,因为0与任何向量平行.
3.提示:相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等.
知识点三
2.0° 180° 90°
自我诊断
1.B 质量、路程、密度、功只有大小,没有方向,所以是数量,不是向量.
2.AC 对于A,平行向量的方向相同或相反,故A正确;对于B,零向量的模为0,故B错误;对于C,向量与向量长度相等,方向相反,向量与向量是相反向量,故C正确;对于D,与非零向量a共线的单位向量有两个,一个与a同向,一个与a反向,故D错误.故选A、C.
3.C 对于A,由=,可得四边形ABCD为平行四边形.与互为相反向量,故A错误;对于B,与互为相反向量,故B错误;对于C,与满足相等向量的定义,故C正确;对于D,与方向不同不满足相等向量的定义,故D错误.故选C.
【典型例题·精研析】
【例1】 BC 对于A,单位向量的方向不一定相同,故A错误;对于B,物理学中的作用力与反作用力大小相等,方向相反,是一对共线向量,故B正确;对于C,如图所示,方向为南偏西60°的向量与北偏东60°的向量在一条直线上,是共线向量,故C正确;对于D,直角坐标平面上的x轴,y轴只有方向,没有大小,不是向量,故D错误.故选B、C.
跟踪训练
D 对于A,两个向量的模相等,但是方向不一定相同,故A错误;对于B,两个向量不能比较大小,故B错误;对于C,向量平行只是方向相同或相反,不能得到向量相等,故C错误;对于D,若一个向量的模等于0,则这个向量是0,故D正确.故选D.
【例2】 解:(1)与共线的向量有,,.
(2)与的模相等的向量有,,,,,,,,,,.
(3)与长度相等且方向相同,则=.
(4)虽然//,且||=||,但它们方向相反,所以这两个向量不相等.
母题探究
1.解:与长度相等、方向相反的向量有,.
2.解:由正六边形性质知,△FOA为等边三角形,所以边长AF=||=1.
跟踪训练
(1), (2)6 解析:(1)在平行四边形ABCD和ABDE中,∵=,=,∴=,∴与向量相等的向量为,.
(2)由(1)知,=,∴E,D,C三点共线,∴||=||+||=2||=6.
【例3】 解:(1)当向量的起点C是图中所圈的格点时,可以作出与相等的向量.
这样的格点共有6个,除去点A外,还有5个,所以共有5个向量与相等.
(2)与长度相等的共线向量(除外)共有5×2+1=11(个).
(3)每个小正方形的边长为1,则对角线长为,
每个小正方形中存在两个与平行且模为的向量,一共有12个正方形,
故与平行且模为的向量共有24个.
跟踪训练
解:(1)向量,,,,如图所示.
(2)由题意知=,∴AD=BC,AD∥BC,
则四边形ABCD为平行四边形,
∴=,
则B地相对于A地的位置为“北偏东60°,距离为6 km”.
【例4】 解:因为平行四边形ABCD中,||=||,所以该平行四边形为菱形,
又由题意知∠BAD=60°,所以△ABD为等边三角形,
故向量与的夹角为∠BAC=30°,
向量与的夹角大小与∠ABD相等,
且∠ABD=60°,即它们的夹角为60°.
跟踪训练
C 如图,作向量=,则∠BAD是与的夹角.在△ABC中,因为∠ACB=90°,BC=AB,所以∠ABC=60°,所以∠BAD=120°,即与的夹角为120°.故选C.
随堂检测
1.B 对于A,≠,故A错误;对于B,||=||,故B正确;对于C,与不共线,故C错误;对于D,向量不能比较大小,故D错误.故选B.
2.ABD C中,平行四边形两对边所表示的向量也可能方向相反,故C错误,A、B、D都正确.故选A、B、D.
3.C 根据正方形ABCD的性质可知,,,,是模相等的向量.故选C.
4.12 解析:由向量的表示方法知,可以写出12个向量,它们分别是,,,,,,,,,,,.
5 / 5(共64张PPT)
9.1 向量概念
新课程标准解读 核心素养
1.通过对力、速度、位移等物理量的分析,了
解平面向量的实际背景 数学抽象
2.理解平面向量的几何表示和基本要素 直观想象
3.了解平面向量共线和向量相同的含义 数学抽象
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
把木块放置在光滑的斜面上,斜面上的木块受到两个力的影响:重力
G和斜面的支持力N. 木块在重力与支持力的合力作用下,会沿着斜
面向下运动,产生位置的变化,物理上用“位移”来刻画这种变化.
(2)你能举出一些既有大小又有方向的量吗?有没有只有大小没有
方向的量?
【问题】 (1)物理中,位移和距离这两个量有什么不同?
知识点一 向量的概念及表示
1. 向量的概念
(1)向量:既有 又有 的量;
(2)数量:只有大小没有方向的量.
提醒 (1)数量是一个代数量,只有大小没有方向,可以比
较大小,如长度、质量、面积、体积等都是数量;(2)向量
既有大小又有方向,因为方向不能比较大小,所以向量不能
比较大小.
大小
方向
2. 向量的表示
(1)有向线段:具有方向的线段叫作有向线段,它包含三个要
素:起点、方向、长度,如图所示.
(2)向量的表示
①几何表示:向量常用一条 来表示,有向线段
的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向,
以A为起点、B为终点的向量记为 .向量 的大小称
为向量的 (或称为 ),记作 ;
有向线段
长度
模
| |
②字母表示:向量也可用小写字母a,b,c来表示(印刷用
粗体a,b,c,书写用 , , ).
提醒 (1)向量不能比较大小,但向量的模能比较大小;
(2)有向线段是向量的几何表示,并不是说向量就是有向线
段.一条有向线段对应着一个向量,但一个向量对应着无数多
条有向线段.
知识点二 几类特殊向量
特殊向量 定义
零向量 长度为0的向量,记作
单位向量 长度等于 长度的向量
平行向量 (共线向量) 方向 的非零向量;向量a与向量b
平行,记作a∥b,规定:零向量与任一向量
相等向量 长度 且方向 的向量;向量a与b
相等,记作a=b
0
1个单位
相同或相反
平
行
相等
相同
特殊向量 定义
相反向量 与向量a长度 ,方向 的向量叫作
a的相反向量,记作-a,a与-a互为相反向量.
规定:零向量的相反向量仍是零向量.
性质:对任意一个向量a,总有-(-a)=a
相等
相反
【想一想】
1.0与0相同吗?0是不是没有方向?
提示:0与0不相同,0是实数,0是向量,有方向.0的方向是任
意的.
2. 若a∥b,b∥c,则a与c一定平行吗?
提示:不一定.当b=0时,a与c不一定平行,因为0与任何向量
平行.
3. 相等向量一定是共线向量吗?反之是否成立?
提示:相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等.
知识点三 两个向量的夹角
1. 定义:对于两个非零向量a和b,在平面内任取一点O,作 =
a, =b,∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫作向量a与b的夹
角(如图).
2. 当θ= 时,a与b同向;当θ= 时,a与b反向;
当θ= 时,则称向量a与b垂直,记作a⊥b.
0°
180°
90°
1. 给出下列物理量:①质量;②速度;③位移;④力;⑤加速度;⑥
路程;⑦密度;⑧功.其中不是向量的有( )
A. 3个 B. 4个
C. 5个 D. 6个
解析: 质量、路程、密度、功只有大小,没有方向,所以是数
量,不是向量.
√
2. (多选)下列说法正确的是( )
A. 平行向量的方向相同或相反
B. 零向量的模为1
D. 与非零向量a共线的单位向量是唯一的
√
√
解析: 对于A,平行向量的方向相同或相反,故A正确;对于
B,零向量的模为0,故B错误;对于C,向量 与向量 长度相
等,方向相反,向量 与向量 是相反向量,故C正确;对于
D,与非零向量a共线的单位向量有两个,一个与a同向,一个与a
反向,故D错误.故选A、C.
3. 如图,在四边形ABCD中,若 = ,则图中相等的向量是
( )
√
解析: 对于A,由 = ,可得四边形ABCD为平行四边
形. 与 互为相反向量,故A错误;对于B, 与 互为相
反向量,故B错误;对于C, 与 满足相等向量的定义,故C
正确;对于D, 与 方向不同不满足相等向量的定义,故D错
误.故选C.
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 向量的有关概念
【例1】 (多选)下列结论正确的是( )
A. 若a,b都是单位向量,则a=b
B. 物理学中作用力与反作用力是一对共线向量
C. 方向为南偏西60°的向量与北偏东60°的向量是共线向量
D. 直角坐标平面上的x轴,y轴都是向量
√
√
解析: 对于A,单位向量的方向不一定相
同,故A错误;对于B,物理学中的作用力与反
作用力大小相等,方向相反,是一对共线向
量,故B正确;对于C,如图所示,方向为南偏
西60°的向量与北偏东60°的向量在一条直线上,是共线向量,故C正确;对于D,直角坐标平面上的x轴,y轴只有方向,没有大小,不是向量,故D错误.故选B、C.
通性通法
解决与向量概念有关问题的方法
解决与向量概念有关问题的关键是突出向量的核心——方向和长
度,如:共线向量的核心是方向相同或相反,长度没有限制;相同向
量的核心是方向相同且长度相等;单位向量的核心是方向没有限制,
但长度都是一个单位长度;零向量的核心是方向没有限制,长度是0.
【跟踪训练】
(2024·宿迁月考)下列命题正确的是( )
A. |a|=|b| a=b B. |a|>|b| a>b
C. a∥b a=b D. |a|=0 a=0
解析: 对于A,两个向量的模相等,但是方向不一定相同,故A错
误;对于B,两个向量不能比较大小,故B错误;对于C,向量平行只
是方向相同或相反,不能得到向量相等,故C错误;对于D,若一个
向量的模等于0,则这个向量是0,故D正确.故选D.
√
题型二 共线向量与相等(相反)向量
【例2】 (链接教科书第6页例1)如图,已知点O是正六边形
ABCDEF的中心,在图中所标出的向量中:
(1)写出与 共线的向量;
解: 与 共线的向量有 , , .
(2)写出与 的模相等的向量;
解: 与 的模相等的向量有 , , , , , , , , , , .
(3)写出与 相等的向量;
解: 与 长度相等且方向相同,则 = .
(4) 与 相等吗?
解: 虽然 // ,且| |=| |,但它们方向相反,所以这两个向量不相等.
【母题探究】
1. (变设问)本例条件不变,试写出与 长度相等且方向相反的
向量.
解:与 长度相等、方向相反的向量有 , .
2. (变条件,变设问)在本例中,若| |=1,则正六边形的边
长是多少?
解:由正六边形性质知,△FOA为等边三角形,所以边长AF=|
|=1.
通性通法
寻找共线向量或相等向量的方法
(1)寻找共线向量:先找与表示已知向量的有向线段平行或共线的
线段,再构造同向与反向的向量,注意不要漏掉以表示已知向
量的有向线段的终点为起点,起点为终点的向量;
(2)寻找相等向量:先找与表示已知向量的有向线段长度相等的向
量,再确定哪些是与已知向量方向相同的向量.
【跟踪训练】
如图所示,四边形ABCD和ABDE都是平行四边形.
(1)与向量 相等的向量为 ;
解析: 在平行四边形ABCD和ABDE中,
∵ = , = ,∴ = ,∴与向
量 相等的向量为 , .
,
(2)若| |=3,则向量| |= .
解析: 由(1)知, = ,∴E,D,C三点共线,∴| |=| |+| |=2| |=6.
6
题型三 向量的表示及应用
【例3】 (链接教科书第7页例2)在图中的3×4方格纸中有一个向量 (小正方形的边长为1),分别以图中的格点为起点和终点作向量,其中:
(1)与 相等的向量有多少个?
解: 当向量 的起点C是图中所圈的格点时,可以作出与 相等的向量.
这样的格点共有6个,除去点A外,还有5个,
所以共有5个向量与 相等.
(2)与 长度相等的共线向量有多少个( 除外)?
解: 与 长度相等的共线向量(除 外)共有5×2+1=11(个).
(3)与 平行且模为 的向量有多少个?
解: 每个小正方形的边长为1,则对角线长为 ,
每个小正方形中存在两个与 平行且模为 的
向量,一共有12个正方形,
故与 平行且模为 的向量共有24个.
通性通法
用有向线段表示向量的步骤
(1)定起点:先确定向量的起点;
(2)定方向:再确定向量的方向;
(3)定终点:有了起点和方向,结合向量的长度确定向量的终点.
【跟踪训练】
一辆消防车从A地去B地执行任务,先从A地向北偏东30°方向行驶2
km到D地,然后从D地沿北偏东60°方向行驶6 km到达C地,从C地
又向南偏西30°方向行驶2 km才到达B地.
(1)在图中作出 , , , ;
解: 向量 , , , ,如图所示.
(2)求B地相对于A地的位置.
解: 由题意知 = ,∴AD=BC,AD∥BC,
则四边形ABCD为平行四边形,
∴ = ,
则B地相对于A地的位置为“北偏东60°,
距离为6 km”.
题型四 向量的夹角
【例4】 已知平行四边形ABCD中,| |=| |,且向量
与 的夹角为60°,则 与 的夹角为多少? 与 的夹角又
是多少?
解:因为平行四边形ABCD中,| |=| |,所以该平行四边
形为菱形,
又由题意知∠BAD=60°,所以△ABD为等边三角形,
故向量 与 的夹角为∠BAC=30°,
向量 与 的夹角大小与∠ABD相等,
且∠ABD=60°,即它们的夹角为60°.
通性通法
求向量的夹角
求两个向量的夹角,关键是利用平移的方法使两个向量起点重
合,作两个向量的夹角,按照“一作二证三算”的步骤求出.
【跟踪训练】
(2024·泰州月考)在△ABC中,∠C=90°,BC= AB,则
与 的夹角为( )
A. 30° B. 60°
C. 120° D. 150°
解析: 如图,作向量 = ,则∠BAD是 与
的夹角.在△ABC中,因为∠ACB=90°,BC=
AB,所以∠ABC=60°,所以∠BAD=120°,即 与
的夹角为120°.故选C.
√
1. (2024·苏州汾湖高中月考)如图,点O为正六边形ABCDEF的中
心,下列说法正确的是( )
解析: 对于A, ≠ ,故A错误;对于B,| |=|
|,故B正确;对于C, 与 不共线,故C错误;对于D,
向量不能比较大小,故D错误.故选B.
√
2. (多选)下列结论中,正确的是( )
C. 平行四边形两对边所表示的向量一定是相等向量
解析: C中,平行四边形两对边所表示的向量也可能方向相
反,故C错误,A、B、D都正确.故选A、B、D.
√
√
√
3. (2024·盐城月考)设M是正方形ABCD的中心,则 , ,
, 是( )
A. 有相同起点的向量 B. 相等向量
C. 模相等的向量 D. 平行向量
解析: 根据正方形ABCD的性质可知, , , ,
是模相等的向量.故选C.
√
4. 如图,B,C是线段AD的三等分点,分别以图中不同的点为起点
和终点,可以写出 个向量.
解析:由向量的表示方法知,可以写出12个向量,它们分别是
, , , , , , , , , , ,
.
12
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 下列四个命题中正确的是( )
A. 时间、距离都是向量
B. 两个有共同起点且相等的向量,其终点一定相同
D. 平行向量不一定是共线向量
√
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解析: 对于A,时间和距离只有大小,没有方向,是数量,不
是向量,故A错误;对于B,两个有共同起点且相等的向量,其终
点一定相同,故B正确;对于C,向量 与向量 表示的是模长
相等,方向相反的两个不同的向量,故C错误;对于D,平行向量
也叫作共线向量,故D错误.故选B.
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2. 在锐角△ABC中,下列说法正确的是( )
解析: 由两向量的夹角的定义知, 与 的夹角等于180°
-∠ABC, 与 的夹角等于∠BAC, 与 的夹角等于
∠ACB, 与 的夹角等于180°-∠ACB,因为△ABC为锐角
三角形,所以只有B正确.故选B.
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3. (2024·无锡月考)设a0,b0分别是与a,b同向的单位向量,则下
列结论中正确的是( )
A. a0=b0 B. a0=-b0
C. a0∥b0 D. |a0|+|b0|=2
解析: 单位向量的模长为1,故|a0|+|b0|=2,故D正
确;a0,b0分别与a,b同向,而a,b方向不确定,A、B、C错
误,故选D.
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4. (2024·常州月考)若| |=| |且 = ,则四边形
ABCD的形状为( )
A. 平行四边形 B. 矩形
C. 菱形 D. 等腰梯形
解析: ∵ = ,∴四边形ABCD为平行四边形.又∵|
|=| |,∴平行四边形ABCD相邻两边相等,故四边形
ABCD为菱形.故选C.
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5. (多选)下列能使a∥b成立的是( )
A. a=b B. |a|=|b|
C. a与b方向相反 D. |a|=0或|b|=0
解析: 对于A,若a=b,则a与b的长度相等且方向相同,
所以a∥b;对于B,若|a|=|b|,则a与b的长度相等,而
方向不确定,因此不一定有a∥b;对于C,方向相同或相反的向
量都是平行向量,因此若a与b方向相反,则有a∥b;对于D,零
向量与任意向量平行,所以若|a|=0或|b|=0,则a∥b.
√
√
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6. (多选)下列说法正确的是( )
A. 若a≠b,则a,b一定不共线
C. 若a=b,b=c,则a=c
D. 共线向量是在一条直线上的向量
√
√
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解析: 对于A,两个向量不相等,可能是长度不相等,但方向
相同或相反,所以a与b有共线的可能,故A不正确.对于B,在
ABCD中,| |=| |, 与 平行且方向相同,所
以 = ,故B正确.对于C,a=b,则|a|=|b|,且a与
b方向相同;b=c,则|b|=|c|,且b与c方向相同,所以a
与c方向相同且模相等,故a=c,故C正确.对于D,共线向量可以
是在一条直线上的向量,也可以是所在直线互相平行的向量,故D
不正确.故选B、C.
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7. (2024·徐州月考)给出下列命题:①若|a|=0,则 a=0;②
若|a|=|b|,则a=-b;③若a∥b,则|a|=|b|.其
中,正确的命题个数有 .
解析:①忽略了0与0的区别,a=0;②混淆了两个向量的模相等
与两个向量相等的概念,|a|=|b|只能说明它们的长度相
等,它们的方向并不确定;③两个向量平行,可以得出它们的方向
相同或相反,未必得到它们的模相等.
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8. 如图,在△ABC中,D,E,F分别是AB,AC,BC的中点, 则
图中 的相反向量为 .
解析:∵D,E,F分别为AB,AC,BC的中点,∴DE∥BC且
DE= BC. ∴| |=| |且方向相反.| |=| |且
方向相反.∴ 的相反向量为 , , .
, ,
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9. 在等腰Rt△ABC中,∠A=90°,则向量 与 的夹角
为 .
解析:∵∠B=45°,∴ 与 的夹角为135°.
135°
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10. 如图,D,E,F分别是正三角形ABC各边的中点.
(1)写出图中所示向量与向量 长度相等的向量;
解: 与 长度相等的向量是 ,
, , , , , , .
(2)分别写出图中所示向量与向量 , 共线的向量;
解: 与 共线的向量是 , , ;
与 共线的向量是 , , .
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(3)求 与 , 与 的夹角的度数.
解: 因为△ABC为正三角形, 与 的夹角为∠ABC,故 与 的夹角为60°, 与 的夹角为∠AFD的补角,故 与 的夹角为120°.
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11. (多选)在下列结论中正确的有( )
A. a∥b且|a|=|b|是a=b的必要不充分条件
B. a≠b是|a|≠|b|的充分不必要条件
C. a与b方向相同且|a|=|b|是a=b的充要条件
D. a与b方向相反或|a|≠|b|是a≠b的充分不必要条件
√
√
√
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解析: 若a=b, 则a与b方向相同,模相等,所以A、C
正确;对于B,由a≠b |a|≠|b|,但由|a|≠|b|
a≠b,所以a≠b是|a|≠|b|的必要不充分条件,故B错
误;对于D,由a与b方向相反,可以推出a≠b,也可由|a|
≠|b|推出a≠b,则a与b方向相反或|a|≠|b|是a≠b
的充分条件,但反过来不一定成立,故D正确.
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12. (2024·泰州月考)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:向量m与向量 是平行向量,则向量m与向量 方向相
同或相反;向量m与 是共线向量,则向量m与向量 方向相
同或相反.由A,B,C是不共线的三点,可知向量 与向量
方向不同且不共线,则m=0.
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13. 如图,O是正三角形ABC的中心,四边形AOCD和AOBE均为平
行四边形,在图中所标出的向量中,与向量 的夹角为120°的
向量是 .
, ,
解析:∵O是正三角形ABC的中心,∴OA=OB=OC. ∴结合
共线向量及向量夹角的定义可知与 的夹角为120°的向量为
, , .
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14. 如图所示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 ;
解: 画出所有的向量 ,如图所示.
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(2)求| |的最大值与最小值.
解: 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 .
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15. 一艘海上巡逻艇从港口向北航行了30 n mile,这时接到求救
信号,在巡逻艇的正东方向40 n mile处有一艘渔船抛锚需救
助.试求:
(1)巡逻艇从港口出发到渔船出事点所航行的路程;
解: 画出示意图,如图
所示,易得所求路程为巡逻艇
两次路程的和,
即AB+BC=70 n mile.
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(2)巡逻艇从港口出发到渔船出事点的位移.(参考数据: sin
53°≈0.8)
解: 巡逻艇从港口出发到渔船出事点的位移是向量,
既有大小又有方向,其大小为| |=
=50(n mile),
由于 sin ∠BAC= ,故方向约为北偏东53°.
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谢 谢 观 看!