第01讲向量的概念辨析与线性运算 练习 (原卷版+解析版)

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名称 第01讲向量的概念辨析与线性运算 练习 (原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 1.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2026-03-10 00:00:00

文档简介

第01讲向量的概念辨析与线性运算
【题型1】平面向量的概念与表示
例题1.下列各量中是向量的是( )
A.时间 B.路程 C.加速度 D.温度
【详解】因为时间、路程、温度只有大小没有方向,故是数量,加速度既有大小,又有方向,故是向量.
【针对训练】
1.下列量中是向量的为( )
A.课桌的高度 B.一段路程的公里数
C.上课时老师敲击黑板的频率 D.小汽车受到路面的弹力
【详解】因为向量是既有大小,又有方向的量,而高度、公里数、频率只有大小,没有方向,
弹力既有大小,又有方向,所以弹力是向量.
故选:D.
2.下列各量中是向量的为( )
A.时间 B.体积 C.重力 D.密度
【详解】由题意可知,时间、体积、密度都是数量,而重力是向量.
故选:C.
3.下列关于向量的说法正确的是( )
A.物理学中的摩擦力、重力都是向量 B.平面直角坐标系上的轴、轴都是向量
C.温度含零上和零下温度,所以温度是向量 D.身高是一个向量
【详解】对于A,摩擦力和重力都及有大小,也有方向,所以摩擦力,重力都是向量,A正确;
对于B,轴,轴有方向,但没有大小,所以它们都不是向量,B错误;
对于C,温度只有大小,没有方向,所以温度不是向量,C错误;
对于D,身高只有大小,没有方向,所以身高不是向量,D错误;
故选:A.
【题型2】向量的模、零向量与单位向量
例题1.下列说法中正确的是( )
A.向量的模都是正实数
B.单位向量只有一个
C.向量的大小与方向无关
D.方向不同的向量不能比较大小,但同向的向量可以比较大小
【详解】对于A:根据向量的概念可知,零向量的模为零,故A错误;
对于B:单位向量的定义,单位向量的模为1,方向为任意方向,故B错误;
对于C:向量的模与方向没有关系,故C正确;
对于D:向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小,故D错误.
故选:C.
例题2.在如图所示的半圆中,AB为直径,点O为圆心,C为半圆上一点,且,,则等于( )
A.1 B. C. D.2
【详解】如图,连接AC,
由,得.
因为为半圆上的点,所以,
所以.
故选:A.
例题3.关于非零向量方向上的单位向量,下列说法正确的是( )
A.有无数个 B.与可能反向
C. D.
【详解】非零向量方向上的单位向量,且,故ABC错误,
故选:D.
【针对训练】
1.下列说法正确的是( )
A.向量的模是一个正实数 B.零向量没有方向
C.单位向量的模等于1个单位长度 D.零向量就是实数0
【详解】对于A,零向量的模等于零,故A错误;
对于B,零向量有方向,其方向是任意的,故B错误;
对于C,根据单位向量的定义可C知正确;
对于D,零向量有大小还有方向,而实数只有大小没有方向,故D错误.
故选:C.
2.数轴上点A,B分别对应,则向量的长度是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【详解】数轴上点A,B分别对应,
则向量的长度即.
故选:C.
3.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
【详解】(1)向量可以用有向线段表示,但不能把两者等同,故错误;
(2)根据对零向量的规定零向量是有方向的,是任意的,故错误;
(3)根据对零向量的规定,零向量的方向是任意的,故正确;
(4)根据对零向量的规定,零向量的大小为0,所以零向量的长度为0,故正确.
故选:B
4.已知圆O的周长是,是圆O的直径,C是圆周上一点,于点D,则___________.
【详解】由题设,圆O的半径为1,又,如下图示:
在中,,,所以.
故答案为:
5.与向量方向相反的单位向量为_____.
【详解】向量方向相反的单位向量.
故答案为:.
【题型3】相等向量、平行向量(共线向量)
例题1.“”是“且”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
【详解】若“”则“且”成立,即充分性成立;
反之若与反向共线时,满足“且”,但不满足“”,故必要性不成立,
故“”是“且”的充分不必要条件,
故选:A.
例题2.下列说法错误的是( )
A.向量与模相等 B.两个相等向量若起点相同,则终点必相同
C.只有零向量的模等于0 D.零向量没有方向
【详解】向量与互为相反向量,所以向量与的模相等,故A选项正确;
如果两个相等向量的起点相同,则它们终点必相同,故B选项正确;
根据向量模的定义,只有零向量的模等于0,故C选项正确;
零向量的方向是任意的,而不是没有方向,故D选项不正确;
例题3.如图,在四边形中,若,则图中相等的向量是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【详解】因为,所以四边形ABCD是平行四边形,所以互相平分.
对于A:与不平行,不可能相等,故A错误;
对于B:与大小相同,方向相反,故B错误;
对于C:与不平行,不可能相等,故C错误;
对于D:大小相等,方向相同.即与是相等的向量.
故选:D
【针对训练】
1.下列说法正确的是( )
A.若,则 B.,则
C.若,且,则 D.若,则与不共线
【详解】由向量相等的定义知选项A正确;
向量是有方向的量,不能比较大小,选项B错误;
当时,与不一定平行,选项C不正确;
可以是但与的模不相等,选项D不正确.
故选:A.
2.下列各选项中,正确的是( )
A. B. C. D.
【详解】对于A:模相等,但方向有可能不相同,
不能保证向量相等,故A错误;
对于B:向量不能比较大小,故B错误;
对于C: 因为向量的模为零时,该向量必为零向量,
即,故C正确;
对于D:向量不能等于数字0,故D错误.
3.设,是共线的单位向量,则的值( )
A.等于2 B.等于0 C.大于2 D.等于0或等于2
【详解】与是共线的单位向量,
∴,
当两个向量同向时,,则;
当两个向量反向时,,则.
故选:D.
4.设点是正方形的中心,则向量的关系是( )
A.方向相同 B.模相等 C.向量相等 D.起点相同
【详解】如图,因为是正方形的中心,则,
而方向不相同,不共线,起点不相同.
4.下列说法正确的是( )
A.长度一样的两个向量相等 B.平行的两个向量为共线向量
C.零向量的大小为0且没有方向 D.方向相反的两个向量互为相反向量
【详解】选项A:相等向量是指它们的长度相等且方向相同,故A错误;
选项B:平行向量与共线向量是同一概念,若两个非零向量方向相同或相反,则称这两个向量为共线向量或平行向量. 零向量与任一向量共线,故B正确;
选项C:长度为0的向量称为零向量,任何方向都可以作为零向量的方向,故C错误;
选项D:若两个向量的长度相等、方向相反,则称这两个向量互为相反向量,故D错误.
故选:B.
5.下列说法正确的是( )
A.向量与向量是相等向量
B.若两个向量是共线向量,则向量所在的直线可以平行,也可以重合
C.与实数类似,对于两个向量,有,,三种关系
D.向量的模是一个非负实数
【详解】对于A,向量与向量是相反向量,不是相等向量,因此A不正确;
对于B,若两个非零向量是共线向量,则这两个向量所在的直线可以平行,也可以重合,
若两个共线向量中含有零向量时,零向量所在直线不确定,故B错误;
对于C,与实数不一样,两个实数可以比较大小,而两个向量不能比较大小,因此C不正确;
对于D,向量的模指的是向量的长度,是一个非负实数,因此D正确.
故选:D.
【题型4】向量的加法法则
例题1.在平行四边形中,下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【详解】画出图像如下图所示.
对于A选项,大小相等方向相反,,结论正确.
对于B选项,根据向量加法的平行四边形法则可知,,结论正确.
对于C选项,由于,故结论错误.
对于D选项,,大小相等方向相反,,结论正确.
故选:C.
【针对训练】
1.在中,( )
A. B. C. D.
【详解】由向量加法的三角形法则,可知,
故选:C.
2.在中,,若,,则( )
A. B.
C. D.
【详解】由可得点是的中点,根据平行四边形法则:,即.

故选:D.
3.如图,点为正六边形的中心,则( )
A. B. C. D.
【详解】由题设有,故,
由正六边形的性质可得四边形为平行四边形,
故,故,
故选:D.
4.在梯形中,,,则( )
A. B. C. D.
【详解】在梯形中,,,
所以.
故选:D.

5.在中,,则( )
A. B.
C. D.
【详解】由题意得,,又,,
,即,
故选:C.
6.化简:( )
A. B. C. D.
【详解】.
故选:A
【题型5】向量的减法
例题1.在平行四边形中,为的中点.记,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为四边形是平行四边形,所以,
又因为为的中点,所以,
在平行四边形中,,
.
故选:A.
例题2.如图,在中,,则( )

A. B.
C. D.
【详解】因为,所以,所以.
故选:C.
【针对训练】
1.在中,点满足,则( )
A. B. C. D.
【详解】.
故选:B
2.在中,D为BC中点,,,若,则( )
A. B. C. D.
【详解】因,则,即,
则,
因D为BC中点,则,
因,则,即,
则,则,
因,D为BC中点,则,即,得.

故选:A
3.在平行四边形中,为对角线的交点,则( )
A. B. C. D.
【详解】如图,

则,
故选:D
【题型6】向量的数乘运算
例题1.在中,点满足,且,则( )
A. B. C. D.
【详解】由,则为的中点,
因为,所以,
则,
而,
则,即.
故选:D.

例题2.是所在平面内的一点,满足,则( )
A.点P在线段BC上 B.点P在线段BC的延长线上
C.点P在线段AC上 D.点P在线段AC的延长线上
【详解】因为,可得,
可知点为线段的中点,所以点P在线段AC的延长线上.
故选:D.
【针对训练】
1.在所在的平面上有一点,满足,则与的面积之比是( )
A. B. C. D.
【详解】由得,
即,
令是的中点,则,
所以
所以∥,
所以,


2.正六边形中,=( )
A. B. C. D.
【详解】由题意可作图如下:
由图可知.
故选:A.
3.在平行四边形ABCD中,,则( )
A. B.
C. D.
【详解】在平行四边形ABCD中,,则,
所以
故选:B.
4.在平行四边形中,点E是AD的中点,点F是CD的一个三等分点(靠近点C),则=( )
A.+ B.+
C.+ D.-
【详解】点E是AD的中点,点F是CD的一个三等分点(靠近点C),
故,
所以.
故选:A
【题型7】三角形的心
例题1.已知,为三角形所在平面上的一点,且点满足,则为三角形的( ).
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
【详解】因为,


所以点在的角平分线上.
同理可得:点在的角平分线上.
所以点为的内心.
故选:B
例题2.已知为所在平面内一点,若,其中内角的对边分别为,则点是的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
【详解】因为,,
所以,
所以(*).
又因为,,其中分别表示,方向的单位向量,
(*)式可进一步化为,
而表示与的平分线共线的向量,
所以平分.
同理,平分,平分,
所以是的内心,
故选:B.
例题3.在中,若,,则点的轨迹必经过的( )
A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心
【详解】因为是与同向的单位向量,是与同向的单位向量,
如图,设,,
则可化为:,且,
以,为邻边作平行四边形,
则,且平行四边形为菱形,所以平分,
所以,
又为公共端点,所以,,三点共线,所以在的平分线上,
则点的轨迹必经过的内心,
故选:A.
【针对训练】
1.在中,设,,那么动点的轨迹一定通过的( )
A.重心 B.内心 C.垂心 D.外心
【详解】因为,,

若设中的的中点为,有,
则.
所以在三角形的中线上,因此动点的轨迹必通过的重心.
【题型8】向量的混合运算
例题1.下列向量运算正确的有( )
A.
B.
C.
D.
【详解】对A:,故A正确;
对B:,故B正确;
对C:,故C错误;
对D:,故D正确.
故选:ABD.
【针对训练】
1.在中,为边的中点,则( )
A. B. C. D.
【详解】在中,,A选项正确;
,B选项正确;
在中,为边的中点,则,C选项错误;
,所以D选项错误;
故选:AB.
2.下列计算正确的有( )
A. B.
C. D.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,,B正确;
对于C,,C错误;
对于D,,D错误.
故选:AB
3.在平行四边形中,________.
【详解】在平行四边形中,,
所以.
4.化简______.
【详解】.
故答案为:.
5.___________.
【详解】.
故答案为:.
6.化简:
(1)___________;
(2)___________.
【详解】(1)
(2)
故答案为:;
7.如图,O为正六边形的中点,化简下列向量:
(1);
(2);
(3).
【详解】(1)由题图知,为平行四边形,

(2)由图知,

(3),

又,.
8.化简:
(1);(2).
【详解】(1)原式
.
(2)
.
9.化简:.
【详解】解:

试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页第01讲向量的概念辨析与线性运算
【题型1】平面向量的概念与表示
例题1.下列各量中是向量的是( )
A.时间 B.路程 C.加速度 D.温度
【针对训练】
1.下列量中是向量的为( )
A.课桌的高度 B.一段路程的公里数
C.上课时老师敲击黑板的频率 D.小汽车受到路面的弹力
2.下列各量中是向量的为( )
A.时间 B.体积 C.重力 D.密度
3.下列关于向量的说法正确的是( )
A.物理学中的摩擦力、重力都是向量 B.平面直角坐标系上的轴、轴都是向量
C.温度含零上和零下温度,所以温度是向量 D.身高是一个向量
【题型2】向量的模、零向量与单位向量
例题1.下列说法中正确的是( )
A.向量的模都是正实数
B.单位向量只有一个
C.向量的大小与方向无关
D.方向不同的向量不能比较大小,但同向的向量可以比较大小
例题2.在如图所示的半圆中,AB为直径,点O为圆心,C为半圆上一点,且,,则等于( )
A.1 B. C. D.2
例题3.关于非零向量方向上的单位向量,下列说法正确的是( )
A.有无数个 B.与可能反向
C. D.
【针对训练】
1.下列说法正确的是( )
A.向量的模是一个正实数 B.零向量没有方向
C.单位向量的模等于1个单位长度 D.零向量就是实数0
2.数轴上点A,B分别对应,则向量的长度是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.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
4.已知圆O的周长是,是圆O的直径,C是圆周上一点,于点D,则___________.
5.与向量方向相反的单位向量为_____.
【题型3】相等向量、平行向量(共线向量)
例题1.“”是“且”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
例题2.下列说法错误的是( )
A.向量与模相等 B.两个相等向量若起点相同,则终点必相同
C.只有零向量的模等于0 D.零向量没有方向
例题3.如图,在四边形中,若,则图中相等的向量是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【针对训练】
1.下列说法正确的是( )
A.若,则 B.,则
C.若,且,则 D.若,则与不共线
2.下列各选项中,正确的是( )
A. B. C. D.
3.设,是共线的单位向量,则的值( )
A.等于2 B.等于0 C.大于2 D.等于0或等于2
4.设点是正方形的中心,则向量的关系是( )
A.方向相同 B.模相等 C.向量相等 D.起点相同
5.下列说法正确的是( )
A.长度一样的两个向量相等 B.平行的两个向量为共线向量
C.零向量的大小为0且没有方向 D.方向相反的两个向量互为相反向量
6.下列说法正确的是( )
A.向量与向量是相等向量
B.若两个向量是共线向量,则向量所在的直线可以平行,也可以重合
C.与实数类似,对于两个向量,有,,三种关系
D.向量的模是一个非负实数
【题型4】向量的加法法则
例题1.在平行四边形中,下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【针对训练】
1.在中,( )
A. B. C. D.
2.在中,,若,,则( )
A. B.
C. D.
3.如图,点为正六边形的中心,则( )
A. B. C. D.
4.在梯形中,,,则( )
A. B. C. D.
5.在中,,则( )
A. B.
C. D.
6.化简:( )
A. B. C. D.
【题型5】向量的减法
例题1.在平行四边形中,为的中点.记,则( )
A. B. C. D.
例题2.如图,在中,,则( )

A. B.
C. D.
【针对训练】
1.在中,点满足,则( )
A. B. C. D.
2.在中,D为BC中点,,,若,则( )
A. B. C. D.
3.在平行四边形中,为对角线的交点,则( )
A. B. C. D.
【题型6】向量的数乘运算
例题1.在中,点满足,且,则( )
A. B. C. D.
例题2.是所在平面内的一点,满足,则( )
A.点P在线段BC上 B.点P在线段BC的延长线上
C.点P在线段AC上 D.点P在线段AC的延长线上
【针对训练】
1.在所在的平面上有一点,满足,则与的面积之比是( )
A. B. C. D.
2.正六边形中,=( )
A. B. C. D.
3.在平行四边形ABCD中,,则( )
A. B.
C. D.
4.在平行四边形中,点E是AD的中点,点F是CD的一个三等分点(靠近点C),则=( )
A.+ B.+
C.+ D.-
【题型7】三角形的心
例题1.已知,为三角形所在平面上的一点,且点满足,则为三角形的( ).
外心 B.内心 C.重心 D.垂心
例题2.已知为所在平面内一点,若,其中内角的对边分别为,则点是的( )
外心 B.内心 C.重心 D.垂心
例题3.在中,若,,则点的轨迹必经过的( )
A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心
【针对训练】
1.在中,设,,那么动点的轨迹一定通过的( )
A.重心 B.内心 C.垂心 D.外心
【题型8】向量的混合运算
例题1.下列向量运算正确的有( )
A.
B.
C.
D.
【针对训练】
1.在中,为边的中点,则( )
A. B. C. D.
2.下列计算正确的有( )
A. B.
C. D.
3.在平行四边形中,________.
4.化简______.
5.___________.
6.化简:
(1)___________;
(2)___________.
7.如图,O为正六边形的中点,化简下列向量:
(1); (2); (3).
8.化简:
(1);(2).
9.化简:.
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