第二章 平面向量
2.1 平面向量的实际背景及基本概念
一、选择题
1.如图,设O是正六边形ABCDEF的中心,在向量,,,,,,,,,,中与共线的向量有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】在向量,,,,,,,,,,中与共线的向量有:向量,,.故选C.
2.下列命题正确的是
A.若a∥b,且b∥c,则a∥c
B.两个有共同起点且相等的向量,其终点可能不同
C.向量的长度与向量的长度相等,且它们是始点、终点相反的向量
D.若非零向量与是共线向量,则A、B、C、D四点共线
【答案】C
3.下列命题正确的是
A.若a、b都是单位向量,则a=b
B.若,则A、B、C、D四点构成平行四边形
C.若两向量a、b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
【解析】A,单位向量长度相等,但方向不一定相同,故A不对;B,A、B、C、D四点可能共线,故B不对;C,只要方向相同且长度相等,则这两个向量就相等,与始点、终点无关,故C不对;D,因和方向相反,是平行向量,故D对.故选D.
4.下列命题正确的是
A.单位向量都相等
B.模为0的向量与任意向量共线
C.平行向量不一定是共线向量
D.任一向量与它的相反向量不相等
【答案】B
5.下列说法正确的是
①向量与是平行向量,则A、B、C、D四点一定不在同一直线上;
②向量a与b平行,且|a|=|b|≠0,则a+b=0或a?b=0;
③向量长度与向量的长度相等;
④单位向量都相等.
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
【答案】D
【解析】对于①,向量平行时,表示向量的有向线段所在直线可以是重合的,故①错,对于②,∵|a|=|b|≠0,∴a,b都是非零向量,∵a∥b,∴a与b的方向相同或相反,∵a+b=0或a?b=0;对于③,向量与向量方向相反,但长度相等;对于④,单位向量不仅仅长度为1,还有方向,而向量相等需要长度相等而且方向相同.故选D.
6.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
【答案】C
【解析】∵,∴四边形ABCD为平行四边形,又∵,∴平行四边形ABCD为菱形.
7.已知圆心为O的上有三点A、B、C,则向量、、是
A.有相同起点的相等向量
B.长度为1的向量
C.模相等的向量
D.相等的向量
【答案】C
【解析】圆的半径,不一定有r=1,故选C.
8.如图所示,点P是正六边形ABCDEF的中心,图中所标向量与共线的向量有
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】图中与共线的向量有,,,共计3个.故选C.
9.若是任一非零向量,是单位向量,则下列式子正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
10.若且,则四边形的形状为
A.平行四边形 B.矩形
C.菱形 D.等腰梯形
【答案】C
【解析】∵,∴四边形为平行四边形,又∵,∴四边形为菱形.故选C.
11.下列命题正确的是
A.向量与是两平行向量
B.若a、b都是单位向量,则a=b
C.若=,则A、B、C、D四点构成平行四边形?
D.两向量相等的充要条件是它们的始点、终点相同
【答案】A
【解析】向量与方向相反,是平行向量.故选A.
12.在下列结论中,正确的结论为
(1)a∥b且|a|=|b|是a=b的必要不充分条件
(2)a∥b且|a|=|b|是a=b的既不充分也不必要条件
(3)a与b方向相同且|a|=|b|是a=b的充要条件
(4)a与b方向相反或|a|≠|b|是a≠b的充分不必要条件
A.(1)(3) B.(2)(4)
C.(3)(4) D.(1)(3)(4)
【答案】D
【解析】若a=b则a与b方向相同,模相等,所以(1)对(2)错(3)对(4)对,故选D.
13.下列命题正确的是
A.向量a与b共线,向量b与c共线,则向量a与c共线
B.向量a与b不共线,向量b与c不共线,则向量a与c不共线
C.向量与是共线向量,则A、B、C、D四点一定共线
D.向量a与b不共线,则a与b都是非零向量
【答案】D
14.如图所示,点O是正六边形ABCDEF的中心,则以图中点A、B、C、D、E、F、O中的任意一点为始点,与始点不同的另一点为终点的所有向量中,除向量外,与向量共线的向量共有
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
【答案】D
【解析】与向量共线的向量有,,,,,,,,,故共有9个.
二、填空题
15.若,且,则四边形的形状为____________.
【答案】梯形
【解析】由题意知四边形的一组对边,,故四边形为梯形.
16.已知、、是不共线的三点,向量与向量是平行向量,与是共线向量,则____________.
【答案】
【解析】∵、、不共线,∴与不共线,又∵与、都共线,∴.
17.已知在边长为2的菱形中,,则____________.
【答案】
【解析】易知,且,设与交于点,则.在中,易得,∴.
三、解答题
18.如图所示,的矩形(每个小方格都是单位正方形),在起点和终点都在小方格的顶点处的向量中,试问:
(1)与相等的向量共有几个?
(2)与平行且模为的向量共有几个?
(3)与方向相同且模为的向量共有几个?
【答案】答案详见解析.
【解析】(1)与向量相等的向量共有5个(不包括本身).
(2)与向量平行且模为的向量共有24个.
(3)与向量方向相同且模为的向量共有2个.
19.如图所示,已知,,,,,点是的对角线交点,且,,.
(1)写出图中与相等的向量;
(2)写出图中与相等的向量;
(3)写出图中与相等的向量.
【答案】答案详见解析.
20.已知飞机从甲地按北偏东30°的方向飞行2000 到达乙地,再从乙地按南偏东30°的方向飞行2000 到达丙地,再从丙地按西南方向飞行到达丁地,问丁地在甲地的什么方向?丁地距甲地多远?
【答案】答案详见解析.
【解析】如图所示,、、、分别表示甲地、乙地、丙地、丁地,
依题意知,三角形为正三角形,
∴.
又∵,,
∴为直角三角形,
即,.
答:丁地在甲地的东南方向,距甲地.
21.设在平面上给定了一个四边形ABCD,点K、L、M、N分别是AB、BC、CD、DA的中点,
求证:=.
【答案】答案详见解析.
【解析】如下图,
连接AC,∵点分别是的中点,
∴∥AC且AC,MN∥AC且AC,
所以=.