向量的概念
一、选择题
1.(多选题)下列说法错误的是( )
A.向量∥就是所在的直线平行于所在的直线
B.长度相等的向量叫相等向量
C.零向量长度等于0
D.共线向量是在一条直线上的向量
2.下列结论正确的是( )
A.向量必须用有向线段来表示
B.表示一个向量的有向线段是唯一的
C.有向线段和是同一向量
D.有向线段和的大小相等
3.如图,设O是正方形ABCD的中心,则:①=;②∥;③与共线;④=.下列选项正确的是( )
A.①②④ B.①③④
C.①②③ D.②③④
4.如图所示,点O是正六边形ABCDEF的中心,图中与共线的向量有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
5.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
二、填空题
6.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=________.
7.给出以下四个条件:①a=b;②|a|=|b|;③a与b的方向相反;④|a|=0或|b|=0.其中能使a∥b成立的是________.(填序号)
8.如图所示,已知AD=3,B,C是线段AD的两个三等分点,分别以图中各点为起点和终点,模长度大于1的向量有________.
三、解答题
9.在如图所示的坐标纸上(每个小方格边长为1),用直尺和圆规画出下列向量:
(1),使||=4,点A在点O北偏东45°;
(2),使||=4,点B在点A正东;
(3),使||=6,点C在点B北偏东30°.
10.如图所示,已知四边形ABCD中,M,N分别是BC,AD的中点,又=且=,求证:=.
素养达标
11.在菱形ABCD中,∠DAB=120°,关于四边及对角线所在的向量,以下说法错误的是( )
A.与相等的向量只有一个(不含)
B.与的模相等的向量有9个(不含)
C.的模恰为模的倍
D.与不共线
12.下列结论中,正确的是( )
A.2 020 cm长的线段不可能表示单位向量
B.若O是直线l上的一点,单位长度选定,则l上有且只有两点A,B,使得,是单位向量
C.方向为北偏西50°的向量与东偏南40°的向量不可能是平行向量
D.一个人从点A向东走500米到达B点,则向量不可能表示这个人从点A到点B的位移
13.下列说法错误的有________.(填上你认为所有符合的序号)
(1)两个单位向量不可能平行;
(2)两个非零向量平行,则它们所在直线平行;
(3)当两个向量a,b共线且方向相同时,若|a|>|b|,则a>b.
14.如图所示,E1,E2,F1,F2,G1,G2,H1,H2分别是矩形ABCD所在边上的三等分点,若||=6,||=3,则以图中16个点中的任意两点为始点和终点的所有向量中,模等于2且与平行的向量有________个,模等于1的向量有________个,模等于的向量有________个.
15.如图所示,已知==.求证:
(1)△ABC≌△A′B′C;
(2)=,=.
一、选择题
1.(多选题)下列说法错误的是( )
A.向量∥就是所在的直线平行于所在的直线
B.长度相等的向量叫相等向量
C.零向量长度等于0
D.共线向量是在一条直线上的向量
ABD [向量∥包含所在的直线与所在的直线平行或重合两种情况,故A错误;相等向量不仅要求长度相等,还要求方向相同,故B错误;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错误.]
2.下列结论正确的是( )
A.向量必须用有向线段来表示
B.表示一个向量的有向线段是唯一的
C.有向线段和是同一向量
D.有向线段和的大小相等
D [向量除了可以用有向线段表示以外,还可用坐标或字母表示,所以选项A错误;向量为自由向量,只要大小相等,方向相同就为同一个向量,而与它的具体位置无关,所以表示一个向量的有向线段不是唯一的,选项B错误;有向线段和的方向相反,大小相等,不为同一向量,所以选项C错误,D项正确.]
3.如图,设O是正方形ABCD的中心,则:①=;②∥;③与共线;④=.下列选项正确的是( )
A.①②④ B.①③④
C.①②③ D.②③④
C [与方向相同,大小相等,所以①正确;与方向相同,所以∥,所以②正确;因为AB∥CD,所以与共线,③正确;因为与方向不同,所以=错误.故选C.]
4.如图所示,点O是正六边形ABCDEF的中心,图中与共线的向量有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
C [与共线的有,,.]
5.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
C [由=,可知四边形ABCD为平行四边形,又因为||=||,所以四边形ABCD为菱形.]
二、填空题
6.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=________.
0 [因为A,B,C三点不共线,所以与不共线,又因为m∥且m∥,所以m=0.]
7.给出以下四个条件:①a=b;②|a|=|b|;③a与b的方向相反;④|a|=0或|b|=0.其中能使a∥b成立的是________.(填序号)
①③④ [共线向量指的是方向相同或相反的向量,它只涉及方向,不涉及大小.很明显符合要求的只有①③④.]
8.如图所示,已知AD=3,B,C是线段AD的两个三等分点,分别以图中各点为起点和终点,模长度大于1的向量有________.
,,,,, [满足条件的向量有以下几类:
模长为2的向量有:,,,;
模长为3的向量有:,.]
三、解答题
9.在如图所示的坐标纸上(每个小方格边长为1),用直尺和圆规画出下列向量:
(1),使||=4,点A在点O北偏东45°;
(2),使||=4,点B在点A正东;
(3),使||=6,点C在点B北偏东30°.
[解] (1)由于点A在点O北偏东45°处,所以在坐标纸上点A距点O的横向小方格数与纵向小方格数相等.又||=4,小方格边长为1,所以点A距点O的横向小方格数与纵向小方格数都为4,于是点A位置可以确定,画出向量如图所示.
(2)由于点B在点A正东方向处,且||=4,所以在坐标纸上点B距点A的横向小方格数为4,纵向小方格数为0,于是点B位置可以确定,画出向量如图所示.
(3)由于点C在点B北偏东30°处,且||=6,依据勾股定理可得:在坐标纸上点C距点B的横向小方格数为3,纵向小方格数为3≈5.2,于是点C位置可以确定,画出向量如图所示.
10.如图所示,已知四边形ABCD中,M,N分别是BC,AD的中点,又=且=,求证:=.
[证明] 因为=,
所以||=||且AB∥DC,
所以四边形ABCD是平行四边形,
所以||=||且DA∥CB.
又因为与的方向相同,所以=.
同理可证,四边形CNAM是平行四边形,所以=.
因为||=||,||=||,所以||=||.
又与的方向相同,所以=.
素养达标
11.在菱形ABCD中,∠DAB=120°,关于四边及对角线所在的向量,以下说法错误的是( )
A.与相等的向量只有一个(不含)
B.与的模相等的向量有9个(不含)
C.的模恰为模的倍
D.与不共线
D [两向量相等要求长度(模)相等,方向相同.两向量共线只要求方向相同或相反.D中,所在直线平行,向量方向相同,故共线.]
12.下列结论中,正确的是( )
A.2 020 cm长的线段不可能表示单位向量
B.若O是直线l上的一点,单位长度选定,则l上有且只有两点A,B,使得,是单位向量
C.方向为北偏西50°的向量与东偏南40°的向量不可能是平行向量
D.一个人从点A向东走500米到达B点,则向量不可能表示这个人从点A到点B的位移
B [一个单位长度取2 020 cm时,2 020 cm长的有向线段刚好表示单位向量,故A错误;方向为北偏西50°的向量与东偏南40°的向量是平行的,故C错误;位移既有大小又有方向,可以用向量表示,故D错误.]
13.下列说法错误的有________.(填上你认为所有符合的序号)
(1)两个单位向量不可能平行;
(2)两个非零向量平行,则它们所在直线平行;
(3)当两个向量a,b共线且方向相同时,若|a|>|b|,则a>b.
(1)(2)(3) [(1)错误,单位向量也可以平行;
(2)错误,两个非零向量平行,则它们所在直线还可能重合;
(3)错误,两个向量是不能比较大小的,只有模可以比较大小.]
14.如图所示,E1,E2,F1,F2,G1,G2,H1,H2分别是矩形ABCD所在边上的三等分点,若||=6,||=3,则以图中16个点中的任意两点为始点和终点的所有向量中,模等于2且与平行的向量有________个,模等于1的向量有________个,模等于的向量有________个.
24 24 36 [与平行包括与同向和反向,因而模等于2且与平行的向量个数为12×2=24,模等于1的向量有12×2=24个,模等于的向量有9×4=36个.]
15.如图所示,已知==.求证:
(1)△ABC≌△A′B′C;
(2)=,=.
[证明] (1)∵=,
∴||=||,且∥.
又∵A不在上,∴AA′∥BB′.
∴四边形AA′B′B是平行四边形.
∴||=||.
同理||=||,||=||.
∴△ABC≌△A′B′C′.
(2)由(1)知四边形AA′B′B是平行四边形,
∴∥,且||=||.
∴=.同理可证=.