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3.1 平面向量的概念(讲义)
目录
1
知识点01 平面向量的定义........................................................................2
2
知识点02 向量的几何表示:....................................................................2
3
知识点03 特殊向量....................................................................................2
4
题型一、平面向量的概念.........................................................................2
5
题型二、向量的模长、相等向量、共线向量.........................................9
1 知识点01 平面向量的定义
①定义:既有大小又有方向的量叫做向量.
②模长:向量的大小叫做向量的长度(或模).
2 知识点02 向量的几何表示:
①起点、终点表示法:如果给定起点A和终点B,可将向量记作A B,并于
顶部加箭头,即⃗AB,如图:
②小写字母表示法:在给定的有向线段的上方标注小写字母,并在顶部加
箭头,如图:
③向量的模:向量⃗AB的大小,也就是向量⃗AB的长度,记作|⃗AB|.
3 知识点03 特殊向量
①零向量:长度为0 的向量,其方向是任意的.
②单位向量:长度等于1 个单位的向量.
③平行向量:方向相同或相反的非零向量.平行向量又叫共线向量.
④相等向量:长度相等且方向相同的向量.
⑤相反向量:长度相等且方向相反的向量.
⑥特别规定:⃗0与任一向量平行.
4 题型一、平面向量的概念
1.下列命题中,正确的是( )
A.若|⃗a|=|⃗b|,则⃗a=⃗b
B.若⃗a=⃗b,则|⃗a|=|⃗b|
C.若|⃗a|>|⃗b|,则⃗a>⃗b
D.若|⃗a|=0,则⃗a=0
B
A⃗
a
【答案】B
【分析】根据向量是具有大小和方向的量以及零向量的含义,一一判断各
选项,即得答案.
【详解】对于A,若|⃗a|=|⃗b|,但⃗a,⃗b方向不一定相同,故⃗a=⃗b不一定成立,
A 错误;
对于B,若⃗a=⃗b,即⃗a,⃗b的模相等,方向相同,则|⃗a|=|⃗b|,B 正确;
对于C,向量是具有方向和大小的量,故向量不能比较大小,
即|⃗a|>|⃗b|,不能得出⃗a>⃗b,C 错误;
对于D,若|⃗a|=0,则⃗a=⃗0,D 错误,
故选:B
2.给出下列六个命题:
①两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;
②若| a
→
|=|b
→
|,则⃗a=⃗b;
③在四边形ABCD中,若⃗AB =⃗DC,则四边形ABCD是平行四边形;
④平行四边形ABCD中,一定有⃗AB =⃗DC;
⑤若⃗m=⃗n,⃗n=⃗k,则⃗m=⃗k;
⑥若⃗a//⃗b,⃗b//⃗c,则⃗a//⃗c .
其中不正确的命题的个数为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
【答案】B
【分析】根据向量的概念可依次判断各个选项.
【详解】
解:①两个向量相等是指大小相等,方向相同,则它们的起点和终点不一
定相同,故错误;
②若|⃗a|=|⃗b|,方向不同,则⃗a=⃗b 不一定成立;
③在四边形ABCD中,若⃗AB =⃗DC,则AB // DC且AB = DC,所以四边形
ABCD是平行四边形,正确;
④平行四边形ABCD中,一定有⃗AB =⃗DC,正确;
⑤若⃗m=⃗n,⃗n=⃗k,则⃗m=⃗k,正确;
⑥⃗a//⃗b,⃗b//⃗c ,则⃗a//⃗c,取⃗b=⃗0时,⃗a与⃗c不一定共线,错误.
其中不正确的命题的个数为3.
故选:B.
3.下列说法错误的是( )
A.|⃗CD|=|⃗DC|
B.⃗e1、⃗e2是单位向量,则|⃗e1|=|⃗e2|
C.若|AB
→|>|DC
→|,则⃗AB>⃗CD
D.任一非零向量都可以平行移动
【答案】C
【分析】运用向量、单位向量、相反向量的定义可判断.
【详解】对于A 项,因为⃗CD =-⃗DC,所以|⃗CD|=|⃗DC |,故A 项正确;
对于B 项,由单位向量的定义知,|⃗e1|=|⃗e2|=1,故B 项正确;
对于C 项,由于向量不能比较大小,故C 项错误;
对于D 项,因为非零向量可以自由平行移动,故D 项正确.
故选:C.
4.下列命题:①若|⃗a|=|⃗b|,则⃗a=⃗b;
②若⃗a=⃗b,⃗b=⃗c,则⃗a=⃗c;
③⃗a=⃗b的充要条件是|⃗a|=|⃗b|且⃗a//⃗b;
④若⃗a//⃗b,⃗b//⃗c,则⃗a//⃗c;
⑤若A、B、C、D是不共线的四点,则⃗AB =⃗DC是四边形ABCD为平行四边
形的充要条件.其中,真命题的个数是( )
A.2
B.3
C.4
D.5
【答案】A
【分析】利用向量的概念可判断①;利用相等向量的定义可判断②;利用
相等向量的定义以及充分条件、必要条件的定义可判断③⑤;取⃗b=⃗0可判断④.
【详解】对于①,因为|⃗a|=|⃗b|,但⃗a、⃗b的方向不确定,则⃗a、⃗b不一定相等,
①错;
对于②,若⃗a=⃗b,⃗b=⃗c,则⃗a=⃗c,②对;
对于③,|⃗a|=|⃗b|且⃗a//⃗b⇔⃗a=⃗b或⃗a=-⃗b,
所以,所以,“|⃗a|=|⃗b|且⃗a//⃗b”是“⃗a=⃗b”的必要不充分条件,③错;
对于④,取⃗b=⃗0,则⃗a、⃗c不一定共线,④错;
对于⑤,若A、B、C、D是不共线的四点,
当⃗AB =⃗DC时,则AB//CD且|⃗AB|=|⃗DC|,此时,四边形ABCD为平行四边
形,
当四边形ABCD为平行四边形时,由相等向量的定义可知⃗AB =⃗DC,
所以,若A、B、C、D是不共线的四点,则⃗AB =⃗DC是四边形ABCD为平行
四边形的充要条件,⑤对.
故选:A.
5.下列说法正确的是
A.向量⃑AB与向量⃑CD是共线向量,则点A ,B ,C , D必在同一条直线上
B.两个有共同终点的向量,一定是共线向量
C.长度相等的向量叫做相等向量
D.两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同
【答案】D
【详解】分析:根据题意,结合向量的定义依次分析四个命题,综合即可
得答案.详解:
A,若向向量⃑AB与向量⃑CD是共线向量,则AB∥CD,或点A ,B,C ,D
在同一条直线上,故A 错误;
对于B,共线向量是指方向相同或相反的向量,两个有共同终点的向量,
其方向可能既不相同又不相反,故B 错误;
对于C,长度相等的向量不一定相等向量,故C 错误;
对于D,相等向量是大小相等,方向相同的向量,故两个有共同起点而且
相等的向量,其终点必相同,正确;
故选D.
点睛:本题考查向量的基本定义,关键是理解向量有关概念的定义.
6.设⃗a,⃗b为非零向量,则“|⃗a|=|⃗b|”是“⃗a=⃗b”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
【答案】B
【分析】根据两者之间的推出关系可得两者之间的条件关系.
【详解】若|⃗a|=|⃗b|,则⃗a,⃗b模长相等,但它们的方向可以不同,故⃗a=⃗b不
一定成立,
故|⃗a|=|⃗b|得不到⃗a=⃗b,
若⃗a=⃗b,则|⃗a|=|⃗b|,
故“|⃗a|=|⃗b|”是“⃗a=⃗b”的必要不充分条件,
故选:B.
7.关于平面向量,下列说法正确的是( )
A.零向量没有方向
B.两个单位向量是相等向量
C.共线的两个向量方向相同
D.若两个非零向量的和为零向量,则它们互为相反向量
【答案】D
【分析】根据零向量的的定义、平面向量的定义,结合相等向量的定义、
共线向量的定义逐一判断即可.
【详解】向量既有大小又有方向,A 不正确.
两个单位向量的方向不一定相同,则它们不一定是相等向量,B 不正确.
共线的两个向量方向相同或相反,C 不正确.
若两个非零向量的和为零向量,则它们互为相反向量,D 正确
故选:D
8.下列叙述中正确的是( )
A.已知向量⃗a,⃗b,且⃗a//⃗b,则⃗a与⃗b的方向相同或相反
B.若|⃗a|=|⃗b|,则⃗a=⃗b
C.若⃗a//⃗b,⃗b//⃗c,则⃗a//⃗c
D.对任一非零向量⃗a,⃗a
|⃗a|是一个单位向量
【答案】D
【分析】对A,若⃗a,⃗b有一个为零向量即可判断;对B,向量相等定义即
可判断;对C,若⃗b=⃗0即可判断;对D,由单位向量的定义判断.
【详解】对A,零向量与任意向量共线,且零向量的方向是任意的,若⃗
a=⃗0或⃗b=⃗0时,⃗a与⃗b的方向不是相同或相反,故A 错误;
对B,|⃗a|=|⃗b|,且⃗a,⃗b方向相同才可判断⃗a=⃗b,故B 错误;
对C,当⃗b=⃗0时,若⃗a//⃗b,⃗b//⃗c,⃗a与⃗c是任意向量,故C 错误;
对D,对任一非零向量⃗a,⃗a
|⃗a|表示与a
→方向相同且模长为1 的向量,故D 正
确.
故选:D
9.下列说法中,正确的是( )
A.若|⃗a|=1,则⃗a=±1
B.若⃗a=⃗b,则⃗a∥⃗b
C.若|⃗a|=|⃗b|且⃗a∥⃗b,则⃗a=⃗b
D.若⃗a∥⃗0,则|⃗a|=0
【答案】B
【分析】对于A:根据向量与数量的定义分析判断;对于B:根据向量相
等和向量共线分析判断;对于C:举反例说明即可;对于D:根据零向量和向
量共线分析判断.
【详解】对于选项A:因为⃗a为向量,±1均为数量,故A 错误;
对于选项B:根据相等向量与平行向量的关系,知a⃗=b⃗,即有⃗a∥⃗b,故B
正确;
对于选项C:例如⃗a=-⃗b≠⃗0,满足|⃗a|=|⃗b|且⃗a∥⃗b,但a⃗≠b⃗,故C 错误;
对于选项D:由零向量可知:对任意⃗a,均有⃗a∥⃗0,即|⃗a|=0不一定成立,
故D 错误;
故选:B
10.下列说法错误的是( ).
A.零向量没有方向
B.两个相等的向量若起点相同,则终点必相同
C.只有零向量的模等于0
D.向量AB
→与BA
→的长度相等
【答案】A
【分析】A.由零向量的定义判断;B.由相等向量的定义判断;C.由向量模
的定义判断;D.由相反向量的定义判断.
【详解】A.规定零向量的方向是任意的,所以零向量有方向,故错误;
B.两个相等的向量大小相同,方向相同,所以若起点相同,则终点必相同,
故正确;
C.由向量模的定义可知只有零向量的模等于0,故正确;
D.向量AB
→与BA
→是相反向量,大小相同,方向相反,故正确;
故选:A
11.(多选题)下列说法正确的是( )
A.若|⃗a|>|⃗b|,则⃗a>⃗b
B.若⃗a=⃗b,则⃗a//⃗b
C.若⃗a//⃗b,⃗b//⃗c,则⃗a//⃗c
D.若⃗a=⃗b,⃗b=⃗c,则⃗a=⃗c
【答案】BD
【分析】根据向量的相关概念,可得答案.
【详解】向量为矢量,既有大小又有方向,不等比较大小,故A 错误;
相等向量的方向与大小都相同,所以也共线,也具有传递性,故BD 正确;
当b
→
= 0
→时,向量a
→
, c
→不一定共线,故C 错误.
故选:BD.
12.(多选题)下列命题中,正确的是( )
A.若⃗a与⃗b都是单位向量,则⃗a=⃗b
B.直角坐标平面上的x轴、y轴都是向量
C.若用有向线段表示的向量⃗AM与⃗AN不相等,则点M与N不重合
D.海拔、温度、角度都不是向量
【答案】CD
【分析】由向量的有关概念判断可得.
【详解】选项A,由于单位向量长度相等,但是方向不确定,故A 错误;
选项B,由于只有方向,没有大小,故x轴,y轴不是向量,故B 错误;
选项C,由于向量起点相同,但长度不相等,所以终点不同,C 正确;
选项D,海拔、温度、角度只有大小,没有方向,故不是向量,D 正确.
故选:CD
5 题型二、向量的模长、相等向量、共线向量
1.下列命题中正确的是( )
A.零向量没有方向
B.共线向量一定是相等向量
C.若λ为实数,则向量⃗a与λ⃗a方向相同
D.单位向量的模都相等
【答案】D
【分析】对于A:根据向量以及零向量的定义分析判断;对于BC:举反例
说明即可;对于D:根据单位向量的定义分析判断.
【详解】对于选项A:根据向量的定义可知:任意向量均有方向,且规定
零向量的方向是任意的,故A 错误;
对于选项B:例如⃗a=⃗0,⃗b是非零向量,可知⃗a,⃗b是共线向量但不是相等向
量,故B 错误;
对于选项C:例如⃗a是非零向量,且λ<0,可知向量⃗a与λ⃗a方向相反,故C
错误;
对于选项D:根据定义可知:单位向量的模均为1,所以单位向量的模都
相等,故D 正确;
故选:D.
2.下列命题中正确的是( )
A.零向量没有方向
B.共线向量一定是相等向量
C.若向量⃗a,⃗b同向,且|⃗a|>|⃗b|,则⃗a>⃗b D.单位向量的模都相等
【答案】D
【分析】根据零向量,单位向量,相等向量的定义判断即可.
【详解】对于A:模为0的向量叫零向量,零向量的方向是任意的,故A 错
误;
对于B:相等向量要求方向相同且模长相等,共线向量不一定是相等向量,
故B 错误;
对于C:向量不可以比较大小,故C 错误;
对于D:单位向量的模为1,都相等,故D 正确.
故选:D
3.判断下列各命题的真假:①向量⃗a与⃗b平行,则⃗a与⃗b的方向相同或相反;
②两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同;③零向量是没有方向的;
④向量就是有向线段.其中假命题的个数为( )
A.2
B.3
C.4
D.1
【答案】B
【分析】根据题意,结合向量的概念,相等向量的概念,以及共线向量的
概念,逐项判定,即可求解.
【详解】对于①中,向量⃗a与⃗b平行,若向量⃗a=⃗0时,因为零向量与任意向
量共线,且零向量的方向是任意的,所以①不正确;
对于②中,两个有共同起点而且相等的向量,根据相等向量的概念,可得
终点必相同,所以②正确;
对于③中,根据零向量的定义,零向量是没有方向是任意的,所以③不正
确;
对于④中,根据向量的概念,可得的向量不是有向线段,仅是向量可以用
有向线段表示,所以④不正确.
故选:B.
4.下述四个结论中,所有正确结论的编号是( )
①零向量没有方向;②向量的线性运算结果可以是实数;
③相等向量的方向相同;④与向量⃗a方向相反的向量,叫做⃗a的相反向量.
A.①②
B.②③
C.③
D.③④
【答案】C
【分析】运用向量有关概念逐项判断即可.
【详解】零向量长度为0,有方向,①错误;
②向量的线性运算结果仍然是向量,②错误;
相等向量的方向相同,模相等,③正确;
④与向量⃗a长度相等,方向相反的向量,叫做向量⃗a的相反向量,④错误.
故选:C.
5.下列命题正确的是( )
A.若⃗a、⃗b都是单位向量,则⃗a=⃗b
B.若⃗AB =⃗DC,则四点A、B、C、D 构成平行四边形
C.⃗AB与⃗BA是两平行向量
D.若⃗b=-2⃗a(⃗a≠⃗0),则⃗a是⃗b的相反向量
【答案】C
【分析】对于A,根据单位向量的定义分析判断,对于B,根据相等向量
的定义分析判断,对于C,根据平行向量的定义分析判断,对于D,根据相反
向量的定义分析判断.
【详解】对于A,因为单位向量的方向不同时,两向量不相等,所以A 错
误,
对于B,当⃗AB =⃗DC,且A,B,C,D 四点共线时,四点A、B、C、D 不能
构成平行四边形,所以B 错误,
对于C,因为⃗AB =-⃗BA,所以⃗AB与⃗BA是两平行向量,所以C 正确,
对于D,相反向量的长度相等,显然⃗b=-2⃗a(⃗a≠⃗0)时,⃗a不是⃗b的相反向量,
所以D 错误.
故选:C.
6.下列说法中正确的是( )
A.若|⃗a|=0,则⃗a=⃗0
B.若⃗a与⃗b共线,则⃗a与⃗b方向相同或相反
C.若e
→
1, e
→
2为单位向量,则e
→
1= e
→
2
D.与非零向量⃗a共线的单位向量是⃗a
|⃗a|
【答案】A
【分析】由零向量的定义判断A;通过举反例判断B;由单位向量的定义
判断C;直接写出与非零向量⃗a共线的单位向量来判断D.
【详解】对于A,只有零向量的模为0,故A 正确;
对于B,当⃗a=⃗0时,显然⃗a与⃗b共线,但零向量的方向是任意的,故B 错误;
对于C,根据单位向量的定义可知,单位向量的模相同,但方向是任意的,
所以e
→
1, e
→
2不一定相等,故C 错误;
对于D,与非零向量⃗a共线的单位向量有两个,与⃗a方向相同的是⃗a
|⃗a| ,与⃗a
方向相反的是-⃗
a
|⃗a| ,故D 错误.
故选:A.
7.若向量⃗a,⃗b是两个单位向量,则( )
A.|⃗a|
2=|⃗b|
2
B.⃗a
2≠⃗b
2
C.a
→
- b
→
= 0
→
D.⃗a⋅⃗b=1
【答案】A
【分析】由单位向量的定义、数量积的定义以及模的性质即可逐一判断并
求解.
【详解】由单位向量的定义可知,|⃗a|=|⃗b|=1,即|⃗a|
2=|⃗b|
2,且⃗a
2=|⃗a|
2,⃗b
2=|⃗b|
2,
故A 正确,B 错误;
因为⃗a,⃗b方向和夹角不确定,故CD 错误.
故选:A.
8.下列说法正确的是( )
A.若|⃗a|=|⃗b| 则 ⃗a=⃗b
B.若⃗a//⃗b,⃗b//⃗c 则 ⃗a//⃗c
C.若⃗m=⃗n,⃗n=⃗k 则⃗m=⃗k
D.若⃗a⋅⃗b=⃗a⋅⃗c , 则⃗c =⃗b
【答案】C
【分析】对于A,由相等向量定义可排除;对于B,借助于零向量可排除;
对于C,由相等向量的定义可得;对于D,由向量数量积定义可举反例排除.
【详解】对于A,由|⃗a|=|⃗b|不能确定⃗a,⃗b的方向,故得不到⃗a=⃗b,即A
错误;
对于B,当⃗b=⃗0时,满足⃗a//⃗b,⃗b//⃗c,但得不到⃗a,⃗c的位置关系,故B 错误;
对于C,因平面向量是自由向量,故由⃗m=⃗n,⃗n=⃗k可得⃗m=⃗k,即C 正确;
对于D,当⃗a=⃗0时,⃗a⋅⃗b=⃗a⋅⃗c =0,但得不到⃗c =⃗b,故D 错误.
故选:C.
9.下列命题:
①若|⃗a|=|⃗b|,则⃗a=⃗b或⃗a=-⃗b ②⃗a=⃗b的充要条件是|⃗a|=|⃗b|且⃗a//⃗b
③若⃗a//⃗b,⃗b//⃗c,则⃗a//⃗c; ④起点相同的单位向量,终点必相同
其中,真命题的个数是( )
A.0
B.1
C.2
D.3
【答案】A
【分析】根据向量共线,相等向量、单位向量的概念依次判断各选项即可
得答案
【详解】对于①,若|⃗a|=|⃗b|,则模相等,方向不一定相同或相反,故错
误;
对于②,当⃗a=-⃗b时也满足|⃗a|=|⃗b|且⃗a//⃗b,故错误;
对于③,当⃗b=⃗0时,满足⃗a//⃗b,⃗b//⃗c,但⃗a//⃗c不一定成立;
对于④,起点相同的单位向量,方向不一定相同,则其终点不一定相同,
故错误.
故真命题的个数是0 个.
故选:A
10.下列说法正确的是( )
A.平面上所有单位向量,其终点在同一个圆上;
B.若|⃗a|=|⃗b|,则⃗a与⃗b的长度相等且方向相同或相反;
C.若|⃗a|=|⃗b|,且⃗a与⃗b的方向相同,则⃗a=⃗b
D.若⃗a//⃗b,则⃗a与⃗b方向相同或相反
【答案】C
【分析】考虑向量的起点位置可判断A;利用向量相等的定义可判断BC;
考虑特殊向量可判断D.
【详解】对于A,只有平面上所有单位向量的起点移到同一个点时,其终
点才会在同一个圆上,故A 错误:
对于B,由|⃗a|=|⃗b|只能判断两向量长度相等,不能确定它们的方向关系,
故B 错误;
对于C,因为|⃗a|=|⃗b|,且⃗a与⃗b同向,由两向量相等的条件,可得⃗a=⃗b,故C
正确;
对于D,依据规定:⃗0与任意向量平行,故当⃗a=⃗0时,⃗a与⃗b的方向不一定相
同或相反,故D 错误.
故选:C.
11.下列结论中,正确的是( )
A.零向量的大小为0,没有方向
B.|⃗AB|=|⃗BA|
C.起点相同的单位向量,终点必相同
D.若两个单位向量平行,则这两个单位向量相等
【答案】B
【分析】根据零向量特点即可判断A;根据向量模的定义即可判断B,根
据单位向量以及向量共线的性质即可判断CD.
【详解】对A,既有大小又有方向的量叫向量,则零向量既有大小又有方
向,故A 错误;
对B,由于⃗AB与⃗BA方向相反,长度相等,故B 正确;
对C,起点相同的单位向量,终点不一定相同,故C 错误;
对D,若两个单位向量平行,则这两个单位向量相等或相反,故D 错误.
故选:B.
12.以下说法中正确的个数是( )
①两个具有公共终点的向量,一定是共线向量;
②两个向量不能比较大小,但它们的模能比较大小;
③单位向量都是共线向量;
④零向量的长度为0,没有方向.
A.0
B.1
C.2
D.3
【答案】B
【分析】根据向量共线及模长,零向量的定义判断各个小题即可.
【详解】共终点不代表共线,向量的方向是由起点和终点共同决定的,①
错误;
两个向量不能比较大小,但它们的模能比较大小,②正确;
单位向量的定义只是模长定义的,方向有无数种情况,③错误;
零向量也有方向,只是方向任意,④错误.
故选:B.
13.以下说法中正确的是( )
A.两个具有公共终点的向量一定是共线向量
B.两个向量不能比较大小,但它们的模能比较大小
C.单位向量都是共线向量
D.零向量的长度为0,没有方向
【答案】B
【分析】根据向量的定义判断.
【详解】对于A,如果两个向量的起点,终点不在同一直线上,它们不是
共线向量,A 错;
对于B,向量既有大小又有方向,因此两个向量不能比较大小,而它们的
模是表示它们的有向线段的长度,是非负实数,可以比较大小,B 正确;
对于C,单位向量可以垂直,它们不一定是共线向量,C 错;
对于D,零向量的长度(大小)为0,方向是任意的,D 错,
故选:B.