数学高一例题

高一数学平面向量训练

平面向量知识点,解题思路

880 个知识点第一章免费阅读进入应用学习本库

章节目录

  1. 向量与平面几何基础10 个知识点免费
  2. 向量的加减法与数乘运算10 个知识点
  3. 平面向量的坐标表示10 个知识点
  4. 向量的线性表示与共线平行10 个知识点
  5. 平面向量的数量积10 个知识点
  6. 向量在平面几何中的应用10 个知识点
  7. 向量与中点、分点问题10 个知识点
  8. 向量综合训练与典型题型10 个知识点

Chapter 01 · 免费阅读

向量与平面几何基础

01向量的概念与表示基础

已知平面内三点 A,B,CA,B,C,且 AB=4AB=4AC=6AC=6。设向量 AB\uvec{AB}AC\uvec{AC}。判断下列说法是否正确,并说明理由:

  1. AB\uvec{AB}BA\uvec{BA} 是相等向量;
  2. 若将 AB\uvec{AB} 平移到点 CC,得到向量 CD\uvec{CD},则 CD\uvec{CD}AB\uvec{AB} 相等;
  3. 向量 AB\uvec{AB} 的模为 44
查看解答
  1. 错。AB\uvec{AB}BA\uvec{BA} 方向相反,模相等,但方向不同,因此不相等。
  2. 对。向量可以平移而不改变大小和方向。将 AB\uvec{AB} 平移到点 CC 得到的 CD\uvec{CD}AB\uvec{AB} 大小相等、方向相同,所以相等。
  3. 对。向量 AB\uvec{AB} 的模就是线段 ABAB 的长度,已知 AB=4AB=4,所以 AB=4|\uvec{AB}|=4

02向量相等与几何平移基础

在平行四边形 ABCDABCD 中,判断下列向量是否相等,并说明理由:

  1. AB\uvec{AB}DC\uvec{DC}
  2. AD\uvec{AD}BC\uvec{BC}
  3. AC\uvec{AC}BD\uvec{BD}
查看解答

在平行四边形中,对边平行且相等,并且方向一致时向量相等。

  1. AB=DC\uvec{AB}=\uvec{DC}。因为 ABDCAB\parallel DCAB=DCAB=DC,方向也一致。
  2. AD=BC\uvec{AD}=\uvec{BC}。因为 ADBCAD\parallel BCAD=BCAD=BC,方向也一致。
  3. AC\uvec{AC}BD\uvec{BD} 一般不相等。它们不是平行四边形的对应边,方向通常不同,模也不一定相等。

03向量的模与方向基础

设向量 a\uvec{a} 的模为 55,方向与正东方向成 6060^\circ;向量 b\uvec{b} 的模为 55,方向与正东方向成 240240^\circ。判断 a\uvec{a}b\uvec{b} 是否相等,并说明理由。

查看解答

不相等。虽然两向量模都为 55,但方向不同。
a\uvec{a} 的方向为 6060^\circb\uvec{b} 的方向为 240240^\circ,二者方向相反,因此不是相等向量。
相等向量必须模相等且方向相同。

04向量的加减与三角形法则进阶

在三角形 ABCABC 中,已知 AB=u\uvec{AB}=\uvec{u}BC=v\uvec{BC}=\uvec{v}。用 u\uvec{u}v\uvec{v} 表示 AC\uvec{AC}CA\uvec{CA}BA\uvec{BA}

查看解答

由三角形法则,
AC=AB+BC=u+v.\uvec{AC}=\uvec{AB}+\uvec{BC}=\uvec{u}+\uvec{v}.
因为 CA=AC\uvec{CA}=-\uvec{AC},所以
CA=(u+v).\uvec{CA}=-(\uvec{u}+\uvec{v}).
又因为 BA=AB\uvec{BA}=-\uvec{AB},所以
BA=u.\uvec{BA}=-\uvec{u}.

05向量坐标表示进阶

在平面直角坐标系中,已知 A(1,2)A(1,2)B(4,1)B(4,-1)C(2,3)C(-2,3)。求:

  1. AB\uvec{AB}AC\uvec{AC} 的坐标;
  2. AB|\uvec{AB}|
  3. MM 为线段 ABAB 的中点,求 CM\uvec{CM}
查看解答

AB=(41,12)=(3,3),\uvec{AB}=(4-1,-1-2)=(3,-3),
AC=(21,32)=(3,1).\uvec{AC}=(-2-1,3-2)=(-3,1).
2.
AB=32+(3)2=18=32.|\uvec{AB}|=\sqrt{3^2+(-3)^2}=\sqrt{18}=3\sqrt{2}.
3. 先求中点 MM 的坐标:
M(1+42,2+(1)2)=(52,12).M\left(\frac{1+4}{2},\frac{2+(-1)}{2}\right)=\left(\frac52,\frac12\right).
于是
CM=(52(2),123)=(92,52).\uvec{CM}=\left(\frac52-(-2),\frac12-3\right)=\left(\frac92,-\frac52\right).

06向量的几何意义基础

在平面内,已知点 A,B,CA,B,C 不共线。若 AB=AC\uvec{AB}=\uvec{AC},说明点 BB 与点 CC 的关系,并解释理由。

查看解答

BB 与点 CC 重合。
理由:AB=AC\uvec{AB}=\uvec{AC} 表示从同一点 AA 出发,到 BB 和到 CC 的位移向量相同,即终点位置相同,因此 BBCC 是同一点。

07向量与平行四边形判定进阶

已知四边形 ABCDABCD 中,AB=DC\uvec{AB}=\uvec{DC}AD=BC\uvec{AD}=\uvec{BC}。证明四边形 ABCDABCD 是平行四边形。

查看解答

AB=DC\uvec{AB}=\uvec{DC},知 ABABDCDC 平行且相等;由 AD=BC\uvec{AD}=\uvec{BC},知 ADADBCBC 平行且相等。
四边形两组对边分别平行,因此 ABCDABCD 是平行四边形。
也可由“一个四边形若一组对边既平行又相等,则该四边形为平行四边形”直接判断。

08向量线性表示与共线进阶

已知点 A,B,CA,B,C 共线,且 AB:BC=2:3AB:BC=2:3BB 在线段 ACAC 上。设 AC=a\uvec{AC}=\uvec{a},用 a\uvec{a} 表示 AB\uvec{AB}BC\uvec{BC}

查看解答

因为 A,B,CA,B,C 共线且 BB 在线段 ACAC 上,所以 AB\uvec{AB}BC\uvec{BC} 方向相同,且
AB:BC=2:3.|AB|:|BC|=2:3.
AB+BC=ACAB+BC=AC,因此总份数为 2+3=52+3=5
所以
AB=25AC=25a,\uvec{AB}=\frac25\uvec{AC}=\frac25\uvec{a},
BC=35AC=35a.\uvec{BC}=\frac35\uvec{AC}=\frac35\uvec{a}.

09向量坐标与中点问题进阶

在平面直角坐标系中,已知 A(0,0)A(0,0)B(6,2)B(6,2)C(2,8)C(2,8)。点 MMBCBC 的中点,点 NNACAC 的中点。求:

  1. AM\uvec{AM}AN\uvec{AN}
  2. 判断 AM\uvec{AM}AN\uvec{AN} 是否相等,并说明理由。
查看解答

先求中点坐标:
M(6+22,2+82)=(4,5),M\left(\frac{6+2}{2},\frac{2+8}{2}\right)=(4,5),
N(2+02,8+02)=(1,4).N\left(\frac{2+0}{2},\frac{8+0}{2}\right)=(1,4).

  1. 因为 A(0,0)A(0,0),所以
    AM=(4,5),AN=(1,4).\uvec{AM}=(4,5),\qquad \uvec{AN}=(1,4).
  2. 不相等。因为相等向量必须模相等且方向相同,而
    AM=(4,5), AN=(1,4),\uvec{AM}=(4,5),\ \uvec{AN}=(1,4),
    两者坐标不同,所以不相等。

10向量与图形综合挑战

在平行四边形 ABCDABCD 中,点 EEABAB 的中点,点 FFCDCD 的中点。设 AB=a\uvec{AB}=\uvec{a}AD=b\uvec{AD}=\uvec{b}

  1. a\uvec{a}b\uvec{b} 表示 AE\uvec{AE}AF\uvec{AF}
  2. EF\uvec{EF}
  3. 判断 EFEFABAB 是否平行。
查看解答
  1. 因为 EEABAB 的中点,所以
    AE=12AB=12a.\uvec{AE}=\frac12\uvec{AB}=\frac12\uvec{a}.
    在平行四边形中,AC=AB+AD=a+b\uvec{AC}=\uvec{AB}+\uvec{AD}=\uvec{a}+\uvec{b},且 CCDD 的方向与 AABB 相同,因此 CDABCD\parallel ABCD=ABCD=AB
    FFCDCD 的中点,所以从 AA 出发到 FF 可写为
    AF=AD+12DC=b+12a.\uvec{AF}=\uvec{AD}+\frac12\uvec{DC}=\uvec{b}+\frac12\uvec{a}.

EF=AFAE=(b+12a)12a=b.\uvec{EF}=\uvec{AF}-\uvec{AE}=\left(\uvec{b}+\frac12\uvec{a}\right)-\frac12\uvec{a}=\uvec{b}.
3. 因为 EF=b=AD\uvec{EF}=\uvec{b}=\uvec{AD},所以 EFADEF\parallel AD,而在平行四边形中 ADBCAD\parallel BC。一般情况下 EFEF 不一定平行于 ABAB;只有当 b\uvec{b}a\uvec{a} 平行时才会平行,但平行四边形中相邻边通常不平行,因此 EFEFABAB 不平行。