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向量练习

向量:练习与详解

课程都读完了,想看看自己的向量运算在新数字上稳不稳。

这八道题的数值都是新的,从向量运算开始,逐步做到方向角和单位向量。先自己写出过程,再打开答案。

题目对应向量单元各课的内容。小数答案取 3 位有效数字,角度取 1 位小数。

题目

第 1 题。 已知 a = 4i − j,b = −2i + 5j,求 3a + 2b。

答案

3a = 12i − 3j,2b = −4i + 10j。相加得 3a + 2b = (12 − 4)i + (−3 + 10)j = 8i + 7j。

第 2 题。 A 是点 (1, −2),B 是点 (7, 6)。求 AB 和它的大小。

答案

AB = OB − OA = (7 − 1)i + (6 − (−2))j = 6i + 8j。大小是 √(36 + 64) = √100 = 10。

第 3 题。 求 5i − 12j 方向上的单位向量。

答案

大小是 √(25 + 144) = 13。单位向量是 (5i − 12j) ÷ 13 = (5/13)i − (12/13)j。

检验:(5/13)² + (12/13)² = 25/169 + 144/169 = 1。

第 4 题。 P 是 (−3, 4),Q 是 (5, −2)。求线段 PQ 的中点 M 的位置向量。

答案

OM = ½(OP + OQ) = ½[(−3i + 4j) + (5i − 2j)] = ½(2i + 2j) = i + j。

第 5 题。 求 v = −4i − 4j 的大小,以及它从 x 轴正方向逆时针量起的方向。

答案

|v| = √(16 + 16) = √32 = 4√2 ≈ 5.66。

参考角是 tan⁻¹(4 ÷ 4) = 45°。两个分量都是负数,所以向量在第三象限:θ = 180° + 45° = 225°。

第 6 题。 用 i、j 形式写出一个大小为 20、与 x 轴正方向成 60° 的向量。

答案

x = 20 cos 60° = 10,y = 20 sin 60° = 10√3 ≈ 17.32。向量是 10i + 17.3j。

检验:√(100 + 300) = √400 = 20。

第 7 题。 向量 p = 2i + hj 的大小是 √29。求 h 的可能值。

答案

√(4 + h²) = √29,所以 4 + h² = 29,h² = 25。

所以 h = 5 或 h = −5。两个值给出的向量大小相同,一个在 x 轴上方,一个在下方。

第 8 题。 已知 OA = 2i + 3j,OB = 6i − j,求 AB 方向上的单位向量。

答案

AB = OB − OA = (6 − 2)i + (−1 − 3)j = 4i − 4j。它的大小是 √(16 + 16) = 4√2。

单位向量是 (4i − 4j) ÷ (4√2) = (i − j) ÷ √2,也就是 (√2 ÷ 2)(i − j)。

做错了怎么办?

把每个失误记进错题记录,准备好了就试试限时练习生成器。想让老师检查你的解题过程,可以看线上一对一附加数学补习。

常见问题

这份练习应该怎样使用?

每题先盖住答案,写出每一步,再打开对照。要逐行检查过程,不要只看最后的结果,因为向量题的错误常常出在正负号。

答案要保留几位?

题目没有另外说明时,小数取 3 位有效数字,角度取 1 位小数。题目没有要求小数时,根号形式的精确值可以保留。

符号总是出错,有什么检查办法?

画一张简单的草图,用箭头标出方向,再把答案的正负号和草图对照,看 x、y 应该增加还是减少。

如果你的答案和解答不一样,又找不出原因,一对一的老师可以陪你逐行检查解题过程。

  • 为孩子安排线上一对一课程,由经验丰富的老师授课。
  • 第一堂是一小时试听课,RM50 起。学费在预约前就先谈好。
  • 对老师满意就继续上课,每堂约 1.5 小时;不满意可以要求换老师。