本题导读
本题考查充分条件与必要条件的判定,以及平面向量的数量积性质。
📌【题干】
Question
(2004年湖北卷(理)) 已知 为非零的平面向量.甲: ,乙: ,则 ()
A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件
B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
🔍【思路分析】
破题导航
- 第一步逻辑(判定甲 乙):将甲的条件方程 移项,提取公因式 变形为 。根据向量数量积为 0 的性质,这意味着 (已知非零已排除)、 (即 )或者 。由于存在垂直这种非平庸的几何可能,并不一定会推导出 ,故“甲 乙”为假命题。
- 第二步逻辑(判定乙 甲):若已知乙成立,即 ,在等式两边同时内积同一个非零向量 ,根据数量积的唯一性,显然有 ,故“乙 甲”为真命题。
- 第三步逻辑(锁定结论):由乙能推出甲,但甲不能推出乙,可知甲是乙的必要不充分条件。
✅【答案】
Success
B
✍【详细解析】
Abstract
探究由“甲”能否推出“乙”(充分性判定): 已知 ,将其移项合并: 因为 为非零向量,根据平面向量数量积为零的充要条件,上式成立意味着: 也就是说,可能存在 但 恰好与 相互垂直的情况。 例如:设 , , 。 则 ,此时 , ,满足甲条件;但显然 ,不满足乙条件。 因此,甲不能推出乙,甲不是乙的充分条件。
探究由“乙”能否推出“甲”(必要性判定): 已知乙成立,即: 在等式左右两边同时乘以非零向量 : 此时甲条件必然成立。 因此,乙能推出甲,甲是乙的必要条件.
综上所述,甲是乙的必要条件但不是充分条件。
故选 B
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:逻辑条件方向性(充分必要性)的严密定义;向量数量积运算中消去律的不成立性。
- 核心方法:代数移项因式分解法、特例法。
- 避坑指南:
- 极易产生实数乘法的路径依赖,误以为 可以像实数 () 那样直接把 约掉得到 。必须时刻警惕:向量数量积满足交换律和分配律,但绝不满足消去律! 两个向量内积相等,其几何本质是它们在第三个向量上的正交投影长度相等,如图象所示,投影相等的向量在空间中可以有无数个,无需完全相等。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 本题改编自高中数学教材平面向量基本运算部分的错例辨析思考题,旨在通过逻辑用语外壳考查学生对向量代数基本功的掌握。
- 结论推广: 由 不能推出 (因为 与 垂直即可)。判断充分必要条件,要分别检验“”与“”两个方向是否都成立。
🔗【关联脉络】
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