几何概型的经典题型与答案
几何概型(有答案)
A
10 10
S
30
x
0 x 30
0 y 30
而二人会面 x y 10
SA P(A)= SS
302-202 = 302
9 5
练习:假设小明家订了一份报纸,送 报人可能在早上6:30至7:30之间把 报纸送到小明家,小明的爸爸离开家 去工作的时间在早上7:00至8:00之 间,问小明的爸爸在离开家前能得到 报纸的概率是多少? 书本上P137例2
练习
在500ml的水中有一个草履虫,现 从中随机取出2ml水样放到显微镜下 观察,则发现草履虫的概率是( ) A.0.5 B.0.4 C.0.004 D.不能确定
练习 取一根长为3米的绳子,拉直后在任意位 置剪断,那么剪得两段的长都不少于1米 1m 1m 的概率有多大?
3m
解:如上图,记“剪得两段绳子长都不 小于1m”为事件A,把绳子三等分,于 是当剪断位置处在中间一段上时,事件 A发生。由于中间一段的长度等于绳子 长的三分之一,所以事件A发生的概率P (A)=1/3。
例9、(1)在面积为S的三角形ABC的AB边上 任取一点P,则三角形PBC的面积小于S∕2的 概率是___; (2)向面积为S的三角形ABC内任投一点P, 则三角形PBC的面积小于S∕2的概率是___;
典型例题讲解
例10、下图的矩形,长为5,宽为2, 在矩形内在随机地撒300颗黄豆,数 得落阴影部分的黄豆数为138颗,则 我们可以估计出阴影部分的面积 为 .
解题方法小结:
对于复杂的实际问题,解题的 关键是要建立概率模型,找出 随机事件与所有基本事件相对 应的几何区域,把问题转化为 几何概型的问题,利用几何概 型公式求解。
练习
高中数学概率几何概型古典概型精选题目(附答案)
高中数学概率几何概型古典概型精选题目(附答案)一、古典概型1.互斥事件与对立事件的概率(1)互斥事件是不可能同时发生的两个事件;对立事件除要求这两个事件不同时发生外,还要求二者必须有一个发生.因此对立事件一定是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件,对立事件是互斥事件的特殊情况.(2)当事件A与B互斥时,P(A+B)=P(A)+P(B),当事件A与B对立时,P(A+B)=P(A)+P(B)=1,即P(A)=1-P(B).(3)求复杂事件的概率通常有两种方法:一是将所求事件转化成彼此互斥的事件的和;二是先求其对立事件的概率,然后再应用公式P(A)=1-P(A)求解.2.古典概型的求法对于古典概型概率的计算,关键是分清基本事件的总数n与事件A包含的基本事件的个数m,有时需用列举法把基本事件一一列举出来,再利用公式P(A)=mn求出事件发生的概率,这是一个形象、直观的好方法,但列举时必须按照某种顺序,以保证不重复、不遗漏.1.甲、乙两校各有3名教师报名支教,其中甲校2男1女,乙校1男2女.(1)若从甲校和乙校报名的教师中各任选1名,写出所有可能的结果,并求选出的2名教师性别相同的概率;(2)若从报名的6名教师中任选2名,写出所有可能的结果,并求选出的2名教师来自同一学校的概率.[解]甲校两名男教师分别用A,B表示,女教师用C表示;乙校男教师用D 表示,两名女教师分别用E,F表示.(1)从甲校和乙校报名的教师中各任选1名的所有可能的结果为:(A,D),(A,E),(A,F),(B,D),(B,E),(B,F),(C,D),(C,E),(C,F),共9种.从中选出的2名教师性别相同的结果有:(A,D),(B,D),(C,E),(C,F),共4种,所以选出的2名教师性别相同的概率为P=4 9.(2)从甲校和乙校报名的教师中任选2名的所有可能的结果为:(A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(A,F),(B,C),(B,D),(B,E),(B,F),(C,D),(C,E),(C,F),(D,E),(D,F),(E,F),共15种.从中选出的2名教师来自同一学校的结果有:(A,B),(A,C),(B,C),(D,E),(D,F),(E,F),共6种.所以,选出的2名教师来自同一学校的概率为P=615=25.注:解决与古典概型问题时,把相关的知识转化为事件,列举基本事件,求出基本事件和随机事件的个数,然后利用古典概型的概率计算公式进行计算.2.某导演先从2个金鸡奖和3个百花奖的5位演员名单中挑选2名演主角,后又从剩下的演员中挑选1名演配角.这位导演挑选出2个金鸡奖演员和1个百花奖演员的概率为()A.13 B.110C.25 D.310解析:选D设2个金鸡奖演员编号为1,2,3个百花奖演员编号为3,4,5.从编号为1,2,3,4,5的演员中任选3名有10种挑选方法:(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),共10种.其中挑选出2名金鸡奖和1名百花奖的有3种:(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),故所求的概率为P=3 10.3.随着经济的发展,人们生活水平的提高,中学生的营养与健康问题越来越得到学校与家长的重视.从学生体检评价报告单了解到我校3 000名学生的体重发育评价情况,得下表:0.15.(1)求x的值;(2)若用分层抽样的方法,从这批学生中随机抽取60名,问应在肥胖学生中抽多少名?(3)已知y ≥243,z ≥243,求肥胖学生中男生不少于女生的概率.解:(1)由题意得,从这批学生中随机抽取1名学生,抽到偏痩男生的概率为0.15,可知x3 000=0.15,所以x =450.(2)由题意,可知肥胖学生人数为y +z =500(人).设应在肥胖学生中抽取m 人,则m 500=603 000.所以m =10.即应在肥胖学生中抽10名.(3)由题意,可知y +z =500,且y ≥243,z ≥243,满足条件的基本事件如下: (243,257),(244,256),…,(257,243),共有15组.设事件A :“肥胖学生中男生不少于女生”,即y ≤z ,满足条件的(y ,z )的基本事件有:(243,257),(244,256),…,(250,250),共有8组,所以P (A )=815.所以肥胖学生中男生不少于女生的概率为815.二、几何概型(1)几何概型满足的两个特点:①等可能性;②无限性. (2)几何概型的概率求法公式P (A )=构成事件A 的区域长度(面积、体积)试验的全部结果长度(面积、体积).4.(1)已知平面区域D 1=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )| ⎩⎨⎧|x |<2,|y |<2,D 2={}(x ,y )|(x -2)2+(y -2)2<4.在区域D 1内随机选取一点P ,则点P 恰好取自区域D 2的概率是( )A.14 B.π4 C.π16D.π32(2)把一根均匀木棒随机地按任意点折成两段,则“其中一段长度大于另一段长度2倍”的概率为________.[解析] (1)因区域D 1和D 2的公共部分是一个半径为2的圆的14,从而所求概率P =14×22π42=π16,故选C.(2)将木棒折成两段的折点应位于距木棒两端点小于13木棒长度的区域内,故所求概率为2×13=23.[答案] (1)C (2)23 注:几何概型问题的解题方法(1)由于基本事件的个数和结果的无限性,其概率就不能应用P (A )=mn 求解,因此需转化为几何度量(如长度、面积、体积等)的比值求解.(2)在解题时要准确把握,要把实际问题作合理的转化;要注意古典概型和几何概型的区别,正确地选用几何概型的类型解题.5.如图,两个正方形的边长均为2a ,左边正方形内四个半径为a2的圆依次相切,右边正方形内有一个半径为a 的内切圆,在这两个图形上各随机撒一粒黄豆,落在阴影内的概率分别为P 1,P 2,则P 1,P 2的大小关系是( )A .P 1=P 2B .P 1>P 2C .P 1<P 2D .无法比较解析:选A 由题意知正方形的边长为2a .左图中圆的半径为正方形边长的14,故四个圆的面积和为πa 2,右图中圆的半径为正方形边长的一半,圆的面积也为πa 2,故P 1=P 2.6.在区间[0,2]上随机地取一个数x ,则事件“-1≤log 12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12≤1”发生的概率为( )A.34B.23C.13D.14解析:选A 不等式-1≤log 12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12≤1可化为log 122≤log 12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12≤log 1212,即12≤x +12≤2,解得0≤x ≤32,故由几何概型的概率公式得P =32-02-0=34.7.圆具有优美的对称性,以圆为主体元素构造的优美图案在工艺美术、陶瓷、剪纸等上有着广泛的应用,如图1,图2,图3,图4,其中图4中的3个阴影三角形的边长均为圆的半径,记图4中的阴影部分区域为M ,现随机往图4的圆内投一个点A ,则点A 落在区域M 内的概率是( )A.34πB.334πC.2πD.3π解析:选B 设圆内每一个小正三角形的边长为r , 则一个三角形的面积为12×r ×32r =34r 2, ∴阴影部分的面积为334r 2. 又圆的面积为πr 2,∴点A 落在区域M 内的概率是334r 2πr 2=334π.。
几何概型例题及解析
几何概型例题及解析题目:在边长为2的正方形内随机取一个点,则该点到正方形四个顶点的距离都大于1的概率是( )。
A. 1/2B. 1/4C. 3/4D. 1/16解析:在边长为2的正方形内,到四个顶点距离都大于1的区域是一个边长为1的正方形。
因此,所求概率为小正方形的面积与大正方形面积之比,即1/4。
题目:在半径为2的圆内随机取一条弦,则弦长小于等于2√3的概率为( )。
A. 1/4B. 1/2C. 3/4D. √3/2解析:在半径为2的圆内,弦长小于等于2√3的弦对应的圆心角为120°。
因此,所求概率为120°/360° = 1/3,但选项中并没有这个值,可能题目有误或选项不完整。
题目:在区间[0, 2]上随机取两个数x和y,则满足x^2 + y^2 ≤ 2的概率是( )。
A. π/4B. π/2C. 1 - π/4D. 1 - π/2解析:在区间[0, 2]上随机取两个数x和y,对应的平面区域是一个边长为2的正方形。
满足x^2 + y^2 ≤ 2的区域是一个半径为√2的圆在正方形内的部分。
所求概率为圆的面积与正方形面积之比,即π*(√2)^2 / (2*2) = π/2。
题目:在边长为1的正方形内随机取一个点,则该点到正方形中心的距离小于1/2的概率为( )。
A. 1/4B. 1/2C. 3/4D. √2/2解析:在边长为1的正方形内,到中心距离小于1/2的区域是一个边长为1/2的正方形。
因此,所求概率为小正方形的面积与大正方形面积之比,即(1/2)^2 = 1/4。
题目:在三维坐标系中,随机取一个点P(x, y, z),其中x, y, z ∈ [0, 1],则点P到原点O的距离小于等于√2/2的概率为( )。
A. π/6B. π/4C. π/3D. π/2解析:在三维坐标系中,到原点距离小于等于√2/2的点构成一个半径为√2/2的球在[0, 1]^3内的部分。
所求概率为球的体积与[0, 1]^3的体积之比,即(π*(√2/2)^3) / 1^3 = π/6。
历年真题44 几何概型
专题44 几何概型一.选择题(共13小题)1.(2019•全国)在Rt ABC ∆中,AB BC =,在BC 边上随机取点P ,则30BAP ∠<︒的概率为( ) A .12B .3 C .23D .3 【答案】B【解析】在Rt ABC ∆中,AB BC =,Rt ABC ∆为等腰直角三角形,令1AB BC ==,则:2AC =; 在BC 边上随机取点P ,当30BAP ∠=︒时,3tan30BP =︒=, 在BC 边上随机取点P ,则30BAP ∠<︒的概率为:3BP p BC ==2.(2018•新课标Ⅰ)如图来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形.此图由三个半圆构成,三个半圆的直径分别为直角三角形ABC 的斜边BC ,直角边AB ,AC .ABC ∆的三边所围成的区域记为I ,黑色部分记为Ⅱ,其余部分记为Ⅲ.在整个图形中随机取一点,此点取自Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的概率分别记为1p ,2p ,3p ,则( )A .12p p =B .13p p =C .23p p =D .123p p p =+【答案】A【解析】如图:设12BC r =,22AB r =,32AC r =,222123r r r ∴=+, 23231422S r r r r ∴=⨯=Ⅰ,2123122S r r r π=⨯-Ⅲ,22222323212323111112222222S r r S r r r r r r r πππππ=⨯+⨯-=⨯+⨯-⨯+=ⅡⅢ,S S ∴=ⅠⅡ,12P P ∴=3.(2017•新课标Ⅰ)如图,正方形ABCD 内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是( )A .14B .8π C .12D .4π 【答案】B【解析】根据图象的对称性知,黑色部分为圆面积的一半,设圆的半径为1,则正方形的边长为2,则黑色部分的面积2S π=,则对应概率248P ππ==4.(2016•新课标Ⅱ)从区间[0,1]随机抽取2n 个数1x ,2x ,⋯,n x ,1y ,2y ,⋯,n y 构成n 个数对1(x ,1)y ,2(x ,2)(n y x ⋯,)n y ,其中两数的平方和小于1的数对共有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π的近似值为( ) A .4nmB .2n mC .4mnD .2mn【答案】C【解析】由题意,两数的平方和小于1,对应的区域的面积为2114π,从区间[0,1]随机抽取2n 个数1x ,2x ,⋯,n x ,1y ,2y ,⋯,n y ,构成n 个数对1(x ,1)y ,2(x ,2)y ,⋯,(n x ,)n y ,对应的区域的面积为21.∴221141m n π=4mnπ∴=.5.(2016•新课标Ⅰ)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是( ) A .13B .12C .23D .34【答案】B【解析】设小明到达时间为y,当y在7:50至8:00,或8:20至8:30时,小明等车时间不超过10分钟,故201402 P==6.(2016•新课标Ⅱ)某路口人行横道的信号灯为红灯和绿灯交替出现,红灯持续时间为40秒.若一名行人来到该路口遇到红灯,则至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为() A.710B.58C.38D.310【答案】B【解析】红灯持续时间为40秒,至少需要等待15秒才出现绿灯,∴一名行人前25秒来到该路口遇到红灯,∴至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为255408=.7.(2015•福建)如图,矩形ABCD中,点A在x轴上,点B的坐标为(1,0),且点C与点D 在函数1,0()11,02x xf xx x+⎧⎪=⎨-+<⎪⎩的图象上,若在矩形ABCD内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于()A.16B.14C.38D.12【答案】B【解析】由题意可得(1,0)B,把1x=代入1y x=+可得2y=,即(1,2)C,把0x=代入1y x=+可得1y=,即图中阴影三角形的第3个定点为(0,1),令1122x-+=可解得2x=-,即(2,2)D-,∴矩形的面积326S=⨯=,阴影三角形的面积133122S'=⨯⨯=,∴所求概率14SPS'== 8.(2015•陕西)设复数(1)(z x yi x=-+,)y R∈,若||1z,则y x的概率为() A.3142π+B.112π+C.112π-D.1142π-【答案】D【解析】复数(1)(z x yi x=-+,)y R∈且||1z,||1z ∴=,即22(1)1x y -+,∴点(,)x y 在(1,0)为圆心1为半径的圆及其内部, 而y x 表示直线y x =左上方的部分,∴所求概率为弓形的面积与圆的面积之比, ∴所求概率22111111142142P πππ-⨯⨯==- 9.(2015•山东)在区间[0,2]上随机地取一个数x ,则事件“1211log ()12x -+”发生的概率为( ) A .34B .23 C .13D .14【答案】A【解析】1211log ()12x -+∴11222x +解得302x,02x 302x ∴ ∴所求的概率为:33224P ==10.(2014•陕西)从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,则这2个点的距离小于该正方形边长的概率为( ) A .15B .25 C .35D .45【答案】B【解析】设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4,∴所求概率为42105=. 11.(2014•湖北)由不等式组0020x y y x ⎧⎪⎨⎪--⎩确定的平面区域记为1Ω,不等式组12x y x y +⎧⎨+-⎩确定的平面区域记为2Ω,在1Ω中随机取一点,则该点恰好在2Ω内的概率为( ) A .18B .14C .34D .78【答案】D【解析】平面区域1Ω,为三角形AOB ,面积为12222⨯⨯=,平面区域2Ω,为AOB ∆内的四边形BDCO ,其中(0,1)C ,由201y xx y--=⎧⎨+=⎩,解得1232xy⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即1(2D-,3)2,则三角形ACD的面积1111224S=⨯⨯=,则四边形BDCO的面积17244OAB ACDS S S∆∆=-=-=,则在1Ω中随机取一点,则该点恰好在2Ω内的概率为77428=12.(2012•湖北)如图,在圆心角为直角的扇形OAB中,分别以OA,OB为直径作两个半圆.在扇形OAB内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是()A.112π-B.1πC.21π-D.2π【答案】C【解析】设扇形的半径为r,则扇形OAB的面积为214rπ,连接OC,把下面的阴影部分平均分成了2部分,然后利用位移割补的方法,分别平移到图中划线部分,则阴影部分的面积为:221142r rπ-,∴此点取自阴影部分的概率是22211242114r rrπππ-=-.13.(2009•辽宁)ABCD为长方形,2AB=,1BC=,O为AB的中点,在长方形ABCD内随机取一点,取到的点到O的距离大于1的概率为()A .4π B .14π-C .8π D .18π-【答案】B【解析】已知如图所示:长方形面积为2,以O 为圆心,1为半径作圆,在矩形内部的部分(半圆)面积为2π因此取到的点到O 的距离大于1的概率22124P ππ-==-二.填空题(共3小题)14.(2017•江苏)记函数2()6f x x x =+-D .在区间[4-,5]上随机取一个数x ,则x D ∈的概率是 . 【答案】59【解析】由260x x +-得260x x --,得23x -,则[2D =-,3], 则在区间[4-,5]上随机取一个数x ,则x D ∈的概率3(2)55(4)9P --==--15.(2016•山东)在[1-,1]上随机地取一个数k ,则事件“直线y kx =与圆22(5)9x y -+=相交”发生的概率为 . 【答案】34【解析】圆22(5)9x y -+=的圆心为(5,0),半径为3. 圆心到直线y kx =的距离为21k +,要使直线y kx =与圆22(5)9x y -+=相交,则231k <+,解得3344k -<<.∴在区间[1-,1]上随机取一个数k ,使直线y kx =与圆22(5)9x y -+=相交相交的概率为33344114+=+. 16.(2015•重庆)在区间[0,5]上随机地选择一个数p ,则方程22320x px p ++-=有两个负根的概率为 .【答案】23【解析】方程22320x px p ++-=有两个负根等价于2121244(32)020320p p x x p x x p ⎧=--⎪+=-<⎨⎪=->⎩,解关于p 的不等式组可得213p <或2p ,∴所求概率215223503P -+-==-。
几何概型例题分析及习题(含答案)
几何概型例题分析及练习题 (含答案)[例1] 甲、乙两人约定在下午4:00~5:00间在某地相见他们约好当其中一人先到后一定要等另一人15分钟,若另一人仍不到则可以离去,试求这人能相见的概率。
解:设x 为甲到达时间,y 为乙到达时间.建立坐标系,如图15||≤-y x 时可相见,即阴影部分167604560222=-=P[例2] 设A 为圆周上一定点,在圆周上等可能任取一点与A 连接,求弦长超过半径2倍的概率。
解:R AC AB 2||||==. ∴ 212===⋂R R BCDP ππ圆周[例3] 将长为1的棒任意地折成三段,求三段的长度都不超过21的概率。
解:设第一段的长度为x ,第二段的长度为y ,第三段的长度为y x --1,则基本事件组所对应的几何区域可表示为 }10,10,10|),{(<+<<<<<=Ωy x y x y x ,即图中黄色区域,此区域面积为21。
事件“三段的长度都不超过21”所对应的几何区域可表示为Ω∈=),(|),{(y x y x A ,}211,21,21<--<<y x y x 即图中最中间三角形区域,此区域面积为81)21(212=⨯ 此时事件“三段的长度都不超过21”的概率为412181==P[例4] 两对讲机持有者张三、李四,为卡尔货运公司工作,他们对讲机的接收范围是25,下午3:00张三在基地正东30内部处,向基地行驶,李四在基地正北40内部处,向基地行驶,试问下午3:00,他们可以交谈的概率。
解:设y x ,为张三、李四与基地的距离]30,0[∈x ,]40,0[∈y ,以基地为原点建立坐标系.他们构成实数对),(y x ,表示区域总面积为1200,可以交谈即2522≤+y x故19225120025412ππ==P [例5] 在区间]1,1[-上任取两数b a ,,运用随机模拟方法求二次方程02=++b ax x 两根均为正数的概率。
教师版几何概型(内含答案排好版了已经)
3.3 几何概型1.向面积为S 的△ABC 内任投一点P ,则△PBC 的面积小于2S 的概率为 。
答案:21 2.设A 为圆周上一定点,在圆周上等可能地任取一点与A 连结,求弦长超过半径的概率。
思路解析:该题属几何概型。
如图,AB=OA=R ,则弧AB 的长÷圆O 的周长=61。
3.取一个边长为2a 的正方形及其内切圆,随机向正方形内丢一粒豆子,求豆子落入圆内的概率。
答案:4π 1.在400毫升自来水中有一个大肠杆菌,今从中随机取出2毫升自来水放到显微镜下观察,求发现大肠杆菌的概率。
答案:0.0054.甲乙两人约定在6时到7时之间在某一处会面,并约定先到者应等候另一个人一刻钟,这时方可离去。
求两人能会面的概率。
P (A )=Q A A S =222604560- =167 1.在长为12cm 的线段AB 上任取一点M ,并以线段AM 为边作正方形。
试求这正方形的面积介于36与812cm 之间的概率。
答案:41 图3-3-1-24.现向图3-3-1-2中所示正方形内随机地投掷飞镖,求飞镖落在阴影部分的概率。
答案:14425 5.取一根长度为3m 的绳子,拉直后在任意位置剪断,则剪得的两段的长度都不小于1m 的概率有多大? 答案:2/36.在1L 高产小麦种子中混入了一粒带麦锈病的种子,从中随机抽取10mL ,含有麦锈病种子的概率是多大? 答案:含有麦锈病种子的概率为1001 8.小明家的晚报在下午5:30~6:30之间的任何一个时间随机地被送到,小明家一家人在下午6:00~7:00之间的任何一个时间随机地开始晚餐。
(1)你认为晚报在晚餐开始之前被送到和在晚餐开始之后被送到哪一种可能性更大?(2)晚报在晚餐开始之前被送到的概率是多大?思路解析:运用几何概型。
如图,方形区域内任何一点的横坐标表示送报人到达的时间,纵坐标表示小明一家开饭时间,假设随机试验落在方形内任何一点是等可能的,所以符合几何概型的条件。
高二数学几何概型试题答案及解析
高二数学几何概型试题答案及解析1.如图,设D是图中边长为4的正方形区域,E是D内函数图象下方的点构成的区域(阴影部分).向D中随机投一点,则该点落入E中的概率为A.B.C.D.【答案】C【解析】正方形的面积为,阴影部分的面积为,由几何概型的计算公式当.【考点】几何概型的应用.2.已知△ABC中,∠ABC=600,AB=2,BC=6,在BC上任取一点D,则使△ABD为钝角三角形的概率为______________.【答案】.【解析】由余弦定理得:;则,所以角为钝角;因此,△ABD为钝角三角形分两种情况:①当时,;②当时,;由几何概型概率公式得.【考点】解三角形、几何概型.3.如图,在一个长为,宽为2的矩形OABC内,曲线与x轴围成如图所示的阴影部分,向矩形OABC内随机投一点(该点落在矩形OABC内任何一点是等可能的),则所投的点落在阴影部分的概率是。
【答案】【解析】记事件A为“所投的点落在阴影部分”,阴影部分面积由几何概型的概率公式得所以答案填:.【考点】1、定积分;2、几何概型.4.记集和集表示的平面区域分别为.若在区域内任取一点,则点落在区域的概率为( )A.B.C.D.【答案】A【解析】平面区域分别是以原点为圆心为半径的圆,其面积为,平面区域分别是以原点为直角顶点的直角边长为等腰直角三角形,其面积为,则点落在区域的概率为。
【考点】(1)根据约束条件画出可行域;(2)几何概型概率的求法。
5.在区间之间随机抽取一个数,则满足的概率为( )A.B.C.D.【答案】A【解析】设“在区间之间随机抽取一个数,,则满足”为事件A,,则区间的长度为,而由,长度为,故由几何概型,事件A的概率为【考点】几何概型6.从如图所示的正方形OABC区域内任取一个点M,则点M取自阴影部分的概率为()A.B.C.D.【答案】B【解析】可知此题求解的概率类型为关于面积的几何概型,由图可知基本事件空间所对应的几何度量S(Ω)=1,满足所投的点落在叶形图内部所对应的几何度量:S(A)=,所以P(A)=,故选:B.【考点】1.定积分在求面积中的应用;2.几何概型.7.设函数.若从区间内随机选取一个实数,则所选取的实数满足的概率为 .【答案】【解析】,所以所求概率为。
几何概型、古典概型常考经典好题(史上最全面含答案)
几何概型、古典概型常考经典题(史上最全面)1.在长为2的线段AB 上任意取一点C ,则以线段AC 为半径的圆的面积小于π的概率为( ) A .14 B.12 C .34 D.π42.已知正棱锥S-ABC 的底面边长为4,高为3,在正棱锥内任取一点P ,使得V P-ABC <12V S-ABC 的概率是( ) A .34 B.78 C .12 D.143.如图所示,A 是圆上一定点,在圆上其他位置任取一点A ′,连接AA ′,得到一条弦,则此弦的长度小于或等于半径长度的概率为( )A .12 B.32 C .13 D.144.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π2上随机取一个数x ,则sin x +cos x ∈[1, 2 ]的概率是( ) A .12 B.34 C .38 D.585.若m ∈(0,3),则直线(m +2)x +(3-m)y -3=0与x 轴、y 轴围成的三角形的面积小于98的概率为________.6.如图,正四棱锥S-ABCD 的顶点都在球面上,球心O 在平面ABCD 上,在球O 内任取一点,则这点取自正四棱锥内的概率为________.7.平面区域A 1={}(x ,y )|x 2+y 2<4,x ,y ∈R ,A 2={(x ,y )||x |+|y |≤3,x ,y ∈R}.在A 2内随机取一点,则该点不在A 1内的概率为________.8.在边长为4的等边三角形OAB 及其内部任取一点P ,使得OA ―→·OP ―→≤4的概率为( )A.12B.14C.13D.189.已知事件“在矩形ABCD 的边CD 上随机取一点P ,使△APB 的最大边是AB ”发生的概率为35,则AD AB =________. 10.某人对某台的电视节目进行了长期的统计后得出结论,他任意时间打开电视机看该台节目时,看不到广告的概率为910,那么该台每小时约有________分钟的广告.11.小波通过做游戏的方式来确定周末活动,他随机地往单位圆内投掷一点,若此点到圆心的距离大于12,则周末去看电影;若此点到圆心的距离小于14,则去打篮球;否则,在家看书.则小波周末不在家看书的概率为________.12.在面积为S 的ABC ∆ 的边AB 上任取一点P ,则PBC ∆的面积大于4S 的概率为 .13.在ABC ∆中,060,2,6ABC AB BC ∠===,在BC 上任取一点D ,则使ABD ∆为钝角三角形的概率为( )A .16B .13C .12D .23 14.从区间[0,1]上随机抽取2n 个数1212,,,,,,,n n x x x y y y ,构成n 个数对11(,)x y ,22(,)x y ,[来源:学+,(,)n n x y ,其中两数的平方和小于1的数对共有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π的近似值为__________. A .4n m B .2n m C .4m n D .m n15. 在等腰Rt △ABC 中, (1)在斜边A B 上任取一点M ,求AM 的长小于AC 的长的概率.(2)过直角顶点C 在ACB ∠内作一条射线CM ,与线段AB 交于点M ,求AM<AC 的概率.(3)已知P 是△ABC 所在平面内一点,PB +PC +2PA =0,现将一粒黄豆随机撒在△PBC 内,则黄豆落在△PBC 内的概率是( )A .14B .13C .23D .1216.节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯在4秒内为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率。
归纳与技巧:几何概型(含解析)
归纳与技巧:几何概型基础知识归纳1.几何概型的定义如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称为几何概型.2.几何概型的概率公式在几何概型中,事件A 的概率的计算公式如下: P (A )=构成事件A 的区域长度(面积或体积)试验的全部结果所构成的区域长度(面积或体积).基础题必做1.(教材习题改编)设A (0,0),B (4,0),在线段AB 上任投一点P ,则|P A |<1的概率为( ) A.12 B.13 C.14D.15解析:选C 满足|P A |<1的区间长度为1,故所求其概率为14.2. 有四个游戏盘,将它们水平放稳后,在上面扔一颗玻璃小球,若小球落在阴影部分,则可中奖,小明要想增加中奖机会,应选择的游戏盘是( )解析:选A 中奖的概率依次为P (A )=38,P (B )=28,P (C )=26,P (D )=13.3.分别以正方形ABCD 的四条边为直径画半圆,重叠部分如图中阴影区域所示,若向该正方形内随机投一点,则该点落在阴影区域的概率为( )A.4-π2B.π-22C.4-π4D.π-24解析:选B 设正方形边长为2,阴影区域的面积的一半等于半径为1的圆减去圆内接正方形的面积,即为π-2,则阴影区域的面积为2π-4,所以所求概率为P =2π-44=π-22.4.有一杯2升的水,其中含一个细菌,用一个小杯从水中取0.1升水,则此小杯中含有这个细菌的概率是________.解析:试验的全部结果构成的区域体积为2升,所求事件的区域体积为0.1升,故P =0.05.答案:0.055.如图所示,在直角坐标系内,射线OT 落在30°角的终边上,任作一条射线OA ,则射线OA 落在∠yOT 内的概率为________.解析:如题图,因为射线OA 在坐标系内是等可能分布的,则OA 落在∠yOT 内的概率为60360=16.答案:16解题方法归纳1.几何概型的特点:几何概型与古典概型的区别是几何概型试验中的可能结果不是有限个,它的特点是试验结果在一个区域内均匀分布,故随机事件的概率大小与随机事件所在区域的形状位置无关,只与该区域的大小有关.2.几何概型中,线段的端点、图形的边界是否包含在事件之内不影响所求结果.与长度、角度有关的几何概型典题导入[例1] 已知圆C :x 2+y 2=12,直线l :4x +3y =25. (1)圆C 的圆心到直线l 的距离为________;(2)圆C 上任意一点A 到直线l 的距离小于2的概率为________. [自主解答] (1)根据点到直线的距离公式得d =255=5;(2)设直线4x +3y =c 到圆心的距离为3,则|c |5=3,取c =15,则直线4x +3y =15把圆所截得的劣弧的长度和整个圆的周长的比值即是所求的概率,由于圆半径是23,则可得直线4x +3y =15截得的圆弧所对的圆心角为60°,故所求的概率是16.[答案] 5 16本例条件变为:“已知圆C :x 2+y 2=12,设M 为此圆周上一定点,在圆周上等可能地任取一点N ,连接MN .”求弦MN 的长超过26的概率.解:如图,在图上过圆心O 作OM ⊥直径CD .则MD =MC =2 6. 当N 点不在半圆弧CM D 上时,MN >2 6. 所以P (A )=π×232π×23=12.解题方法归纳求与长度(角度)有关的几何概型的概率的方法是把题中所表示的几何模型转化为长度(角度),然后求解.确定点的边界位置是解题的关键.以题试法1.(1) 已知A 是圆上固定的一点,在圆上其他位置上任取一点A ′,则AA ′的长度小于半径的概率为________.(2)在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =1,BC =2.在BC 边上任取一点M ,则∠AMB ≥90°的概率为________.解析:(1)如图,满足AA ′的长度小于半径的点A ′位于劣弧BA C 上,其中△ABO 和△ACO 为等边三角形,可知∠BOC =2π3,故所求事件的概率P=2π32π=13. (2)如图,在Rt △ABC 中,作AD ⊥BC ,D 为垂足,由题意可得BD =12,且点M 在BD 上时,满足∠AMB ≥90°,故所求概率P =BD BC =122=14. 答案:(1)13 (2)14与面积有关的几何概型典题导入[例2] (1) 如图,在圆心角为直角的扇形OAB 中,分别以OA ,OB 为直径作两个半圆.在扇形OAB 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是( )A .1-2πB.12-1πC.2πD.1π(2)已知不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y ≥0,x ≤a (a >0)表示平面区域M ,若点P (x ,y )在所给的平面区域M 内,则点P 落在M 的内切圆内的概率为( )A.(2-1)4πB .(3-22)πC .(22-2)πD.2-12π [自主解答] (1)法一:设分别以OA ,OB 为直径的两个半圆交于点C ,OA 的中点为D ,如图,连接OC ,DC .不妨令OA =OB =2,则OD =DA =DC =1.在以OA 为直径的半圆中,空白部分面积S 1=π4+12×1×1-⎝⎛⎭⎫π4-12×1×1=1,所以整体图形中空白部分面积S 2=2.又因为S 扇形OAB=14×π×22=π,所以阴影部分面积为S 3=π-2. 所以P =π-2π=1-2π.法二:连接AB ,设分别以OA ,OB 为直径的两个半圆交于点C ,令OA =2. 由题意知C ∈AB 且S 弓形AC =S 弓形B C =S 弓形O C , 所以S 空白=S △OAB =12×2×2=2.又因为S 扇形OAB =14×π×22=π,所以S 阴影=π-2.所以P =S 阴影S 扇形OAB=π-2π=1-2π.(2)由题知平面区域M 为一个三角形,且其面积为S =a 2.设M 的内切圆的半径为r ,则12(2a +22a )r =a 2,解得r =(2-1)a .所以内切圆的面积S 内切圆=πr 2=π[(2-1)·a ]2=(3-22)πa 2.故所求概率P =S 内切圆S=(3-22)π.[答案] (1)A (2)B解题方法归纳求解与面积有关的几何概型首先要确定试验的全部结果和构成事件的全部结果形成的平面图形,然后再利用面积的比值来计算事件发生的概率.这类问题常与线性规划[(理)定积分]知识联系在一起.以题试法2. 点P 在边长为1的正方形ABCD 内运动,则动点P 到顶点A 的距离|P A |≤1的概率为( )A.14B.12C.π4D .π解析:选C 如图,满足|P A |≤1的点P 在如图所示阴影部分运动,则动点P 到顶点A 的距离|P A |≤1的概率为S 阴影S 正方形=14×π×121×1=π4.与体积有关的几何概型典题导入[例3] (1) 在棱长为2的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,点O 为底面ABCD 的中心,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1内随机取一点P ,则点P 到点O 的距离大于1的概率为( )A.π12 B .1-π12C.π6D .1-π6(2)一只蜜蜂在一个棱长为30的正方体玻璃容器内随机飞行.若蜜蜂在飞行过程中始终保持与正方体玻璃容器的6个表面的距离均大于10,则飞行是安全的,假设蜜蜂在正方体玻璃容器内飞行到每一个位置的可能性相同,那么蜜蜂飞行是安全的概率为( )A.18B.116C.127D.38[自主解答] (1)点P 到点O 的距离大于1的点位于以O 为球心,以1为半径的半球的外部.记点P 到点O 的距离大于1为事件A ,则P (A )=23-12×4π3×1323=1-π12. (2)由题意,可知当蜜蜂在棱长为10的正方体区域内飞行时才是安全的,所以由几何概型的概率计算公式,知蜜蜂飞行是安全的概率为103303=127.[答案] (1)B (2)C解题方法归纳与体积有关的几何概型是与面积有关的几何概型类似的,只是将题中的几何概型转化为立体模式,至此,我们可以总结如下:对于一个具体问题能否应用几何概型概率公式,关键在于能否将问题几何化;也可根据实际问题的具体情况,选取合适的参数,建立适当的坐标系,在此基础上,将试验的每一个结果一一对应于该坐标系中的一个点,使得全体结果构成一个可度量区域.以题试法3. 在体积为V 的三棱锥S —ABC 的棱AB 上任取一点P ,则三棱锥S —APC 的体积大于V3的概率是________. 解析:如图,三棱锥S —ABC 的高与三棱锥S —APC 的高相同.作PM ⊥AC 于M ,BN ⊥AC 于N ,则PM 、BN 分别为△APC 与△ABC 的高,所以V S —APC V S —ABC =S △APC S △ABC =PM BN ,又PM BN =AP AB ,所以AP AB >13时,满足条件.设AD AB =13,则P 在BD 上,所求的概率P =BD BA =23. 答案:231. 在区间⎣⎡⎦⎤-π2,π2上随机取一个x ,sin x 的值介于-12与12之间的概率为( ) A.13 B.2π C.12D.23解析:选A 由-12<sin x <12,x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2, 得-π6<x <π6.所求概率为π6-⎝⎛⎭⎫-π6π2-⎝⎛⎭⎫-π2=13.2. 在长为12 cm 的线段AB 上任取一点C .现作一矩形,邻边长分别等于线段AC ,CB 的长,则该矩形面积小于32 cm 2的概率为( )A.16B.13C.23D.45解析:选C 设AC =x cm ,CB =(12-x )cm,0<x <12,所以矩形面积小于32 cm 2即为x (12-x )<32⇒0<x <4或8<x <12,故所求概率为812=23.3. 在区间[0,1]上任取两个数a ,b ,则函数f (x )=x 2+ax +b 2无零点的概率为( ) A.12 B.23 C.34D.14解析:选C 要使该函数无零点,只需a 2-4b 2<0,即(a +2b )(a -2b )<0. ∵a ,b ∈[0,1],a +2b >0, ∴a -2b <0. 作出⎩⎪⎨⎪⎧0≤a ≤1,0≤b ≤1,a -2b <0的可行域,易得该函数无零点的概率P =1-12×1×121×1=34.4. 已知函数f (x )=kx +1,其中实数k 随机选自区间[-2,1].∀x ∈[0,1],f (x )≥0的概率是( )A.13 B.12 C.23D.34解析:选C 由∀x ∈[0,1],f (x )≥0得⎩⎪⎨⎪⎧f (0)≥0,f (1)≥0,有-1≤k ≤1,所以所求概率为1-(-1)1-(-2)=23. 5. 在水平放置的长为5米的木杆上挂一盏灯,则悬挂点与木杆两端的距离都大于2米的概率为( )A.15B.25C.35D.12解析:选A 如图,线段AB 长为5米,线段AC 、BD 长均为2米,线段CD 长为1米,满足题意的悬挂点E 在线段CD 上,故所求事件的概率P =15.6. 一只昆虫在边长分别为6,8,10的三角形区域内随机爬行,则其到三角形任一顶点的距离小于2的概率为( )A.π12 B.π10 C.π6D.π24解析:选A 记昆虫所在三角形区域为△ABC ,且AB =6,BC =8,CA =10,则有AB 2+BC 2=CA 2,AB ⊥BC ,该三角形是一个直角三角形,其面积等于12×6×8=24.在该三角形区域内,到三角形任一顶点的距离小于2的区域的面积等于A +B +C 2π×π×22=π2×22=2π,因此所求的概率等于2π24=π12.7. 若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ,y ≥-x ,2x -y -3≤0表示的平面区域为M ,x 2+y 2≤1所表示的平面区域为N ,现随机向区域M 内抛一粒豆子,则豆子落在区域N 内的概率为________.解析:∵y =x 与y =-x 互相垂直,∴M 的面积为3,而N 的面积为π4,所以概率为π43=π12.答案:π128. 如图所示,图2中实线围成的部分是长方体(图1)的平面展开图,其中四边形ABCD 是边长为1的正方形.若向图2中虚线围成的矩形内任意抛掷一质点,它落在长方体的平面展开图内的概率是14,则此长方体的体积是________.解析:设题图1长方体的高为h ,由几何概型的概率计算公式可知,质点落在长方体的平面展开图内的概率P =2+4h(2h +2)(2h +1)=14,解得h =3或h =-12(舍去),故长方体的体积为1×1×3=3. 答案:39. 投镖游戏中的靶子由边长为1米的四方板构成,并将此板分成四个边长为12米的小方块.试验是向板中投镖,事件A 表示投中阴影部分,则事件A 发生的概率为________.解析:∵事件A 所包含的基本事件与阴影正方形中的点一一对应,事件组中每一个基本事件与大正方形区域中的每一个点一一对应.∴由几何概型的概率公式得P (A )=⎝⎛⎭⎫12212=14. 答案:1410.已知|x |≤2,|y |≤2,点P 的坐标为(x ,y ),求当x ,y ∈R 时,P 满足(x -2)2+(y -2)2≤4的概率.解:如图,点P 所在的区域为正方形ABCD 的内部(含边界),满足(x -2)2+(y -2)2≤4的点的区域为以(2,2)为圆心,2为半径的圆面(含边界).故所求的概率P 1=14π×224×4=π16.11.已知集合A =[-2,2],B =[-1,1],设M ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈B },在集合M 内随机取出一个元素(x ,y ).(1)求以(x ,y )为坐标的点落在圆x 2+y 2=1内的概率; (2)求以(x ,y )为坐标的点到直线x +y =0的距离不大于22的概率. 解:(1)集合M 内的点形成的区域面积S =8.因x 2+y 2=1的面积S 1=π,故所求概率为P 1=S 1S =π8.(2)由题意|x +y |2≤22即-1≤x +y ≤1,形成的区域如图中阴影部分,面积S 2=4,所求概率为P =S 2S =12.12. 已知向量a =(-2,1),b =(x ,y ).(1)若x ,y 分别表示将一枚质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为1,2,3,4,5,6)先后抛掷两次时第一次、第二次出现的点数,求满足a·b =-1的概率;(2)若x ,y 在连续区间[1,6]上取值,求满足a·b <0的概率.解:(1)将一枚质地均匀的正方体骰子先后抛掷两次,所包含的基本事件总数为6×6=36个;由a·b =-1有-2x +y =-1,所以满足a·b =-1的基本事件为(1,1),(2,3),(3,5)共3个.故满足a·b =-1的概率为336=112.(2)若x ,y 在连续区间[1,6]上取值,则全部基本事件的结果为Ω={(x ,y )|1≤x ≤6,1≤y ≤6};满足a·b <0的基本事件的结果为A ={(x ,y )|1≤x ≤6,1≤y ≤6,且-2x +y <0}; 画出图形, 矩形的面积为S 矩形=25,阴影部分的面积为S 阴影=25-12×2×4=21,故满足a·b <0的概率为2125.1.在区间[0,π]上随机取一个数x ,则事件“sin x +3cos x ≤1”发生的概率为( ) A.14 B.13 C.12D.23解析:选C 由sin x +3cos x ≤1得2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3≤1, 即sin ⎝⎛⎭⎫x +π3≤12. 由于x ∈[0,π],故x +π3∈⎣⎡⎦⎤π3,4π3,因此当sin ⎝⎛⎭⎫x +π3≤12时,x +π3∈⎣⎡⎦⎤5π6,4π3,于是x ∈⎣⎡⎦⎤π2,π. 由几何概型公式知事件“sin x +3cos x ≤1”发生的概率为P =π-π2π-0=12.2.有一个底面圆的半径为1、高为2的圆柱,点O 为这个圆柱底面圆的圆心,在这个圆柱内随机取一点P ,则点P 到点O 的距离大于1的概率为________.解析:先求点P 到点O 的距离小于或等于1的概率,圆柱的体积V 圆柱=π×12×2=2π,以O 为球心,1为半径且在圆柱内部的半球的体积V 半球=12×43π×13=2π3.则点P 到点O 的距离小于或等于1的概率为2π32π=13,故点P 到点O 的距离大于1的概率为1-13=23.答案:233. 设AB =6,在线段AB 上任取两点(端点A 、B 除外),将线段AB 分成了三条线段. (1)若分成的三条线段的长度均为正整数,求这三条线段可以构成三角形的概率; (2)若分成的三条线段的长度均为正实数,求这三条线段可以构成三角形的概率. 解:(1)若分成的三条线段的长度均为正整数,则三条线段的长度的所有可能情况是1,1,4;1,2,3;2,2,2共3种情况,其中只有三条线段长为2,2,2时,能构成三角形,故构成三角形的概率为P =13.(2)设其中两条线段长度分别为x ,y ,则第三条线段长度为6-x -y ,故全部试验结果所构成的区域为⎩⎪⎨⎪⎧0<x <6,0<y <6,0<6-x -y <6,即⎩⎪⎨⎪⎧0<x <6,0<y <6,0<x +y <6所表示的平面区域为△OAB .若三条线段x ,y,6-x -y 能构成三角形, 则还要满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y >6-x -y ,x +6-x -y >y ,y +6-x -y >x ,即为⎩⎪⎨⎪⎧x +y >3,y <3,x <3所表示的平面区域为△DEF ,由几何概型知,所求概率为P =S △DEF S △AOB =14.1.如图,矩形ABCD 中,点E 为边CD 的中点,若在矩形ABCD 内部随机取一个点Q ,则点Q 取自△ABE 内部的概率等于( )A.14B.13C.12D.23解析:选C 由题意知,可设事件A 为“点Q 落在△ABE 内”,构成试验的全部结果为矩形ABCD 内所有点,事件A 为△ABE 内的所有点,又因为E 是CD 的中点,所以S △ABE =12AD ×AB ,S 矩形ABCD =AD ×AB ,所以P (A )=12.2.在区间[0,1]上任取两个数a ,b ,则关于x 的方程x 2+2ax +b 2=0有实数根的概率为________.解析:由题意得Δ=4a 2-4b 2≥0, ∵a ,b ∈[0,1],∴a ≥b . ∴⎩⎪⎨⎪⎧0≤a ≤1,0≤b ≤1,a ≥b ,画出该不等式组表示的可行域(如图中阴影部分所示).故所求概率等于三角形面积与正方形面积之比,即所求概率为12.答案:123. 设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,0≤y ≤2表示的平面区域为D .在区域D 内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率是( )A.π4 B.π-22C.π6D.4-π4解析:选D 不等式组⎩⎨⎧0≤x ≤2,0≤y ≤2表示坐标平面内的一个正方形区域,设区域内点的坐标为(x ,y ),则随机事件:在区域D 内取点,此点到坐标原点的距离大于2表示的区域就是圆x 2+y 2=4的外部,即图中的阴影部分,故所求的概率为4-π4.为( )A.14 B.34 C.964D.2764解析:选C 设事件A 在每次试验中发生的概率为x ,由题意有1-C 33(1-x )3=6364,得x =34,则事件A 恰好发生一次的概率为C 13×34×⎝⎛⎭⎫1-342=964.。
高一数学几何概型试题答案及解析
高一数学几何概型试题答案及解析1.在区间上随机取一个数,的值介于0到之间的概率为()A.B.C.D.【答案】A【解析】由,可得或,即或,则的值介于到之间的概率为:.故选A.【考点】几何概型的问题.2.甲乙两人各自在300米长的直线形跑道上跑步,则在任一时刻两人在跑道上相距不超过50米的概率是多少().A.B.C.D.【答案】B【解析】由随机事件特点可知,甲乙两人可以在跑道上任何位置,且互不影响.同时考虑到两人距离不超过50米,将跑到建立数轴,且设甲乙两人的坐标为.则,满足几何概型.,,故B【考点】几何概型.3.向如图中所示正方形内随机地投掷飞镖,飞镖落在阴影部分的概率为 ().A.B.C.D.【答案】C【解析】观察这个图可知:阴影部分是一个小三角形,在直线AB的方程为6x-3y-4=0中,令x=1得A(1,),令y=-1得B(,-1).∴三角形ABC的面积为S=AC×BC=×(1+)(1-)=,则飞镖落在阴影部分(三角形ABC的内部)的概率是:P=.故选C.【考点】几何概型.4.在棱长为3的正方体内任取一个点,则这个点到各面的距离大于1的概率为()A.B.C.D.【答案】C【解析】以这个正方体的中心为中心且边长为1的正方体内.这个小正方体的体积为1,大正方体的体积为27,故概率为p=.【考点】几何概型.5.如图,在△AOB中,已知∠AOB=60°,OA=2,OB=5,在线段OB上任取一点C,则△AOC为钝角三角形的概率为()A.0.6B.0.4C.0.2D.0.1【答案】B【解析】点C的活动范围在线段OB上,所以D的测度为5,△ACO为钝角三角形包含∠OAC,∠OCA为钝角,△AOC为钝角三角形时,∠ACO为钝角,或∠OAB是钝角.当∠ACO=90°时,如下图由勾股定理可求 OC=1;∠OAB=90°时,由直角三角形中的边角关系可得OC=4,BC=1,综上,所以d的测度为2,故△AOC为钝角三角形的概率等于=0.4,故选B.【考点】几何概型.6.欧阳修《卖油翁》中写到:(翁)乃取一葫芦置于地,以钱覆其口,徐以杓酌油沥之,自钱孔入,而钱不湿.可见“行行出状元”,卖油翁的技艺让人叹为观止.若铜钱是直径为1.5 cm的圆,中间有边长为0.5 cm的正方形孔,若你随机向铜钱上滴一滴油,则油(油滴的大小忽略不计)正好落入孔中的概率为.【答案】【解析】如图,.【考点】几何概型.7.如右图,在正方形内有一扇形(见阴影部分),扇形对应的圆心是正方形的一顶点,半径为正方形的边长。
高中几何概型试题及答案
高中几何概型试题及答案一、选择题1. 已知一个圆的半径为r,随机取圆内一点,该点落在半径为r/2的同心圆内的概率是多少?A. 1/4B. 1/2C. 1/8D. 1/16答案:A2. 从长度为1的线段上随机取两点,将线段分为三段,求这三段能构成三角形的概率。
A. 1/2B. 1/3C. 1/4D. 1/6答案:C3. 在一个边长为1的正方形内随机投掷一个半径为1/2的圆盘,求圆盘完全落在正方形内的概率。
A. 1/4B. 1/2C. 1/8D. 1/16答案:A二、填空题4. 一个圆的面积为π,随机取圆内一点,该点落在半径为1的同心圆内的概率是______。
答案:1/45. 从长度为3的线段上随机取两点,将线段分为三段,这三段能构成三角形的概率是______。
答案:1/26. 在一个边长为2的正方形内随机投掷一个半径为1的圆盘,圆盘完全落在正方形内的概率是______。
答案:1/4三、解答题7. 一个圆的半径为2,随机取圆内一点,求该点到圆心的距离小于1的概率。
答案:设圆心为O,随机点为P,OP<1,则P点落在半径为1的同心圆内。
由于大圆面积为4π,小圆面积为π,所以概率为π/4π=1/4。
8. 从长度为4的线段上随机取两点,将线段分为三段,求这三段能构成三角形的概率。
答案:设线段为AB,随机取点C和D,使得AC+CD+DB=4。
要构成三角形,必须满足AC+CD>DB,AC+DB>CD,DB+CD>AC。
这等价于C和D位于线段AB的中点两侧,且不同时位于AB的中点。
因此,构成三角形的概率为1/2。
9. 在一个边长为3的正方形内随机投掷一个半径为1的圆盘,求圆盘完全落在正方形内的概率。
答案:设正方形为ABCD,圆心为O,圆盘完全落在正方形内,即O点到正方形任意一边的距离都小于1。
由于正方形的对角线长度为√(3²+3²)=3√2,半径为1的圆盘可以完全落在正方形内,因此概率为1。
几何概型 - 简单 - 习题
几何概型一、选择题(共12小题;共60分)1. 下列关于几何概型的说法错误的是A. 几何概型是古典概型的一种,基本事件都具有等可能性B. 几何概型中事件发生的概率与它的位置或形状无关C. 几何概型在一次试验中可能出现的结果有无限多个D. 几何概型中每个结果的发生都具有等可能性2. 已知是长方形,,,为的中点,在长方形内随机取一点,取到的点到的距离大于的概率为A. B. C. D.3. 若将一个质点随机投入如图所示的长方形中,其中,,则质点落在以为直径的半圆内的概率是A. B. C. D.4. 张卡片上分别写有数字,,,,从这张卡片中随机抽取张,则取出的张卡片上的数字之和为奇数的概率为A. B. C. D.5. 设在上随机地取值,则关于的方程有实数根的概率为A. B. C. D.6. 如图,在半径为,弧长为的扇形中,以为直径作一个半圆.若在扇形内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是A. B. C. D.7. 在中,,,,在边上任取一点,则为钝角三角形的概率为A. B. C. D.8. 如图,在边长为的正方形内有区域(阴影部分所示),张明同学用随机模拟的方法求区域的面积.若每次在正方形内随机产生个点,并记录落在区域内的点的个数.经过多次试验,计算出落在区域内点的个数的平均值为个,则区域的面积约为A. B. C. D.9. 如图来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形.此图由三个半圆构成,三个半圆的直径分别为直角三角形的斜边,直角边,.的三边所围成的区域记为Ⅰ,黑色部分记为Ⅱ,其余部分记为Ⅲ.在整个图形中随机取一点,此点取自Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的概率分别记为,,,则A. B. C. D.10. 某个路口交通指示灯,红灯时间为秒,黄灯时间为秒,绿灯时间为秒,黄灯时间可以通行,当你到达路口时,等待时间不超过秒就可以通行的概率为A. B. C. D.11. 在长为的线段上任取一点,则点与线段两端点的距离都大于的概率等于A. B. C. D.12. 在区间内随机取出一个数,使得的概率为A. B. C. D.二、填空题(共5小题;共25分)13. 某路公共汽车每发车一次,某乘客到乘车点的时刻是随机的,则他候车时间不超过的概率为.14. 在区间上随机选取一个数,则的概率为.15. 已知事件“在矩形的边上随机取一点,使的最大边是”发生的概率为,则.16. 在边长为的正三角形内任取一点,则使点到三个顶点的距离至少有一个小于的概率是.17. 已知一只蚂蚁在边长分别为,,的三角形的边上随机爬行,则其恰在离三个顶点的距离都大于的地方的概率为.三、解答题(共5小题;共65分)18. 设有一个等边三角形网格,其中各个等边三角形的边长都是,现将直径等于的硬币投掷到此网格上,求硬币落下后与格线没有公共点的概率.19. 已知在等腰直角三角形中,.(1)在线段上任取一点,求使的概率;(2)在内任作射线,求使的概率.20. 在等腰的斜边上任取一点,求小于的概率.21. 如图,两盏路灯之间的距离是米,由于光线较暗,想在其间再随意安装两盏路灯、,问与,与之间的距离都不小于米的概率是多少?22. 在的水中有一个草履虫,现从中随机取出水放到显微镜下观察,求发现草履虫的概率.答案第一部分1. A 【解析】几何概型与古典概型是两种不同的概率模型,无包含关系.2. B3. B 【解析】长方形的面积,以为直径的半圆的面积,所以.4. C 【解析】采用列举法得所有的基本事件有,,,,,六种情况,其中两数字之和为奇数的有,,,四种情况,故所求概率为.5. C【解析】方程有实根,则,解得或(舍去).由几何概型的概率计算公式可知所求的概率为.6. B 【解析】阴影部分的面积为,扇形的面积为,所以在扇形内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率.7. C 【解析】过点作,垂足为,则;过点作,交于点,则,,易知当点在线段和上时(不包括线段端点,,),为钝角三角形,故所求概率为.8. B 【解析】设区域的面积约为,根据题意有,所以,,所以区域的面积约为.9. A10. A11. D 【解析】将线段平均分成段,设中间两点分别为,,则当点在线段上时符合题意,所以概率.12. D第二部分13.【解析】本题可以看成向区间内均匀投点,求点落入内的概率.设某乘客候车时间不超过,所以.14.15.【解析】如图,设,根据对称性,由题中条件知,点的活动范围为,即.当时,,解得,所以.16.【解析】分别以点,,为圆心,以为半径作圆,与构成三个扇形,如图中阴影部分所示,当点落在其内时符合要求.所以.17.【解析】由题意可知,三角形的三条边长的和为,而蚂蚁要在离三个顶点的距离都大于的地方爬行,则它爬行的区域长度为,根据几何概型的概率计算公式可得所求概率为.第三部分18. 记事件为“硬币落下后与格线没有公共点”,如图所示,在等边三角形内作小等边三角形,使其三边与原等边三角形三边的距离都为,则小等边三角形的边长为.由几何概型的概率计算公式得.19. (1)设,,则.若,则,故的概率.(2)设,则.若,则,故的概率.20. 在上截取,于是,.21. 记:“与,与之间的距离都不小于米”,把三等分,由于中间长度为米所以.22. 记事件在取出的水中有草履虫,由几何概型的概率计算公式得.。
几何概型经典练习及解答
几何概型1.几何概率模型定义:如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型;2.几何概型的概率公式P (A )=积)的区域长度(面积或体试验的全部结果所构成积)的区域长度(面积或体构成事件A ; 3.几何概型的特点1)试验中所有可能出现的结果(基本事件)有无限多个;2)每个基本事件出现的可能性相等.4.几何概型和古典概型的区别与联系联系:两种概率模型的思路是相同的,同属于“比例解法”,并且都是在随机事件“等可能”的前提下; 区别:古典概型中试验的基本事件的个数是有限的,而几何概型中试验的基本事件的个数是无限的,在具体问题的求解中要严格区别.5.计算几何概型的概率的步骤1)判断是否是几何概率,尤其是判断等可能性;2)计算基本事件空间与事件A 所含的基本事件对应的区域的几何度量(长度、面积或体积);3)代入公式计算.1.下列概率模型中,几何概型的个数为( C )注:①不是几何概型①从区间[10,10]-内任取出一个数,求取到1的概率;②从区间[10,10]-内任取出一个数,求取到绝对值不大于1的数的概率;③从区间[10,10]-内任取出一个数,求取到大于1而小于2的数的概率;④向一个边长为4cm 的正方形ABCD 内投一点P ,求点P 离中心不超过1cm 的概率.A .1B . 2C . 3D .42.某公共汽车站每隔5min 有一辆汽车到达,乘客到达汽车站的时刻是任意的,则一个乘客候车时间不超过3min 的概率为( C )A .51 B . 52 C . 53 D .54 3.在棱长为3的正方体内任取一点,则这个点到各面的距离大于1的概率为( C ) A .13 B .19 C .127 D .344.在面积为S 的ABC ∆的边AB 上任取一点P ,则PBC ∆的面积大于4S 的概率是( C ) A .14 B .12 C . 34 D .235.在区间[1,1]-上随机取一个数x ,cos 2x π的值介于0到12之间的概率为( A ) A .13 B .2π C .12 D .23 6.如图,在圆心角为直角的扇形OAB 中,分别以OA ,OB 为直径作两个半圆.在扇形OAB 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是( A )A .π21- B .π121- C .π2 D .π1 7.在区间[1-,2]上随机取一个数x ,则||x ≤1的概率是 .328.小波通过做游戏的方式来确定周末活动,他随机地往单位圆内投掷一点,若此点到圆心的距离大于12,则周末去看电影;若此点到圆心的距离小于14,则去打篮球;否则,在家看书.则小波周末不在家看书的概率为 .)(161431613+= 9.分别计算下列三个小题的概率:①设p 在[0,5]上随机地取值,求方程21042p x px +++=有实根的概率. ②在[1,1]-上任取两个实数,a b ,求二次方程2220x ax b ++=有两个非负实根的概率.③在区间[0,1]上任取三个实数,,x y z ,事件222{(,,)|1}A x y z x y z =++<.(1)构造出此随机事件A 对应的几何图形;(2)利用此图形求事件A 的概率. 答案:①35 ;②14 ;③6π.。
高三数学几何概型试题答案及解析
高三数学几何概型试题答案及解析1.若将一个质点随机投入如图所示的长方形ABCD中,其中AB=2,BC=1,则质点落在以AB为直径的半圆内的概率是()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题知,以AB为直径的圆的半径为1,故质点落在以AB为直径的半圆内的概率为=,故选B.考点:几何概型2.在区间上随机取两个数其中满足的概率是()A.B.C.D.【答案】B【解析】在区间[0,2]上随机取两个数x,y,对应区域的面积为4,满足y≥2x,对应区域的面积为×1×2=1,∴所求的概率为,故选B.考点:几何概型3.张先生订了一份《南昌晚报》,送报人在早上6:30-7:30之间把报纸送到他家,张先生离开家去上班的时间在早上7:00-8:00之间,则张先生在离开家之前能拿到报纸的概率是________.【答案】【解析】以横坐标x表示报纸送到时间,以纵坐标y表示张先生离家时间,建立平面直角坐标系,如图.因为随机试验落在方形区域内任何一点是等可能的,所以符合几何概型的条件.根据题意只要点落在阴影部分,就表示张先生在离开家之前能拿到报纸,即所求事件A发生,所以P(A)==.4.已知复数z=x+yi(x,y∈R)在复平面上对应的点为M.(1)设集合P={-4,-3,-2,0},Q={0,1,2},从集合P中随机取一个数作为x,从集合Q中随机取一个数作为y,求复数z为纯虚数的概率;(2)设x∈[0,3],y∈[0,4],求点M落在不等式组:所表示的平面区域内的概率.【答案】(1)(2)【解析】(1)记“复数z为纯虚数”为事件A.∵组成复数z的所有情况共有12个:-4,-4+i,-4+2i,-3,-3+i,-3+2i,-2,-2+i,-2+2i,0,i,2i,且每种情况出现的可能性相等,属于古典概型,其中事件A包含的基本事件共2个:i,2i,∴所求事件的概率为P(A)==.(2)依条件可知,点M均匀地分布在平面区域{(x,y)| }内,属于几何概型,该平面区域的图形为右图中矩形OABC围成的区域,面积为S=3×4=12.而所求事件构成的平面区域为{(x,y)| },其图形如图中的三角形OAD(阴影部分).又直线x+2y-3=0与x轴、y轴的交点分别为A(3,0)、D(0,),∴三角形OAD的面积为S1=×3×=.∴所求事件的概率为P===.5.在区间[-6,6]内任取一个元素x0,抛物线x2=4y在x=x处的切线的倾斜角为α,则α∈[,]的概率为________.【答案】【解析】当切线的倾斜角α∈[,]时,切线斜率的取值范围是(-∞,-1]∪[1,+∞),抛物线x2=4y在x=x0处的切线斜率是x,故只要x∈(-∞,-2]∪[2,+∞)即可,若在区间[-6,6]内取值,则只能取区间[-6,-2]∪[2,6)内的值,这个区间的长度是8,区间[-6,6]的长度是12,故所求的概率是=.6.在可行域内任取一点,规则如流程图所示,求输出数对(x,y)的概率.【答案】【解析】可行域为中心在原点,顶点在坐标轴上的正方形(边长为),x2+y2≤表示半径为的圆及其内部,所以所求概率为=.7.在长为的线段上任取一点,并且以线段为边作正三角形,则这个正三角形的面积介于与之间的概率为()A.B.C.D.【答案】D【解析】解:边长为的正三角形的面积为,由得:在长为的线段上任取一点,有无限个可能的结果,所有可能结果对应一个长度为20的线段,设“以线段为边的正三角形面积介于与之间”为事件M,则包含M的全部基本事对应的是长度为6的线段,所以故选D.【考点】几何概型.8.在平面区域内随机取一点,则所取的点恰好满足的概率是()A.B.C.D.【答案】C【解析】如图,此题为几何概型,,故选C.【考点】几何概型9.一只昆虫在边长分别为、、的三角形区域内随机爬行,则其到三角形顶点的距离小于的地方的概率为 .【答案】.【解析】如下图所示,易知三角形为直角三角形,昆虫爬行的区域是在三角形区域内到以各顶点为圆心,半径为的圆在三角形区域内的部分,实际上就是三个扇形,将这三个扇形拼接起来就是一个半圆,其半径长为,面积为,三角形的面积为,因此昆虫爬行时到三角形顶点的距离小于的地方的概率为.【考点】几何概型10.如图,一半径为的圆形靶内有一个半径为的同心圆,将大圆分成两部分,小圆内部区域记为环,圆环区域记为环,某同学向该靶投掷枚飞镖,每次枚. 假设他每次必定会中靶,且投中靶内各点是随机的.(1)求该同学在一次投掷中获得环的概率;(2)设表示该同学在次投掷中获得的环数,求的分布列及数学期望.【答案】(1);(2)详见解析.【解析】(1)先根据题中条件确定相应的事件为几何概型,然后利用几何概型的概率计算公式(对应区域面积之比)求出相应事情的概率即可;(2)(1)由题意可得是几何概型,设,该同学一次投掷投中环的概率为;(2)由题意可知可能的值为、、、,,,,,的分布列为环,答:的数学期望为环.【考点】1.几何概型;2.离散型随机变量分布列与数学期望11.已知正方体的棱长为2,在四边形内随机取一点,则的概率为_______ ,的概率为_______.【答案】;【解析】四边形为矩形且。
几何概型例题分析及习题(含答案)
2几何概型例题分析及练习题(含答案)[例1]甲、乙两人约定在下午4:00~5:00间在某地相见他们约好当其中一人先到后一定要等另一人 15分钟,若另一人仍不 到则可以离去,试求这人能相见的概率。
解:设X 为甲到达时间,y 为乙到达时间.建立坐标系,如图[例2]设A 为圆周上一定点,在圆周上等可能任取一点与 A 连接,求弦长超过半径 2倍的概率[例3]将长为1的棒任意地折成三段,求三段的长度都不超过丄2的概率。
解:设第一段的长度为x ,第二段的长度为y ,第三段的长度为1 x y ,则基本事件组所对应的几何区域可表示为{(x,y)|O x 1,0 y 1,0 x y 1},即图中黄色区域,此区域面积为1。
2事件“三段的长度都不超过 1”所对应的几何区域可表2 示为1 1 1A {( x, y)|(x, y) , x -,y J x y 才即图中最中间三角形区域,此区域面积为 丄(丄)2 12 2 81此时事件“三段的长度都不超过1”的概率为P -8 1 2 14|x y| 15时可相见,即阴影部分602 452 602rinx-尸一 13flJ 1 S 哎y60 K解:| AB| | AC| ,2R .BCD圆周7 16A[例4]两对讲机持有者张三、李四,为卡尔货运公司工作,他们对讲机的接收范围是25,下午3: 00张三在基地正东30内 部处,向基地行驶,李四在基地正北 40内部处,向基地行 驶,试问下午3: 00,他们可以交谈的概率。
解:设x,y 为张三、李四与基地的距离x [0,30],y [0,40],以基地为原点建立坐标系.他们构成实数对(x,y ),表示区域总 面积为1200,可以交谈即x 2 y 2 25程x 2 ax b 0两根均为正数的概率a 2 4b 0-252 120025 192[例5]在区间[1,1]上任取两数a,b , 运用随机模拟方法求二次方解:(2)X2 a 0x2 b 0(1 )利用计算器产生变换 a a1 2 1,0至1区间两组随机数a1,b1b1 2 1,事件A表示b三角形的概率。
高考复习几何概型复习题(含答案)
几何概型试题汇编一、单选题(共27题;共54分)1.在区间上随机取一个数x,则事件“ ”不发生的概率为()A. B. C. D.2.在区间内的所有实数中随机取一个实数,则这个实数满足的概率是()A. B. C. D.3.在由不等式组所确定的三角形区域内随机取一点,则该点到此三角形的三个顶点的距离均不小于1的概率是( )A. B. C. D.4.设不等式组,表示的平面区域为D,在区域D内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率是()A. B. C. D.5.如图,矩形中,点的坐标为.点的坐标为.直线的方程为:且四边形为正方形,若在五边形内随机取一点,则该点取自三角形 (阴影部分)的概率等于()A. B. C. D.6.如图,六边形是一个正六边形,若在正六边形内任取一点,则恰好取在图中阴影部分的概率是()A. B. C. D.7.如图所示,三国时代数学家赵爽在《周髀算经》中利用弦图,给出了勾股定理的绝妙证明.图中包含四个全等的直角三角形及一个小正方形(阴影)。
设直角三角形有一内角为,若向弦图内随机抛掷1000颗米粒(大小忽略不计),则落在小正方形(阴影)内的米粒数大约为()A. 134B. 866C. 300D. 5008.我们可以用计算机产生随机数的方法估计的近似值,如图所示的程序框图表示其基本步骤(中用函数来产生的均匀随机数),若输出的结果为524,则由此可估计的近似值为()A. 3.144B. 3.154C. 3.141D. 3.1429.如图,在矩形区域的两点处各有一个通信基站,假设其信号的覆盖范围分别是扇形区域和扇形区域(该矩形区域内无其他信号来源,基站工作正常).若在该矩形区域内随机地选一地点,则该地点无信号的概率是()A. B. C. D.10.在区间[0,1]上随机选取两个数x和y,则y>2x的概率为()A. B. C. D.11.用电脑每次可以从区间(0,1)内自动生成一个实数,且每次生成每个实数都是等可能性的,若用该电脑连续生成3个实数,则这3个实数都大于的概率为()A. B. C. D.12.在区间[﹣1,2]上随机取一个数x,则|x|≤1的概率为()A. B. C. D.13.设复数z=(x﹣1)+yi(x,y∈R),若|z|≤1,则y≥x的概率为()A. +B. +C. ﹣D. ﹣14.如图一铜钱的直径为32毫米,穿径(即铜钱内的正方形小孔边长)为8毫米,现向该铜钱内随机地投入一粒米(米的大小忽略不计),则该粒米未落在铜钱的正方形小孔内的概率为()A. B. C. D.15.节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时候相差不超过2秒的概率是()A. B. C. D.16.圆O内有一内接正三角形,向圆O内随机投一点,则该点落在正三角形内的概率为()A. B. C. D.17.如图所示,墙上挂有边长为a的正方形木板,它的四个角的空白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为的圆弧,某人向此板投镖,假设每次都能击中木板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则它击中阴影部分的概率是()A. 1﹣B.C. 1﹣D. 与a的取值有关18.不等式6﹣5x﹣x2≥0的解集为D,在区间[﹣7,2]上随机取一个数x,则x∈D的概率为()A. B. C. D.19.如图,在边长为2的正方形ABCD的内部随机取一点E,则△ABE的面积大于的概率为()A. B. C. D.20.如图,点A为周长为3的圆周上的一定点,若在该圆周上随机取一点B,则劣弧AB的长度小于1的概率为()A. B. C. D.21.如图,在圆心角为90°的扇形中以圆心O为起点作射线OC,则使得∠AOC与∠BOC都不小于30°的概率是()A. B. C. D.22.在区间(0,3]上随机取一个数x,则事件“0≤log2x≤1”发生的概率为()A. B. C. D.23.某人从甲地去乙地共走了500m,途经一条宽为xm的河流,该人不小心把一件物品丢在途中,若物品掉在河里就找不到,若物品不掉在河里,则能找到,已知该物品能被找到的概率为,则河宽为()A. 80mB. 100mC. 40mD. 50m24.在平面直角坐标系中,记抛物线y=x﹣x2与x轴所围成的平面区域为M,该抛物线与直线y=kx(k>0)所围成的平面区域为N,向区域M内随机抛掷一点P,若点P落在区域N内的概率为,则k的值为()A. B. C. D.25.在半径为1的圆O内任取一点M,过M且垂直OM与直线l与圆O交于圆A,B两点,则AB长度大于的概率为()A. B. C. D.26.在长为16cm的线段MN上任取一点P,以MP,NP为邻边作一矩形,则该矩形的面积大于60cm2的概率为()A. B. C. D.27.如图,圆O内有一个内接三角形ABC,且直径AB=2,∠ABC=45°,在圆O内随机撒一粒黄豆,则它落在三角形ABC内(阴影部分)的概率是()A. B. C. D.二、填空题(共7题;共7分)28.已知Ω1是集合{(x,y)|x2+y2≤1}所表示的区域,Ω2是集合{(x,y)|y≤|x|}所表示的区域,向区域Ω1内随机的投一个点,则该点落在区域Ω2内的概率为________.29.在[0,a](a>0)上随机抽取一个实数x,若x满足<0的概率为,则实数a的值为________.30.某校早上8:00开始上课,假设该校学生小张与小王在早上7:30~7:50之间到校,且每人在该时间段任何的时刻到校是等可能的,则小张比小王至少早5分钟到校的概率为________31.上随机地取一个数k,则事件“直线y=kx与圆相交”发生的概率为________32.在棱长为2的正方体内随机取一点,取到的点到正方体中心的距离大于1的概率________.33.如图所示,为了求出一个边长为10的正方形内的不规则图形的面积,小明设计模拟实验:向这个正方形内均匀的抛洒20粒芝麻,结果有8粒落在了不规则图形内,则不规则图形的面积为________.34.矩形区域ABCD 中,AB 长为2 千米,BC 长为1 千米,在A 点和C 点处各有一个通信基站,其覆盖范围均为方圆1 千米,若在该矩形区域内随意选取一地点,则该地点无信号的概率为________.三、解答题(共8题;共65分)35.遂宁市观音湖港口船舶停靠的方案是先到先停.(1)若甲乙两艘船同时到达港口,双方约定各派一名代表从1,2,3,4,5中各随机选一个数(甲、乙选取的数互不影响),若两数之和为偶数,则甲先停靠;若两数之和为奇数,则乙先停靠,这种规则是否公平?请说明理由.(2)根据以往经验,甲船将于早上7:00~8:00到达,乙船将于早上7:30~8:30到达,请求出甲船先停靠的概率36.如图,为圆柱的母线,是底面圆的直径,是的中点.(Ⅰ)问:上是否存在点使得平面?请说明理由;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若平面,假设这个圆柱是一个大容器,有条体积可以忽略不计的小鱼能在容器的任意地方游弋,如果小鱼游到四棱锥外会有被捕的危险,求小鱼被捕的概率.37.某同学在上学路上要经过A、B、C三个带有红绿灯的路口.已知他在A、B、C三个路口遇到红灯的概率依次是、、,遇到红灯时停留的时间依次是40秒、20秒、80秒,且在各路口是否遇到红灯是相互独立的.(1)求这名同学在上学路上在第三个路口首次遇到红灯的概率;,(2)求这名同学在上学路上因遇到红灯停留的总时间.38.设关于x的一元二次方程x2+ax﹣+1=0.(1)若a是从1,2,3这三个数中任取的一个数,b是从0,1,2这三个数中任取的一个数,求上述方程中有实根的概率;(2)若a是从区间[0,3]中任取的一个数,b是从区间[0,2]中任取的一个数,求上述方程有实根的概率.39.设事件A表示“关于x的一元二次方程x2+ax+b2=0有实根”,其中a,b为实常数.(Ⅰ)若a为区间[0,5]上的整数值随机数,b为区间[0,2]上的整数值随机数,求事件A发生的概率;(Ⅱ)若a为区间[0,5]上的均匀随机数,b为区间[0,2]上的均匀随机数,求事件A发生的概率.40.已知关于x的二次函数f(x)=ax2﹣4bx+1.(Ⅰ)设集合A={﹣1,1,2,3,4,5}和B={﹣2,﹣1,1,2,3,4},分别从集合A,B中随机取一个数作为a和b,求函数y=f(x)在区间[1,+∞)上是增函数的概率.(Ⅱ)设点(a,b)是区域内的随机点,求函数f(x)在区间[1,+∞)上是增函数的概率.41.已知正方形ABCD的边长为1,弧BD是以点A为圆心的圆弧.(1)在正方形内任取一点M,求事件“|AM|≤1”的概率;(2)用大豆将正方形均匀铺满,经清点,发现大豆一共28粒,其中有22粒落在圆中阴影部分内,请据此估计圆周率π的近似值(精确到0.01).42.某旅游公司为甲,乙两个旅游团提供四条不同的旅游线路,每个旅游团可任选其中一条旅游线路.(1)求甲、乙两个旅游团所选旅游线路不同的概率;(2)某天上午9时至10时,甲,乙两个旅游团都到同一个著名景点游览,20分钟后游览结束即离去.求两个旅游团在该著名景点相遇的概率.答案解析部分一、单选题1.【答案】D【考点】几何概型【解析】【解答】解:区间上随机取一个数x,对应区间长度为,满足事件“ ”的x范围为x+1≤3,即≤x≤2,对应区间长度为2+ ,所以事件不发生的概率为1﹣= ;故选D.【分析】由题意,本题是几何概型,首先求出事件对应的区间长度,利用长度比求概率.2.【答案】C【考点】几何概型【解析】【解答】由题意可得,该问题为长度型几何概型,则所求问题的概率值为:.故答案为:C.【分析】根据题目中所给的条件的特点,分别计算出区间(15,25]的长度,区间(17,20)的长度,代入几何概型概率计算公式,即可得到答案.考查几何概型的概率计算.其中根据已知条件计算出基本事件总数对应的几何量的大小,和满足条件的几何量的大小是解答本题的关键.3.【答案】D【考点】几何概型【解析】【解答】画出关于的不等式组所构成的三角形区域,如图所示.的面积为离三个顶点距离都不大于1的地方的面积为∴其恰在离三个顶点距离都不小于1的地方的概率为故答案为:D.【分析】画出关于x,y的不等式组所构成的三角形区域,求出三角形的面积;再求出距三角形的三顶点距离小于等于1的区域为三个扇形,三个扇形的和是半圆,求出半圆的面积;利用对立事件的概率公式及几何概型概率公式求出恰在离三个顶点距离都不小于1的地方的概率.几何概率:设几何概型的基本事件空间可表示成可度量的区域Ω,事件A所对应的区域用A表示(A⊆Ω),则P(A)=称为事件A的几何概率.4.【答案】D【考点】二元一次不等式(组)与平面区域,几何概型【解析】【解答】解:其构成的区域D如图所示的边长为2的正方形,面积为S1=4,满足到原点的距离大于2所表示的平面区域是以原点为圆心,以2为半径的圆外部,面积为=4﹣π,∴在区域D内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率P=故选:D.【分析】本题属于几何概型,利用“测度”求概率,本例的测度即为区域的面积,故只要求出题中两个区域:由不等式组表示的区域和到原点的距离大于2的点构成的区域的面积后再求它们的比值即可.5.【答案】D【考点】几何概型【解析】【解答】在中,令,得,即,则,所以,,由几何概型的概率公式,得在五边形内随机取一点,该点取自三角形 (阴影部分)的概率.故答案为:D.【分析】根据题意求出点D的坐标,再由两点间的距离公式代入数值求出结果,结合四边形的面积代入数值求出结果把数值代入到几何概型的概率公式求出结果即可。
高二数学几何概型试题答案及解析
高二数学几何概型试题答案及解析1.在同一坐标系中,D是由曲线y=cosx,x∈[﹣,]与x轴所围成的封闭区域,E是由曲线y=cosx,直线x=﹣,x=与x轴所围成的封闭区域,若向D内随机投一点,则该点落入E中的概率为()A.B.C.D.【答案】B【解析】D的面积 ,E的面积 ,若向D内随机投一点,则该点落入E中的概率为故选 B.【考点】几何概型.2.设有关于的一元二次方程(1)若是从0,1,2,3四个数中任取的一个数,是从0,1,2三个数中任取的一个数,求上述方程有实根的概率;(2)若是从区间[0,3]任取的一个数,是从区间[0,2]任取的一个数,求上述方程有实根的概率.【答案】(1)(2)【解析】(1)古典概型的概率问题,关键是正确找出基本事件总数和所求事件包含的基本事件数,然后利用古典概型的概率计算公式计算;(2)当基本事件总数较少时,用列举法把所有的基本事件一一列举出来,要做到不重不漏,有时可借助列表,树状图列举,当基本事件总数较多时,注意去分排列与组合;(3)注意判断是古典概型还是几何概型,基本事件前者是有限的,后者是无限的,两者都是等可能性.(4)在几何概型中注意区域是线段,平面图形,立体图形.试题解析:解:设事件A为“方程x2+2ax+b2=0有实根”.当a≥0,b≥0时,方程x2+2ax+b2=0有实根的充要条件为a≥b.(1)基本事件共有12个:(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2).其中第一个数表示a的取值,第二个数表示b的取值.事件A中包含9个基本事件,事件A发生的概率为P(A)==..6分(2)试验的全部结果所构成的区域为{(a,b)|0≤a≤3,0≤b≤2},构成事件A的区域为{(a,b)|0≤a≤3,0≤b≤2,a≥b},所以所求的概率为P(A)== 12分【考点】(1)古典概型的概率;(2)几何概型的概率.3.如图,在一个长为,宽为2的矩形OABC内,曲线与x轴围成如图所示的阴影部分,向矩形OABC内随机投一点(该点落在矩形OABC内任何一点是等可能的),则所投的点落在阴影部分的概率是。
几何概型习题附答案
1.在区间[0,2]上随机地取出一个数x ,则事件“-1≤log 12⎝⎛⎭⎫x +12≤1”发生的概率为( )A .34 B.23 C .13D .14解析:选A .不等式-1≤log 12⎝⎛⎭⎫x +12≤1可化为log 122≤log 12⎝⎛⎭⎫x +12≤log 1212,即12≤x +12≤2,解得0≤x ≤32,故由几何概型的概率公式得P =32-02-0=34.2.在长为12 cm 的线段AB 上任取一点C .现作一矩形,邻边长分别等于线段AC ,CB 的长,则该矩形面积小于32 cm 2的概率为( )A .16 B.13 C .23D .45解析:选C .设AC =x (0<x <12),则CB =12-x ,所以x (12-x )<32,解得0<x <4或8<x <12. 所以P =4+412=23.3.在如图所示的圆形图案中有12片树叶,构成树叶的圆弧均相同且所对的圆心角为π3,若在圆内随机取一点,则此点取自树叶(即图中阴影部分)的概率是( )A .2-33πB.4-63πC .13-32πD .23解析:选B .设圆的半径为r ,根据扇形面积公式和三角形面积公式得阴影部分的面积S =24⎝⎛⎭⎫16πr 2-34r 2=4πr 2-63r 2,圆的面积S ′=πr 2,所以此点取自树叶(即图中阴影部分)的概率为S S ′=4-63π,故选B .4.已知平面区域D ={(x ,y )|-1≤x ≤1,-1≤y ≤1},在区域D 内任取一点,则取到的点位于直线y =kx (k ∈R )下方的概率为( )A .12 B.13 C .23D .34解析:选A .由题设知,区域D 是以原点为中心的正方形,直线y =kx 将其面积平分,如图,所求概率为12.5.如图所示,A 是圆上一定点,在圆上其他位置任取一点A ′,连接AA ′,得到一条弦,则此弦的长度小于或等于半径的概率为( )A .12 B.32C .13D .14解析:选C .当AA ′的长度等于半径长度时,∠AOA ′=π3,A ′点在A 点左右都可取得,故由几何概型的概率计算公式得P =2π32π=13,故选C .6.某人随机地在如图所示的正三角形及其外接圆区域内部投针(不包括三角形边界及圆的外界),则针扎到阴影区域(不包括边界)的概率为________.解析:设正三角形的边长为a ,圆的半径为R ,则正三角形的面积为34a 2. 由正弦定理得2R =a sin 60°,即R =33a ,。
几何概型的经典题型及答案
几何概型的经典题型及答案2345直径MN 垂直于EF 和E 1F 1,与他们分别相交于K 和K 1(图1-2)。
依题设条件,样本空间所对应的区域是直径MN ,有L(G)=MN=2R ,注意到弦的长度与弦心距之间的关系比,则有利场合所对对应的区域是KK 1,有1()2K L G KK OK ====以几何概率公式得()()22A L G P L G R ===。
[解法2].如图1-1所示,设园O 的半径为R, EF 为诸平行弦中的任意一条,直径MN ⊥弦EF ,它们的交点为K ,则点K 就是弦EF 的中点。
设OK=x ,则 x ∈[-R,R], 所以 L(G)=2R设事件A 为“任意画的弦的长度不小于R ”,则A 的有利场合是R ≥,解不等式,得x R ≤所以()A L G R == 于是()P A == [评注] 本题结构比较简单,题中直接给出了等可能值参数;样本空间和有利场合所对应的区域,从图上都可以直接看出。
两种解法各有特色,解法1充分利用平面几何知识,在本题似较简便,解法2引进变量x 把代数知识和几何知识有机的结合起来,从表面上看解题过程不甚简便,但确具有推广价值,这种方法可以求解复杂的几何概率问题。
例4、 在长为12cm 的线段AB 上任取一点M ,并以线段AM 为边作正方形,求这个正方形的面积介于36cm 2 与81cm 2之间的概率.分析:正方形的面积只与边长有关,因此,此题可以转化为在12cm 长的线段AB 上任取一点M ,求使得AM 的长度介于6cm 与9cm 之间的概率.解:记“面积介于36cm 2 与81cm 2之间”为事件A ,事件A 的概率等价于“长度介于6cm 与9cm 之间”的概率,所以,P(A)= 9612-=14 小结:解答本例的关键是,将正方形的面积问题先转化为与边长的关系。
练习:2、已知地铁列车每10 min 一班,在车站停1 min ,则乘客到达站台立即乘上车的概率是( )6A.110 B.19 C.111 D.18解析:设乘客到达站台立即乘上车为事件A ,试验的所有结果构成的区域长度为10 min ,而构成事件A 的区域长度为1 min ,故P (A )=110.答案:A3、已知集合A {x |-1<x <5},B ={x |x -23-x>0},在集合A 中任取一个元素x ,则事件“x ∈A ∩B ”的概率是________.解析:由题意得A ={x |-1<x <5},B ={x |2<x <3},由几何概型知:在集合A 中任取一个元素x ,则x ∈A ∩B 的概率为P =16.答案:164、 小赵欲在国庆六十周年之后从某车站乘车外出考察,已知该站发往各站的客车均每小时一班,求小赵等车时间不多于10分钟的概率.分析:因为客车每小时一班,而小赵在0~60分钟之间任何一个时刻到车站等车是等可能的, 所以他在哪个时间段到站等车的概率只与该时间段的长度有关,而与该时间段的位置无关,这符合几何概型的条件,且属于几何概型中的长度类型.解析:设A={等待的时间不多于10分钟},我们所关心的事件A 恰好是到站等车的时刻位于[50,60]这一时间段内,而事件的总体是整个一小时,即60分钟,因此,由几何概型的概率公式,得P(A)= 605060-=61,即此人等车时间不多于10分钟的概率为61.(二)、与面积有关的几何概型例1、ABCD 为长方形,1,2==BC AB ,O 为AB 的中点,在长方形ABCD 内随机取一点,取到的点到O 的距离大于1的概率为( )A .4π B.14π- C.8πD.18π-分析:由于是随机的取点,点落在长方形内每一个点的机会是等可能的,基本事件是无限多个,所以符合几何概型.解:长方形面积为2,以O 为圆心,1为半径作圆,在矩形内部的部分(半AODC B1图7圆)面积为2π,因此取到的点到O 的距离大于1的面积为22π-,则取到的点到O 的距离大于1的概率为412221)(ππ-=-==的面积长方形的面积的距离大于取到的点到ABCD O A P . 故选B.例2、 如图,射箭比赛的箭靶涂有五个彩色的分环.从外向内依次为白色、黑色、蓝色、红色,靶心为金色.金色靶心叫“黄心”.奥运会的比赛靶面直径为122 cm,靶心直径为12.2 cm.运动员在70 m 外射箭.假设运动员射的箭都能中靶,且射中靶面内任一点都是等可能的,那么射中黄心的概率为多少?思路点拨 此为几何概型,只与面积有关.解 记“射中黄心”为事件B,由于中靶点随机地落在面积为2212241cm ⨯⨯π的大圆内,而当中靶点落在面积为222.1241cm ⨯⨯π的黄心时,事件B 发生,于是事件B 发生的概率为01.0122412.1241)(2222=⨯⨯⨯⨯=cm cm B P ππ.即:“射中黄心”的概率是0.01.方法技巧 事件的发生是“击中靶心”即“黄心”的面积;总面积为最大环的圆面积.例3、在平面直角坐标系xoy 中,设D 是横坐标与纵坐标的绝对值均不大于2的点构成的区域,E 是到原点的距离不大于1的点构成的区域,向D 中随意投一点,则落入E 中的概率为 。
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几何概型的常见题型及典例分析一.几何概型的定义1.定义:如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称几何概型.2.特点:(1)无限性,即一次试验中,所有可能出现的结果(基本事件)有无限多个;(2)等可能性,即每个基本事件发生的可能性均相等.3.计算公式:.)(积)的区域长度(面积或体试验的全部结果所构成积)的区域长度(面积或体构成事件A A P = 说明:用几何概率公式计算概率时,关键是构造出随机事件所对应的几何图形,并对几何图形进行度量.4.古典概型和几何概型的区别和联系:(1)联系:每个基本事件发生的都是等可能的.(2)区别:①古典概型的基本事件是有限的,几何概型的基本事件是无限的;②两种概型的概率计算公式的含义不同.二.常见题型(一)、与长度有关的几何概型例1、在区间]1,1[-上随机取一个数x ,2cosx π的值介于0到21之间的概率为( ). A.31 B.π2 C.21 D.32 分析:在区间]1,1[-上随机取任何一个数都是一个基本事件.所取的数是区间]1,1[-的任意一个数,基本事件是无限多个,而且每一个基本事件的发生都是等可能的,因此事件的发生的概率只与自变量x 的取值范围的区间长度有关,符合几何概型的条件.解:在区间]1,1[-上随机取一个数x,即[1,1]x∈-时,要使cos2xπ的值介于0到21之间,需使223xπππ-≤≤-或322xπππ≤≤∴213x-≤≤-或213x≤≤,区间长度为32,由几何概型知使cos2xπ的值介于0到21之间的概率为31232===度所有结果构成的区间长符合条件的区间长度P. 故选A.例2、如图,A,B两盏路灯之间长度是30米,由于光线较暗,想在其间再随意安装两盏路灯C,D,问A与C,B与D之间的距离都不小于10米的概率是多少?思路点拨从每一个位置安装都是一个基本事件,基本事件有无限多个,但在每一处安装的可能性相等,故是几何概型.解记 E:“A与C,B与D之间的距离都不小于10米”,把AB三等分,由于中间长度为30×31=10米,∴313010)(==EP.方法技巧我们将每个事件理解为从某个特定的几何区域内随机地取一点,该区域中每一点被取到的机会都一样,而一个随机事件的发生则理解为恰好取到上述区域内的某个指定区域中的点,这样的概率模型就可以用几何概型来求解.例3、在半径为R的圆内画平行弦,如果这些弦与垂直于弦的直径的交点在该直径上的位置是等可能的,求任意画的弦的长度不小于R的概率。
思考方法:由平面几何知识可知,垂直于弦的直径平分这条弦,所以,题中的等可能参数是平行弦的中点,它等可能地分布在于平行弦垂直的直径上(如图1-1)。
也就是说,样本空间所对应的区域G是一维空间(即直线)上的线段MN,而有利场合所对应的区域GA是长度不小于R的平行弦的中点K所在的区间。
[解法1].设EF与E1F1是长度等于R的两条弦,K KK1图1-2图1-1O OE F E FE1F1直径MN 垂直于EF 和E 1F 1,与他们分别相交于K 和K 1(图1-2)。
依题设条件,样本空间所对应的区域是直径MN ,有L(G)=MN=2R ,注意到弦的长度与弦心距之间的关系比,则有利场合所对对应的区域是KK 1,有1()2K L G KK OK ====以几何概率公式得()()22A L G P L G R ===。
[解法2].如图1-1所示,设园O 的半径为R, EF 为诸平行弦中的任意一条,直径MN ⊥弦EF ,它们的交点为K ,则点K 就是弦EF 的中点。
设OK=x ,则 x ∈[-R,R], 所以 L(G)=2R设事件A 为“任意画的弦的长度不小于R ”,则A 的有利场合是R ≥,解不等式,得 x 2R ≤ 所以 ()22A L G R ==于是 ()22P A R == [评注] 本题结构比较简单,题中直接给出了等可能值参数;样本空间和有利场合所对应的区域,从图上都可以直接看出。
两种解法各有特色,解法1充分利用平面几何知识,在本题似较简便,解法2引进变量x 把代数知识和几何知识有机的结合起来,从表面上看解题过程不甚简便,但确具有推广价值,这种方法可以求解复杂的几何概率问题。
例4、 在长为12cm 的线段AB 上任取一点M ,并以线段AM 为边作正方形,求这个正方形的面积介于36cm 2 与81cm 2之间的概率.分析:正方形的面积只与边长有关,因此,此题可以转化为在12cm 长的线段AB 上任取一点M ,求使得AM 的长度介于6cm 与9cm 之间的概率.解:记“面积介于36cm 2 与81cm 2之间”为事件A ,事件A 的概率等价于“长度介于6cm 与9cm 之间”的概率,所以,P(A)= 9612-=14 小结:解答本例的关键是,将正方形的面积问题先转化为与边长的关系。
练习:2、已知地铁列车每10 min 一班,在车站停1 min ,则乘客到达站台立即乘上车的概率是( )A.110B.19C.111D.18解析:设乘客到达站台立即乘上车为事件A ,试验的所有结果构成的区域长度为10 min ,而构成事件A 的区域长度为1 min ,故P (A )=110.答案:A 3、已知集合A {x |-1<x <5},B ={x |x -23-x>0},在集合A 中任取一个元素x ,则事件“x ∈A ∩B ”的概率是________.解析:由题意得A ={x |-1<x <5},B ={x |2<x <3},由几何概型知:在集合A 中任取一个元素x ,则x ∈A ∩B 的概率为P =16.答案:164、 小赵欲在国庆六十周年之后从某车站乘车外出考察,已知该站发往各站的客车均每小时一班,求小赵等车时间不多于10分钟的概率.分析:因为客车每小时一班,而小赵在0~60分钟之间任何一个时刻到车站等车是等可能的, 所以他在哪个时间段到站等车的概率只与该时间段的长度有关,而与该时间段的位置无关,这符合几何概型的条件,且属于几何概型中的长度类型.解析:设A={等待的时间不多于10分钟},我们所关心的事件A 恰好是到站等车的时刻位于[50,60]这一时间段内,而事件的总体是整个一小时,即60分钟,因此,由几何概型的概率公式,得P(A)= 605060-=61,即此人等车时间不多于10分钟的概率为61. (二)、与面积有关的几何概型例1、ABCD 为长方形,1,2==BC AB ,O 为AB 的中点,在长方形ABCD 内随机取一点,取到的点到O 的距离大于1的概率为( )A .4π B.14π- C.8π D.18π- 分析:由于是随机的取点,点落在长方形内每一个点的机会是等可能的,基本事件是无限多个,所以符合几何概型.解:长方形面积为2,以O 为圆心,1为半径作圆,在矩形内部的部分(半DC圆)面积为2π,因此取到的点到O 的距离大于1的面积为22π-,则取到的点到O 的距离大于1的概率为412221)(ππ-=-==的面积长方形的面积的距离大于取到的点到ABCD O A P . 故选B.例2、 如图,射箭比赛的箭靶涂有五个彩色的分环.从外向内依次为白色、黑色、蓝色、红色,靶心为金色.金色靶心叫“黄心”.奥运会的比赛靶面直径为122 cm,靶心直径为12.2cm.运动员在70 m 外射箭.假设运动员射的箭都能中靶,且射中靶面内任一点都是等可能的,那么射中黄心的概率为多少?思路点拨 此为几何概型,只与面积有关.解 记“射中黄心”为事件B,由于中靶点随机地落在面积为2212241cm ⨯⨯π的大圆内,而当中靶点落在面积为222.1241cm ⨯⨯π的黄心时,事件B 发生,于是事件B 发生的概率为01.0122412.1241)(2222=⨯⨯⨯⨯=cm cm B P ππ. 即:“射中黄心”的概率是0.01.方法技巧 事件的发生是“击中靶心”即“黄心”的面积;总面积为最大环的圆面积.例3、在平面直角坐标系xoy 中,设D 是横坐标与纵坐标的绝对值均不大于2的点构成的区域,E 是到原点的距离不大于1的点构成的区域,向D中随意投一点,则落入E 中的概率为 。
解析:如图:区域D 表示边长为4的正方形ABCD 的内部(含边界),而区域E 表示单位圆及其内部,因此214416P ππ⨯==⨯。
答案 16π 点评:本小题中的试验结果是区域中的部分点集,其结果是不可数的,属于几何概型中典型的面积之比。
例4、在三角形ABC 中任取一点P ,证明:△ABP 与△ABC 的面积之比大于1n n -的概率为21n 。
思考方法 本题的随机点是ABP ∆的顶点P ,它等可能的分布在ABC ∆中,因此,与样本空间对应的平面区域是ABC ∆,注意到ABP ∆于ABC ∆有公共边AB ,所以的面积决定于顶点P 离底边AB 的距离。
这样不难确定与有利场合相对应的平面区域。
解 设ABP ∆与ABC ∆的面积之比为1n n-,ABC ∆的高CD 为h ,ABP ∆的高PG 为h1,公共底边AB 的长为c ,(图2)则1111212ABPABCch S h n S h n ch ∆∆-=== 11n h h n -=过点P 作EF//AB,交CD 于H,则有立场合所对应的平面区域为CEF ∆.于是所求概率为EFC ABCS P S ∆∆= 注意到EF//AB ,~EFC ABC ∆∆,且 CH=h -h 1 = h-1n n -h=1h n ,2221EFCABC h s n p S h n ∆∆⎛⎫ ⎪⎝⎭∴=== 由此,原题得证。
评注 本题的样本空间虽然与平面区域相对应,但因三角形ABC 于三角形ABP 有公共底边AB ,所以,实际变化着的量只有一个(即点P 于AB 的距离),问题还比较简单,对于较复杂的平面区域,常常要根据题设选定两个变量,由各自的约束条件确定样本空间于有立场合的相应区域。
例5、将长为L 的木棒随机的折成3段,求3段构成三角形的概率.解:设M =“3段构成三角形”.x y ,分别表示其中两段的长度,则第三段的长度为L x y --.{}()000x y x L y L x y L Ω=<<<<<+<,,,|.图2H P G F E D C B A由题意,x y L x y --,,要构成三角形,须有x y L x y +>--,即12x y +>; ()x L x y y +-->,即2L y <;()y L x y x +-->,即2L x <. 故()|222L L L M x y x y y x ⎧⎫=+><<⎨⎬⎩⎭,,,. 如图1所示,可知所求概率为221122()42L M P M L ⎛⎫ ⎪⎝⎭===Ω·的面积的面积. 例6、已知函数f (x )=-x 2+ax -b .若a 、b 都是从区间[0,4]任取的一个数,则f (1)>0成立的概率是________.解析:f (1)=-1+a -b >0,即a -b >1,如图:A (1,0),B (4,0),C (4,3),S △ABC =92,P =S △ABC S 矩=924×4=932. 答案:932练习 1、ABCD 为长方形,AB =2,BC =1,O 为AB 的中点.在长方形ABCD 内随机取一点,取到的点到O 的距离大于1的概率为( )A.π4 B .1-π4 C.π8 D .1-π8解析:对应长方形的面积为2×1=2,而取到的点到O 的距离小于等于1时,其是以O 为圆心,半径为1所作的半圆,对应的面积为12×π×12=12π,那么满足条件的概率为:1-12π2=1-π4.答案:B2、设-1≤a ≤1,-1≤b ≤1,则关于x 的方程x 2+ax +b 2=0有实根的概率是 ( )A.12B.14C.18D.116解析:由题知该方程有实根满足条件⎩⎨⎧ -1≤a ≤1,-1≤b ≤1,a 2-4b 2≥0,作平面区域如右图:由图知阴影面积为1,总的事件对应面积为正方形的面积,故概率为14.答案:B 3、已知Ω={(x ,y )|x +y ≤6,x ≥0,y ≥0},A ={(x ,y )|x ≤4,y ≥0,x -2y ≥0},若向区域Ω上随机投一点P ,则点P 落入区域A 的概率为 ( )A.13B.23C.19D.29解析:作出两集合表示的平面区域如图所示.容易得出Ω所表示的平面区域为三角形AOB 及其边界,A 表示的区域为三角形OCD 及其边界.容易求得D (4,2)恰为直线x =4,x -2y =0,x +y =6三线的交点.则可得S △AOB =12×6×6=18,S △OCD =12×4×2=4.所以点P 落在区域A 的概率为418=29.答案:D 4、在区域⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥+-≤-+00202y y x y x 内任取一点P ,则点P 落在单位圆x 2+y 2=1内的概率为( )A.π2 B.π8 C.π6 D.π4解析:区域为△ABC 内部(含边界),则概率为P =S 半圆S △ABC =π212×22×2=π4.答案:D5、在边长为2的正三角形ABC 内任取一点P ,则使点P 到三个顶点的距离至少有一个小于1的概率是________.解析:以A 、B 、C 为圆心,以1为半径作圆,与△ABC相交出三个扇形(如图所示),当P 落在阴影部分时符合要求.∴P =3×(12×π3×12)34×22=3π6.答案:36π 6、在区间[0,1]上任意取两个实数a ,b ,则函数f (x )=12x 3+ax -b 在区间[-1,1]上有且仅有一个零点的概率为________.解析:f ′(x )=32x 2+a ,故f (x )在x ∈[-1,1]上单调递增,又因为函数f (x )=12x 3+ax -b 在[-1,1]上有且仅有一个零点,即有f (-1)·f (1)<0成立,即(-12-a -b )(12+a -b )<0,则(12+a +b )(12+a -b )>0,可化为⎩⎪⎨⎪⎧ 0≤a ≤10≤b ≤112+a -b >012+a +b >0或⎩⎪⎨⎪⎧ 0≤a ≤10≤b ≤112+a -b <0,12+a +b <0由线性规划知识在平面直角坐标系aOb中画出这两个不等式组所表示的可行域,再由几何概型可以知道,函数f(x)=12x3+ax-b在[-1,1]上有且仅有一个零点的概率为可行域的面积除以直线a=0,a=1,b=0,b=1围成的正方形的面积,计算可得面积之比为78。