2015届高考数学总复习 基础知识名师讲义 第十章 第七节几何概型 理

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第七节 几何概型

知识梳理 一、几何概型

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)成正比,则这样的概率模型叫做几何概型.也就是说:事件A 为区域Ω的某一子区域A ,A 的概率只与子区域A 的几何度量(长度、面积或体积)成正比,而与A 的位置和形状无关.满足以上条件的试验称为几何概型.

二、在几何概型中,事件A 发生的概率的计算公式

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)=μA

μΩ

.其中μΩ表示区域Ω的

几何度量,μA 表示子区域A 的几何度量.

三、几何概型的两个基本特点

(1)无限性:在一次试验中,可能出现的结果有无限多个; (2)等可能性:每个结果的发生具有等可能性. 四、均匀随机数

均匀随机数在日常生活中有着广泛的应用,我们可以利用计算器或计算机来产生均匀随机数,从而来模拟随机试验.其具体方法是:建立一个概率模型,它与某些我们感兴趣的量(如概率值、常数)有关,然后设计适当的试验,并通过这个试验的结果来确定这些量.

基础自测 1.在区间[0,9]上随机取一实数x ,则该实数x 满足不等式1≤log 2x ≤2的概率为 ( ) A.19 B.29 C.49 D.59

解析:由1≤log 2x ≤2得2≤x ≤4,故所求概率为2

9

.

答案:B

2.在区间[-π,π]内随机取两个数分别记为a ,b ,则使得函数f (x )=x 2+2ax -b 2

+π2

有零点的概率为( )

A .1-π8

B .1-π4

C .1-π2

D .1-3π4

答案:B

1.了解随机数的意义,能运用模拟方法估计概率.

2.了解几何概型的意义.

3.(2013·苏锡常镇四市高三教学调研测试(二))如图,边长为2的正方形内有一个半径为1的半圆.向正方形内任投一点(假设该点落在正方形内的每一点都是等可能的),则该点落在半圆内的概率为________.

解析:正方形的面积为S 1=4,半圆的面积为S 2=π

2

,所以,该点落在半圆内的概率为

P =S 2S 1=π8

. 答案:π

8

4.在区间[-5,5]内随机地取出一个数a ,使得1∈{x |2x 2+ax -a 2

>0}的概率为________.

解析:由1∈{}x |2x 2+ax -a 2>0,得a 2

-a -2<0⇒-1

.

答案:3

10

1.(2013·陕西卷)如图, 在矩形区域ABCD 的A, C 两点处各有一个通信基站, 假设其信号覆盖范围分别是扇形区域ADE 和扇形区域CBF (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 .1-π4 B.π

2-1

C .2-π2 D.π4

解析:该地点有信号的概率=

扇形ADE 的面积+扇形CBF 的面积矩形ABCD 的面积=12×

π×1

22=π4,所以该地点无信号的概率是1-π

4

.

故选A.

答案:A

2.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________.

解析:(1)圆心到直线的距离为:d =||

-2532+4

2

=5;

(2)当圆C 上的点到直线l 的距离是2时有两个点为点B

与点D ,设过这两点的直线方程为4x +3y +c =0,同时可得到的圆心到直线4x +3y +c =0的距离为OH =3,又圆的半径

为r =23,可得∠BOD =60°,由图可知点A 在弧BD 上移动,弧长l BD =16×c =c

6,圆周

长c ,故P (A )=

l BD

c =1

6

. 答案:(1)5 (2)1

6

1.(2013·伊春模拟)已知|x |≤2,|y |≤2,点P 的坐标为(x ,y )( x ,y ∈R ),则P 满

足(x -2)2+(y -2)2

≤4的概率是__________.

解析: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).

所以所求的概率P 1=14π×224×4=π

16

.

答案:π

16

2.已知集合A ={x | x

2

+2x -3<0},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭

⎪⎬⎪

⎫x ⎪

⎪⎪

x +2

x -3<0

. (1)在区间(-4,4)上任取一个实数x ,求“x ∈(A ∩B )”的概率;

(2)设(a ,b )为有序实数对,其中a 是从集合A 中任取的一个整数,b 是从集合B 中任取的一个整数,求“b -a ∈(A ∪B )”的概率.

解析:(1)由已知A ={x | -3

设事件“x ∈(A ∩B )”的概率为P 1,这是一个几何概型,则P 1=3

8

.

(2)因为a ,b ∈Z ,且a ∈A ,b ∈B ,所以,基本事件共12个:(-2,-1),(-2,0),(-2,1),(-2,2),(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(-1,2),(0,-1),(0,0),(0,1),(0,2).

设事件E 为“b -a ∈(A ∪B )”,则事件E 中包含9个基本事件,所以事件E 的概率P (E )=912=34.

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