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课时作业(六十一) 几何概型
[基础保分练]
1.(2023·西藏昌都第一中学月考)在区间[0,1]上随机取一个数x,则事件“log0.5(4x-3)≥0”发生的概率为( )
A. B.
C. D.
D 解析:因为log0.5(4x-3)≥0,所以0<4x-3≤1,即<x≤1,所以所求概率P==.
2.(2023·湖北模拟)对于二维码,人们并不陌生,几年前,在门票、报纸等印刷品上,这种黑白相间的小方块就已经出现了.二维码背后的趋势是整个世界的互联网化,这一趋势要求信息以更为简单有效的方式从线下流向线上.如图是一个边长为2的“祝你考试成功”正方形二维码,为了测算图中黑色部分的面积,在正方形区域内随机投掷200个点,其中落入黑色部分的有125个点,据此可估计黑色部分的面积为( )
A. B.
C. D.
B 解析:据题设分析知,所求面积S=2×2×=.
3.如图,在一个棱长为2的正方体鱼缸内放入一个倒置的无底圆锥形容器,圆锥的底面圆周与鱼缸的底面正方形相切,圆锥的顶点在鱼缸的缸底上,现在向鱼缸内随机地投入一粒鱼食,则鱼食能被鱼缸内在圆锥外面的鱼吃到的概率是( )
A.1- B.
C. D.1-
A 解析:鱼缸底面正方形的面积为22=4,圆锥底面圆的面积为π,所以鱼食能被鱼缸内在圆锥外面的鱼吃到的概率是1-.
4.(2023·赣州期末)如图,正方形的边长为a,以A,C为圆心,正方形边长为半径分别作圆,在正方形内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是( )
A.2- B.2-
C.-1 D.-1
D 解析:如图所示:
阴影部分可拆分为两个小弓形,
则阴影部分面积S′=2×(πa2-a2)=πa2-a2,
正方形面积S=a2, ∴所求概率P==-1.
5.(2023·南昌豫章中学模拟)关于圆周率π,数学发展史上出现过许多很有创意的求法,如著名的浦丰实验和查理斯实验.受其启发,我们也可以通过设计下面的实验来估计π的值:先请全校m名同学每人随机写下一个都小于1的正实数对(x,y);再统计两数能与1构成钝角三角形三边的数对(x,y)的个数a;最后再根据统计数a估计π的值,那么可以估计π的值约为( )
A. B.
C. D.
D 解析:根据题意知,m名同学取m对都小于1的正实数对(x,y),即,
对应区域为边长为1的正方形,其面积为1,
若两个正实数x,y能与1构成钝角三角形三边,则有
其面积S=-,则有=-,解得π=.
6.(2023·广西玉林第十一中学模拟)如图,在矩形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f(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. B.
C. D.
B 解析:因为f(x)=B点坐标为(1,0),所以C点坐标为(1,2),D点坐标为(-2,2),A点坐标为(-2,0),故矩形ABCD的面积为2×3=6,阴影部分的面积为×3×1=,故P==.
7.如图所示,黑色部分和白色部分图形是由曲线y=,y=-,y=x,y=-x及圆构成的.在圆内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是________.
答案: 解析:根据图象的对称性知,黑色部分图形的面积为圆面积的四分之一,在圆内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是.
8.如图,正四棱锥SABCD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________.
答案: 解析:设球的半径为R,则所求的概率为
P===.
9.(2023·陕西渭南模拟)若在区间[-4,4]内随机取一个数m,在区间[-2,3]内随机取一个数n,则使得方程x2+2mx-n2+4=0有两个不相等的实数根的概率为________.
答案:1- 解析:∵方程x2+2mx-n2+4=0有两个不相等的实数根,∴Δ>0,即(2m)2-4(-n2+4)>0,m2+n2>4,总的事件的集合Ω={(m,n)|-4≤m≤4,-2≤n≤3},∴Ω所表示的平面区域(如图中矩形)的面积S=8×5=40,而满足条件的事件的集合是{(m,n)|m2+n2>4,-4≤m≤4,-2≤n≤3},∴图中阴影部分的面积S′=40-π×22=40-4π,由几何概型的概率计算公式得所求事件的概率P===1-.
10.已知向量a=(2,1),b=(x,y).
(1)若x∈{-1,0,1,2},y∈{-1,0,1},求向量a∥b的概率;
(2)若x∈[-1,2],y∈[-1,1],求向量a,b的夹角是钝角的概率.
解:(1)设“a∥b”为事件A