内容正文:
几何概型
[考试要求] 1.了解随机数的意义,能运用随机模拟方法估计概率.2.了解几何概型的意义.
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,简称几何概型.
2.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:每个试验结果的发生具有等可能性.
3.几何概型的概率公式
P(A)=.
几种常见的几何概型
(1)与长度有关的几何概型,其基本事件只与一个连续的变量有关;
(2)与面积有关的几何概型,其基本事件与两个连续的变量有关,若已知图形不明确,可将两个变量分别作为一个点的横坐标和纵坐标,这样基本事件就构成了平面上的一个区域,即可借助平面区域解决问题;
(3)与体积有关的几何概型,可借助空间几何体的体积公式解答问题.
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在一个正方形区域内任取一点的概率是零. ( )
(2)几何概型中,每一个基本事件就是从某个特定的几何区域内随机地取一点,该区域中的每一点被取到的机会相等. ( )
(3)与面积有关的几何概型的概率与几何图形的形状有关. ( )
(4)从区间[1,10]内任取一个数,取到1的概率P=. ( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)×
二、教材习题衍生
1.在线段[0,3]上任投一点,则此点坐标小于1的概率为( )
A. B. C. D.1
B [坐标小于1的区间为[0,1),长度为1,[0,3]的区间长度为3,故所求概率为.]
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( )
A B C D
A [∵P(A)=,P(B)=,P(C)=,P(D)=,
∴P(A)>P(C)=P(D)>P(B).故选A.]
3.某路公共汽车每5分钟发车一次,某乘客到乘车点的时刻是随机的,则他候车时间不超过2分钟的概率是( )
A. B.
C. D.
C [试验的全部结果构成的区域长度为5,所求事件的区域长度为2,故所求概率为P=.]
4.已知四边形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. B.1-
C. D.1-
B [如图,依题意可知所求概率为图中阴影部分与长方形的面积比,即所求概率P===1-.]
考点一 与长度(角度)有关的几何概型
长度、角度等度量的区分方法
(1)如果试验的结果构成的区域的几何度量可用长度表示,则把题中所表示的几何模型转化为长度,然后求解.解题的关键是构建事件的区域(长度).
(2)当涉及射线的转动、扇形中有关落点区域问题时,应以角度的大小作为区域度量来计算概率,且不可用线段的长度代替,这是两种不同的度量手段.
(1)在区间上随机取一个数α,使tan 2α>1的概率为( )
A. B. C. D.
(2)(2022·四川成都二模)在区间(-2,4)内随机取一个数x,使得不等式4x-5·2x+4<0成立的概率为( )
A. B.
C. D.
(1)C (2)B [(1)∵α∈,∴2α∈,由tan 2α>1,得<2α<,则<α<,
∴tan 2α>1的概率为=.故选C.
(2)由题意知4x-5·2x+4<0,
即<0,所以1<2x<4,解得0<x<2,
所以不等式4x-5·2x+4<0的解集为,
所以所求概率为=.
故选B.]
点评:本例(2)首先需要求解指数不等式,然后结合几何概型概率计算公式,转化为与长度有关的几何概型求得概率.
1.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. B. C. D.
B [如图所示,
小明到达的时间会随机的落在图中线段AB中,而当他的到达时间落在线段AC或DB上时,才能保证他等车的时间不超过10分钟,根据几何概型的概率计算公式,得所求概率P==.故选B.]
2.如图,四边形ABCD为矩形,AB=,BC=1,在∠DAB内任作射线AP,则射线AP与线段BC有公共点的概率为 .
[因为在∠DAB内任作射线AP,所以它的所有等可能事件所在的区域是∠DAB,当射线AP与线段BC有公共点时,射线AP落在∠CAB内,则区域为∠CAB,所以射线AP与线段BC有公共点的概率为==.]
考点二 与体积有关的几何概型
与体积有关的几何概型问题
如果试验的结果所构成的区域的几何度量可用空间