高中数学:几何概型 (6)
数学一轮复习第十章10.6几何概型学案理含解析

第六节几何概型【知识重温】一、必记2个知识点1.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①________(②________或③________)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称为④________。
2.在几何概型中,事件A的概率的计算公式如下:P(A)=⑤______________________________________________________________________ __。
二、必明2个易误点1.计算几何概型问题的关键是怎样把具体问题(如时间问题等)转化为相应类型的几何概型问题.2.几何概型中,线段的端点、图形的边框是否包含在事件之内不影响所求结果.【小题热身】一、判断正误1.判断下列说法是否正确(请在括号中打“√”或“×”).(1)几何概型中,每一个基本事件都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.()(2)几何概型定义中的区域可以是线段、平面图形或空间几何体.()(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)几何概型与古典概型中的基本事件发生的可能性都是相等的,其基本事件个数都有限.()二、教材改编2.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.错误!B.错误!C。
错误!D。
错误!3.一只小蜜蜂在一个棱长为3的正方体内自由飞行,若蜜蜂在飞行过程中始终保持与正方体6个表面的距离均大于1,称其为“安全飞行”,则蜜蜂“安全飞行”的概率为()A.错误!B.错误!C。
错误! D.错误!三、易错易混4.[2021·福建莆田质检]从区间(0,1)中任取两个数作为直角三角形两直角边的长,则所取的两个数使得斜边长不大于1的概率是()A.错误!B.错误!C。
错误!D。
错误!5.在区间[-1,2]上随机取一个数x,则x∈[0,1]的概率为________.四、走进高考6.[2017·全国卷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。
几何概型的定义

几何概型的定义
几何(Geometry)是数学的一个分支,也被称为几何学,是计算物体在空间中的位置,形状及大小的研究,看待空间结构。
它是研究物体形状及图形之间映射关系,主要研究内
容是图形,解析几何,计算几何,代数几何,向量几何。
几何概念复杂,也十分重要。
几何概念是数学中一个重要的组成部分,也是几何研究的核心概念。
几何概念涵盖了
物理或虚拟物体的形状和位置,以及它们之间的关系。
几何概念的定义可能很抽象,然而
它的用途十分广泛,从求解平面或空间的图形到建筑设计等都会用到。
几何概念定义了物体的基本性质。
物体通常可以用形状,大小,以及位置来进行描述,而几何概念则定义了物体之间相互关系。
map,投影变换也是几何概念中的内容。
几何概
念中的概念包含圆形,椭圆形,正多边形,矩形等几何形状;平面,曲面,螺线管等形状;测量距离,面积,体积等变量;和角度,圆心,半径,对称等几何线性关系。
几何概念的定义不仅可以用于表示物体,还可以用于非几何形状的描述。
举例来说,
在电路设计中,将采用多重连接技术用于表示多种复杂关系,比如多次相加,做出比例变换,以及更加复杂的操作。
几何概念也可以用于表示数学模型,比如决策树,时标图等,
用于解决具有复杂内容的数学问题。
因此,可以概括地说,几何概念是描述物体大小及位置,以及物体之间的关系的抽象
概念,它的定义涉及多个不同的领域,研究的内容不仅仅限于物体的形状及图形之间的映
射关系,还包括物体的大小,距离,位置,以及非几何形状的描述。
人教版高中数学必修3讲义 几何概型

3.3几何概型3.3.1几何概型1.理解几何概型的定义及特点.(重点)2.掌握几何概型的计算方法和求解步骤,准确地把实际问题转化为几何概型问题.(难点)3.与长度、角度有关的几何概型问题.(易混点)[基础·初探]教材整理1几何概型阅读教材P135~P136例1以上的部分,完成下列问题.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.3.几何概型的概率公式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).1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)几何概型的概率与构成事件的区域形状无关.()(2)在射击中,运动员击中靶心的概率在(0,1)内.()(3)几何概型的基本事件有无数多个.()【答案】(1)√(2)×(3)√2.如图所示,有四个游戏盘,将它们水平放稳后,向上面扔一颗小玻璃球,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】A中奖概率为38,B中奖概率为14,C中奖概率为13,D中奖概率为13,故选A.【答案】 A3.在区间[-1,2]上随机取一个数x,则|x|≤1的概率为________.【解析】∵区间[-1,2]的长度为3,由|x|≤1得x∈[-1,1],而区间[-1,1]的长度为2,x取每个值为随机的,∴在[-1,2]上取一个数x,|x|≤1的概率P=23.【答案】2 3教材整理2均匀分布阅读教材P136例1及以下的部分,完成下列问题.当X为区间[a,b]上的任意实数,并且是等可能的,我们称X服从[a,b]上的均匀分布,X为[a,b]上的均匀随机数.X服从[3,40]上的均匀分布,则X的值不能等于()A.15B.25C.35 D.45【解析】由于X∈[3,40],则3≤X≤40,则X≠45.故选D.【答案】 D[小组合作型]与长度有关的几何概型某汽车站每隔15 min有一辆汽车到达,乘客到达车站的时刻是任意的,求一位乘客到达车站后等车时间超过10 min的概率.【精彩点拨】乘客在上一辆车发车后的5 min之内到达车站,等车时间会超过10 min.【尝试解答】设上一辆车于时刻T1到达,而下一辆车于时刻T2到达,则线段T1T2的长度为15,设T是线段T1T2上的点,且T1T=5,T2T=10,如图所示.记“等车时间超过10 min”为事件A,则当乘客到达车站的时刻t落在线段T1T上(不含端点)时,事件A发生.∴P(A)=T1T的长度T1T2的长度=515=13,即该乘客等车时间超过10 min的概率是13.在求解与长度有关的几何概型时,首先找到试验的全部结果构成的区域D,这时区域D可能是一条线段或几条线段或曲线段,然后找到事件A发生对应的区域d,在找d的过程中,确定边界点是问题的关键,但边界点是否取到却不影响事件A的概率.[再练一题]1.一个路口的红灯亮的时间为30秒,黄灯亮的时间为5秒,绿灯亮的时间为40秒,当你到达路口时,看见下列三种情况的概率各是多少?(1)红灯亮;(2)黄灯亮;(3)不是红灯亮.【解】在75秒内,每一时刻到达路口亮灯的时间是等可能的,属于几何概型.(1)P=红灯亮的时间全部时间=3030+40+5=25.(2)P=黄灯亮的时间全部时间=575=115.(3)P=不是红灯亮的时间全部时间=黄灯亮或绿灯亮的时间全部时间=4575=35,或P=1-P(红灯亮)=1-25=35.与面积有关的几何概型设有一个等边三角形网格,其中每个最小等边三角形的边长都是4 3 cm,现用直径等于2 cm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.【精彩点拨】当且仅当硬币中心与格线的距离都大于半径1,硬币落下后与格线没有公共点,在等边三角形内作与正三角形三边距离为1的直线,构成小等边三角形,当硬币中心在小等边三角形内时,硬币与三边都没有公共点,所以硬币与格线没有公共点就转化为硬币中心落在小等边三角形内的问题.【尝试解答】设A={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距离都为1,则等边三角形的边长为43-23=23,由几何概率公式得:P(A)=34(23)234(43)2=14.几何概型的特点是基本事件有无限多个,但应用数形结合的方法即可巧妙解决,即要构造出随机事件对应的几何图形,利用图形的几何量度来求随机事件的概率.[再练一题]2.如图3-3-1,一个等腰直角三角形的直角边长为2,分别以三个顶点为圆心,1为半径在三角形内作圆弧,三段圆弧与斜边围成区域M(图中白色部分).若在此三角形内随机取一点P,则点P落在区域M内的概率为________.图3-3-1【解析】 由题意知题图中的阴影部分的面积相当于半径为1的半圆面积,即阴影部分面积为π2,又易知直角三角形的面积为2,所以区域M 的面积为2-π2.故所求概率为2-π22=1-π4.【答案】 1-π4与体积有关的几何概型一只小蜜蜂在一个棱长为3的正方体内自由飞行,若蜜蜂在飞行过程中始终保持与正方体6个面的距离均大于1,称其为“安全飞行”,求蜜蜂“安全飞行”的概率.【精彩点拨】 利用体积之比求概率.【尝试解答】 依题意,在棱长为3的正方体内任意取一点,这个点到各面的距离均大于1.则满足题意的点区域为:位于该正方体中心的一个棱长为1的小正方体.由几何概型的概率公式,可得满足题意的概率为:P =1333=127.与体积有关的几何概型问题的解决:(1)如果试验的全部结果所构成的区域可用体积来度量,则其概率的计算公式为:P(A)=构成事件A的体积试验的全部结果构成的体积.(2)解决此类问题一定要注意几何概型的条件,并且要特别注意所求的概率是与体积有关还是与长度有关,不要将二者混淆.[再练一题]3.本例条件不变,求这个蜜蜂飞到正方体某一顶点A的距离小于13的概率.【解】到A点的距离小于13的点,在以A为球心,半径为13的球内部,而点又必须在已知正方体内,则满足题意的A点的区域体积为43π×⎝⎛⎭⎪⎫133×18.所以P=43π×⎝⎛⎭⎪⎫133×1833=π2×37.[探究共研型]几何概型与古典概型的异同探究1【提示】相同点:古典概型与几何概型中每一个基本事件发生的可能性都是相等的.不同点:古典概型要求随机试验的基本事件的总数必须是有限多个;几何概型要求随机试验的基本事件的个数是无限的,而且几何概型解决的问题一般都与几何知识有关.探究2P(A)=0⇔A是不可能事件,P(A)=1⇔A是必然事件是否成立?【提示】(1)无论是古典概型还是几何概型,若A是不可能事件,则P(A)=0肯定成立;若A是必然事件,则P(A)=1肯定成立.(2)在古典概型中,若事件A的概率P(A)=0,则A为不可能事件;若事件A的概率P(A)=1,则A为必然事件.(3)在几何概型中,若事件A的概率P(A)=0,则A不一定是不可能事件,如:事件A对应数轴上的一个点,则其长度为0,该点出现的概率为0,但A并不是不可能事件;同样地,若事件A的概率P(A)=1,则A也不一定是必然事件.(1)在区间[-2,2]上任取两个整数x,y组成有序数对(x,y),求满足x2+y2≤4的概率;(2)在区间[-2,2]上任取两个实数x,y组成有序数对(x,y),求满足x2+y2≤4的概率.【精彩点拨】(1)在区间[-2,2]上任取两个整数x,y,组成有序数对(x,y)是有限的,应用古典概型求解;(2)在区间[-2,2]上任取两个实数x,y,组成有序数对(x,y)是无限的,应用几何概型求解.【尝试解答】(1)在区间[-2,2]上任取两个整数x,y组成有序数对(x,y),共计25个,其中满足x2+y2≤4的在圆上或圆内共计13个(如图所示),∴P=1325.(2)在区间[-2,2]上任取两个实数x,y组成有序数对(x,y),充满的区域是边长为4的正方形区域,其中满足x2+y2≤4的是图中阴影区域(如图所示),S阴=π×22=4π,∴P=4π16=π4.古典概型与几何概型的不同之处是古典概型的基本事件总数是有限的,而几何概型的基本事件总数是无限的,解题时要仔细审题,注意区分.[再练一题]4.下列概率模型中,几何概型的个数为()①从区间[-10,10]上任取一个数,求取到1的概率;②从区间[-10,10]上任取一个数,求取到绝对值不大于1的数的概率;③从区间[-10,10]上任取一个整数,求取到大于1而小于2的数的概率;④向一个边长为4 cm的正方形内投一点,求点离中心不超过1 cm的概率.A.1B.2C.3D.4【解析】①中的概率模型不是几何概型,虽然区间[-10,10]上有无数个数,但取到“1”只是一个数字,不能构成区间长度;②中的概率模型是几何概型,因为区间[-10,10]和区间[-1,1]上都有无数个数,且在这两个区间上的每个数被取到的可能性相等;③中的概率模型不是几何概型,因为区间[-10,10]上的整数只有21个,是有限的;④中的概率模型是几何概型,因为在边长为4 cm的正方形和半径为1 cm的圆内均有无数个点,且这两个区域内的任何一个点被投到的可能性相同.【答案】 B1.转动图中各转盘,指针指向红色区域的概率最大的是()【解析】D中红色区域面积是圆面积的一半,其面积比A、B、C中要大,故指针指到的概率最大.【答案】 D2.一只蚂蚁在如图3-3-2所示的地板砖(除颜色不同外,其余全部相同)上爬来爬去,它最后停留在黑色地板砖(阴影部分)上的概率是()图3-3-2A.13 B.23C.14 D.18【解】从题图中可以得到地板砖总数为12,其中黑色地板砖有4个,由此可知最后停留在黑色地板砖上的概率是412=1 3.【答案】 A3.在半径为1的圆中随机地投一个点,则点落在圆内接正方形中的概率是()A.1π B.2πC.2π D.3π【解析】点落在圆内的任意位置是等可能的,而落在圆内接正方形中只与面积有关,与位置无关,符合几何概型特征,圆内接正方形的对角线长等于2,则正方形的边长为 2.∵圆面积为π,正方形面积为2,∴P=2π.【答案】 B4.函数f(x)=-x2+2x,x∈[-1,3],则任取一点x0∈[-1,3],使得f(x0)≥0的概率为________.【解析】 依题意得,⎩⎪⎨⎪⎧-x 20+2x 0≥0,-1≤x 0≤3,解得0≤x 0≤2,所以任取一点x 0∈[-1,3],使得f (x 0)≥0的概率P =23-(-1)=12. 【答案】 12 5.在长为12 cm 的线段AB 上任取一点M ,并以线段AM 为边长作一个正方形,求作出的正方形面积介于36 cm 2与81 cm 2之间的概率.【解】 如图所示,点M 落在线段AB 上的任一点上是等可能的,并且这样的点有无限多个.设事件A 为“所作正方形面积介于36 cm 2与81 cm 2之间”,它等价于“所作正方形边长介于6 cm 与9 cm 之间”.取AC =6 cm ,CD =3 cm ,则当M 点落在线段CD 上时,事件A 发生.所以P (A )=|CD ||AB |=312=14.学业分层测评(二十) 几何概型(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.下列关于几何概型的说法中,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【解析】 几何概型和古典概型是两种不同的概率模型,故选A.【答案】 A2.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 和∠BOC都不小于30°的概率为()A.13 B.23C.14 D.34【解析】记M=“射线OC使得∠AOC和∠BOC都不小于30°”.如图所示,作射线OD,OE使∠AOD=30°,∠AOE=60°.当OC在∠DOE内时,使得∠AOC和∠BOC都不小于30°,此时的测度为度数30,所有基本事件的测度为直角的度数90.所以P(M)=3090=1 3.【答案】 A3.在400毫升自来水中有一个大肠杆菌,今从中随机取出2毫升水样放到显微镜下观察,则发现大肠杆菌的概率为()A.0.008 B.0.004C.0.002 D.0.005【解析】设问题转化为与体积有关的几何概型求解,概率为2400=0.005.【答案】 D4.在面积为S的△ABC的边AB上任取一点P,则△PBC的面积大于S4的概率是()A.14 B.12C.34 D.23【解析】如右图所示,在边AB上任取一点P,因为△ABC 与△PBC是等高的,所以事件“△PBC 的面积大于S 4”等价于事件“|BP ||AB |>14”.即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫△PBC 的面积大于S 4=|PA ||BA |=34. 【答案】 C5.如图3-3-3,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( )图3-3-3A .1-2πB.12-1πC.2πD.1π【解析】 设OA =OB =r ,则两个以r 2为半径的半圆的公共部分面积为2⎣⎢⎡⎦⎥⎤14π·⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22=(π-2)r 28,两个半圆外部的阴影部分面积为14πr 2-⎣⎢⎡⎦⎥⎤12π⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22×2-(π-2)r 28=(π-2)r 28,所以所求概率为2×(π-2)r 2814πr2=1-2π. 【答案】 A二、填空题6.如图3-3-4,在平面直角坐标系内,射线OT 落在60°角的终边上,任作一条射线OA ,则射线OA 落在∠xOT 内的概率为________.图3-3-4【解析】记“射线OA落在∠xOT内”为事件A.构成事件A的区域最大角度是60°,所有基本事件对应的区域最大角度是360°,所以由几何概型的概率公式得P(A)=60°360°=16.【答案】167.如图3-3-5,长方体ABCD-A1B1C1D1中,有一动点在此长方体内随机运动,则此动点在三棱锥A-A1BD内的概率为________.图3-3-5【解析】设长、宽、高分别为a,b,c,则此点在三棱锥A-A1BD内运动的概率P=16abcabc=16.【答案】168.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________.【解析】记事件A=“打篮球”,则P(A)=π×⎝ ⎛⎭⎪⎫142π×12=116.记事件B=“在家看书”,则P(B)=π×⎝ ⎛⎭⎪⎫122π×12-P(A)=14-116=316.故P(B)=1-P(B)=1-316=1316.【答案】1316三、解答题9.一海豚在水池中自由游弋,水池为长30 m,宽20 m的长方形,求此刻海豚嘴尖离岸边不超过2 m的概率.【解】如图,四边形ABCD是长30 m、宽20 m的长方形.图中的阴影部分表示事件A:“海豚嘴尖离岸边不超过2 m”.问题可化为求海豚嘴尖出现在阴影部分的概率.∵S长方形ABCD=30×20=600(m2),S长方形A′B′C′D′=(30-4)×(20-4)=416(m2),∴S阴影部分=S长方形ABCD-S长方形A′B′C′D′=600-416=184(m2),根据几何概型的概率公式,得P(A)=184600=2375≈0.31.[能力提升]1.面积为S的△ABC,D是BC的中点,向△ABC内部投一点,那么点落在△ABD内的概率为()A.13 B.12C.14 D.16【解析】向△ABC内部投一点的结果有无限个,属于几何概型.设点落在△ABD内为事件M,则P(M)=△ABD的面积△ABC的面积=12.【答案】 B2.假设你在如图3-3-6所示的图形上随机撒一粒黄豆,则它落到阴影部分(等腰三角形)的概率是________.图3-3-6【解析】设A={黄豆落在阴影内},因为黄豆落在图中每一个位置是等可能的,因此P(A)=S△ABCS圆,又△ABC为等腰直角三角形,设⊙O的半径为r,则AC=BC=2r,所以S△ABC=12AC·BC=r2,S⊙O=πr2,所以P(A)=r2πr2=1π.【答案】1π3.甲、乙两家商场对同一种商品开展促销活动,对购买该商品的顾客两家商场的奖励方案如下:甲商场:顾客转动如图3-3-7所示圆盘,当指针指向阴影部分(图中四个阴影部分均为扇形,且每个扇形圆心角均为15°,边界忽略不计)即为中奖.图3-3-7乙商场:从装有3个白球3个红球的盒子中一次性摸出2球(球除颜色外不加区分),如果摸到的是2个红球,即为中奖.问:购买该商品的顾客在哪家商场中奖的可能性大?【解】如果顾客去甲商场,试验的全部结果构成的区域为圆盘的面积πR2(R为圆盘的半径),阴影区域的面积为4×15πR2360=πR26.∴在甲商场中奖的概率为P1=πR26πR2=16.如果顾客去乙商场,记盒子中3个白球为a1,a2,a3,3个红球为b1,b2,b3,记(x,y)为一次摸球的结果,则一切可能的结果有:(a1,a2),(a1,a3),(a1,b1),(a1,b2),(a1,b3),(a2,a3),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3),(a3,b1),(a3,b2),(a3,b3),(b1,b2),(b1,b3),(b2,b3),共15种.摸到的2球都是红球的情况有(b1,b2),(b1,b3),(b2,b3),共3种.∴在乙商场中奖的概率为P2=315=1 5.∵P1<P2,∴顾客在乙商场中奖的可能性大.。
【全程复习方略】2013版高中数学 (主干知识+典例精析)11.6几何概型课件 理 新人教B版

(3)在集合A={m|关于x的方程x2+mx+ 3 m+1=0无实根}中随
4
机地取一元素m,恰使式子lgm有意义的概率为__________.
【解析】(1) P 0.1 1 0.05
2 20
(2)如图:区域F表示边长为4的正方形
ABCD的内部(含边界),区域E表示单位
12 圆及其内部,因此 P 4 4 16
用几何图形的度量来求随机事件的概率,根据实际问题的具体
情况,合理设置参数,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的点,便可构造出度量区域.
【提醒】当基本事件受两个连续变量控制时,一般是把两个连
续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.
【例3】(2012·临沂模拟)两人约定在20:00到21:00之间相见,
并且先到者必须等迟到者40分钟方可离去,如果两人出发是各自
独立的,在20:00至21:00各时刻相见的可能性是相等的,求两人
在约定时间内相见的概率. 【解题指南】两人不论谁先到都要等迟到者40分钟,即23小 时,设两人分别于x时和y时到达约见地点,要使两人在约定的 时间范围内相见,当且仅当- 2 ≤x-y≤ 2 ,因此转化为面积问
在家看书”为事件C.
1 2 1 ( ) ( )2 2 1 1 3, P B 4 1, PA 1 1 4 4 1 16
P C P A P B 3 1 13 . 4 16 16
答案:
13 16
【阅卷人点拨】通过高考中的阅卷数据分析与总结,我们可以
【例1】(1)在半径为1的圆内的一条直径上任取一点,过这个点
几何概型

G
E G
EG
E
A
H
B
A
H
B
A
H
B
3.某人午休醒来 发觉表停了, 某人午休醒来, 例3.某人午休醒来,发觉表停了,他打开收音机想听电 台整点报时,求他等待的时间不多于于10分钟的概率. 10分钟的概率 台整点报时,求他等待的时间不多于于10分钟的概率.
分析: 分析:在哪个时间段打开收音机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, 有关,而与该时间段的位置无关,这符合几何概型的条件, 由于收音机每一小时报一次, 由于收音机每一小时报一次,可以认为此人打 开收音机的时间正处于两次报时之间, 开收音机的时间正处于两次报时之间,即处于 [0,60]的任意一点 的任意一点, [0,60]的任意一点,于是概率等于等待时间 段的长度与两个整点之间长度的比. 段的长度与两个整点之间长度的比.
等待的时间小于10分钟”为事件A 10分钟 解:记“等待的时间小于10分钟”为事件A, 打开收音机的时刻位于[50 60]时间段内 [50, 打开收音机的时刻位于[50,60]时间段内 则事件A发生. 则事件A发生. 由几何概型的求概率公式得 10 1 P( A) = = 60 6 1 等待报时的时间不多于10分钟” 10分钟 答:等待报时的时间不多于10分钟”的概率为 .
6
变式训练2 某路公共汽车5 变式训练2:某路公共汽车5分钟一班准时到 达某车站,求某一人在该车站等车时间少于3 达某车站,求某一人在该车站等车时间少于3 分钟的概率(假定车到来后每人都能上) 分钟的概率(假定车到来后每人都能上).
a a+2 a+5
设上一班车离站时刻为a, 解:设上一班车离站时刻为a, 则某人到站的一切可能时刻为Ω=(a,a+5), 则某人到站的一切可能时刻为Ω=(a,a+5), 等车时间少于3分钟”为事件A 记“等车时间少于3分钟”为事件A, 则他到站的时刻只能为µ=(a+2,a+5)中的任一时刻 中的任一时刻, 则他到站的时刻只能为µ=(a+2,a+5)中的任一时刻,
高中数学几何概型

3.3几何概型3.3.1几何概型【知识提炼】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.几何概型的特点(1)试验中所有可能出现的基本事件有无限多个 .(2)每个基本事件出现的可能性相等 .3.几何概型的概率公式P(A)=________________________________________【即时小测】1.思考下列问题:(1)几何概型的概率计算一定与构成事件的区域形状有关?提示:几何概型的概率只与它的长度(面积或体积)有关,而与构成事件的区域形状无关.(2)在射击中,运动员击中靶心的概率是在(0,1)内吗?提示:不是.根据几何概型的概率公式,一个点的面积为0,所以概率为0.2.如图所示,在地面上放置着一个等分为8份的塑料圆盘,若将一粒玻璃球丢在该圆盘中,则玻璃球落在A区域内的概率是()A. B. C. D.1【解析】选A.玻璃球丢在该圆盘内,玻璃球落在各个区域内是随机的,并且落在该圆盘内的任何位置是等可能的,因此该问题是几何概型.由于A区域占整个圆形区域面积的,所以玻璃球落入A区域的概率为.3.在1000mL水中有一个草履虫,现从中随机取出3 mL水样放到显微镜下观察,则发现草履虫的概率是.【解析】由几何概型知,P=.答案:4.利用计算机产生0~1之间的均匀随机数a,则事件“3a-1<0”发生的概率为.【解析】由题意,得0<a<,所以根据几何概型的概率计算公式,得事件“3a-1<0”发生的概率为.答案:5.在{(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1}中,满足y>x的事件的概率为.【解析】由0≤x≤1且0≤y≤1得到的正方形面积为S=1,而y=x恰把其面积二等分,故P= .答案:【知识探究】知识点几何概型的概念及公式观察图形,回答下列问题:问题1:几何概型与古典概型有何区别?问题2:如何求得几何概型中事件A发生的概率?【总结提升】几何概型与古典概型的异同点类型古典概型几何概型异同一次试验的所有可能不同点(基本一次试验的所有可能出现的结果出现的结果(基本事件事件的个数) (基本事件)有无限多个)有有限个类型古典概型几何概型异同相同点(基本事件每一个试验结果(即基本事件)发生的可能性大小相等发生的等可能性)【题型探究】类型一与长度有关的几何概型【典例】1.取一根长为5m的绳子,拉直后在任意位置剪断,那么剪得两段的长都不小于2m的概率为 ()A. B. C. D.2.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,则=()A. B. C. D.【解题探究】1.典例1中,剪得两段的长都不小于2m,应将绳子几等分?提示:五等分2.典例2中如何确定点P的位置?提示:在矩形ABCD中,分别以A,B为圆心,以AB长为半径作弧交CD分别于E,F,点P在线段EF上时满足题意.【解析】1.选D.如图所示.记“剪得两段绳长都不小于2m”为事件A.把绳子五等分,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长的,所以事件A发生的概率P(A)= .2.选D.如图,在矩形ABCD中,分别以B,A为圆心,以AB长为半径作弧交CD分别于点E,F,当点P在线段EF上运动时满足题设要求,所以E,F为CD的四等分点,设AB=4,则DF=3,AF=AB=4,在直角三角形ADF中,所以【方法技巧】求解与长度有关的几何概型的步骤(1)找到试验的全部结果构成的区域D,这时区域D可能是一条线段或几条线段或曲线段,(2)找到事件A发生对应的区域d,在找d的过程中,确定边界点是问题的关键,但边界点是否取到却不影响事件A的概率.(3)利用几何概型概率的计算公式P=计算.【变式训练】平面上画了一些彼此相距2a的平行线,把一枚半径r<a的硬币任意掷在这个平面上,求硬币不与任一条平行线相碰的概率.【解析】设事件A:“硬币不与任一条平行线相碰”.为了确定硬币的位置,由硬币中心O向靠得最近的平行线引垂线OM,垂足为M,这样线段OM长度(记作|OM|)的取值范围是[0,a],只有当r<|OM|≤a时,硬币不与平行线相碰,其长度范围是(r,a].所以答案:类型二与面积有关的几何概型【典例】1.(2014·辽宁高考)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()2.(2015·蚌埠高一检测)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.【解题探究】1.典例1中要求质点落在以AB为直径的半圆内的概率,需要先求什么?提示:需要求长方形ABCD的面积及以AB为直径的半圆的面积. 2.典例2中,如何求阴影部分的面积?提示:利用“割补法”.【解析】1.选B.由题意AB=2,BC=1,可知长方形ABCD的面积S =2×1=2,以AB为直径的半圆的面积故质点落在以AB为直径的半圆内的概率2.如图所示,设OA=OB=r,则两个以为半径的半圆的公共部分面积为两个半圆外部的阴影部分面积为所以所求概率为答案:【方法技巧】处理面积型几何概型的策略设平面区域g是平面区域G的一部分,向区域G上任投一点,若落在区域g上的点数与区域g的面积成正比,而与区域g在区域G上的相对位置无关,则点落在区域g上的概率为【变式训练】(2015·福建高考)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()【解题指南】求出点C和点D的坐标,转化成面积型几何概型的概率计算.【解析】选B.因为四边形ABCD为矩形,B(1,0)且点C和点D分别在直线y=x+1和形的面积上,所以C(1,2)和D(-2,2),所以阴影部分三角S矩形=3×2=6,故此点取自阴影部分的概率【补偿训练】(2015·衡水调研)在面积为S的矩形ABCD内随机取一点P,则△PAB的面积不大于的概率是_________.【解析】如图,作PE⊥AB,设矩形的边长AB=a,BC=b,PE=h,由题意得,所以由几何概型的概率计算公式得所求概率答案:类型三与体积有关的几何概型【典例】1.(2015·成都高一检测)一只蜜蜂在一个棱长为3的正方体内自由飞行,若蜜蜂在飞行过程中始终保持与正方体6个表面的距离均大于1.称其为“安全飞行”,则蜜蜂“安全飞行”的概率为()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.【解题探究】1.典例1中,满足题意的区域是什么?提示:满足题意的点区域为:位于该正方体中心的一个棱长为1的小正方体.2.典例2中,求解与体积有关的几何概型关键是什么?提示:解与体积有关的几何概型关键是确定基本事件构成的体积与所求基本事件构成的体积.【解析】1.选C.依题意,在棱长为3的正方体内任意取一点,这个点到各面的距离均大于1,所以满足题意的点区域为:位于该正方体中心的一个棱长为1的小正方体.由几何概型的概率公式,可得满足题意的概率为2.先求点P到点O的距离小于1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则点P到点O的距离小于1或等于1的概率为:故点P到点O的距离大于1的概率为:答案:【延伸探究】1.(改变问法)若典例1中条件不变,求这个蜜蜂飞到正方体某一顶点A的距离小于的概率.【解析】到A点的距离小于的点,在以A为球心,半径为的球内部,而点又必须在已知正方体内,则满足题意的A点的区域体积为所以2.(变换条件)若典例2中的条件变为在棱长为2的正方体ABCD-- A1B1C1D1中,点O为底面ABCD的中心,在正方体ABCD-A1B1C1D1内随机取一点P,结果如何?【解析】与点O距离等于1的点的轨迹是一个半球面,半球体积为:“点P与点O距离大于1”事件对应的区域体积为则点P与点O距离大于1的概率是【方法技巧】1.与体积有关的几何概型概率的求法如果试验的结果所构成的区域的几何度量可用体积表示,则其概率的计算公式为2.解决与体积有关的几何概型的关键点解决此类问题的关键是注意几何概型的条件,分清所求的概率是与体积有关还是与长度有关,不要将二者混淆.【补偿训练】正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,在正方体内随机取点M,则使四棱锥M-ABCD的体积小于的概率为________.【解析】正方体ABCD-A1B1C1D1中,设M-ABCD的高为h,则又S=1,四边形ABCD所以h=若体积小于则h<即点M在正方体的下半部分,所以答案:【补偿训练】(2015·临沂高一检测)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()【解析】选C.如图所示,要使弦的长度小于或等于半径长度,只要点A′在劣弧A′1A′2上.AA′1=AA2′=R,所以∠AOA1′=∠AOA2′=故由几何概型的概率公式得。
概率统计§11.6 几何概型(教案)

l ,x+l-x-y>y 2
⇒ y<
l l ,y+l-x-y>x ⇒ x< .故所求结果构成集合 2 2 l⎫ ⎬ .由图可知,所求概率为 2⎭
l l ⎧ A= ⎨( x, y ) | x + y > , y < , x < 2 2 ⎩
P(A)=
A的面积 = Ω的面积
1 ⎛l⎞ •⎜ ⎟ 2 ⎝ 2⎠
µ A 0.1 1 = = =0.05. µΩ 2 20
4.在圆心角为 90°的扇形 AOB 中,以圆心 O 为起点作射线 OC,求使得∠AOC 和∠BOC 都不小于 30°的概率. 解 如图所示,把圆弧 三等分,则∠AOF=∠BOE=30°,记 A 为
“在扇形 AOB 内作一射线 OC,使∠AOC 和∠BOC 都不小于 30°” ,要使∠AOC 和∠BOC 都不小于 30°, 则 OC 就落在∠EOF 内, ∴P(A)= 30� 90 解
380
事件 A 中包含 9 个基本事件,事件 A 发生的概率为 P(A)=
9 3 = . 12 4
(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
3× 2 −
{(a,b)|0≤a≤3,0≤b≤2,a≥b}.所以所求的概率为 P(A)=
1 × 22 2 2 = . 3× 2 3
答案
1 5
3.当你到一个红绿灯路口时,红灯的时间为 30 秒,黄灯的时间为 5 秒,绿灯的时间为 45 秒,那么你看 到黄灯的概率是 答案 1 16 .
4.如图为一半径为 2 的扇形(其中扇形中心角为 90°) ,在其内部随机地撒一粒黄豆,则它落在阴影部分 的概率为 .
(第 4 题) 答案 12 π
高中数学面试试讲真题《几何概型》教案、教学设计

高中数学面试试讲真题《几何概型》教案、教学设计一、教学目标【知识与技能】初步体会几何概型的意义,掌握几何概型的计算公式并能进行简单应用。
【过程与方法】在通过几何概型特点概括出几何概型计算公式的过程中,进一步发展合情推理能力,学会运用数形结合的思想解决概率的计算问题。
【情感、态度与价值观】通过贴近生活的素材,激发学习数学的兴趣,体会用科学的态度、辩证的思想去观察、分析、研究客观世界。
二、教学重难点【重点】几何概型的意义及计算公式。
【难点】几何概型问题计算公式的推导。
三、教学过程(一)引入新课复习计算随机事件发生的概率的方法(一是通过频率估算概率,二是用古典概型公式来计算事件发生的概率),说明有时候试验的所有可能结果有无穷多个,无法利用之前的方法进行计算。
引出课题。
(二)讲解新知举例感知:(1)一个人到单位的时间可能是8:00~9:00之间任一时刻;(2)往一方格中投一个石子。
请学生说说此人到达单位的时间点以及石子落在方格的哪个位置,会不会到达的某一时间点或所落在的某一位置概率比较大,由此初步感知此类随机事件的基本特点:(1)基本事件有无限多个;(2)基本事件发生是等可能的。
结合问题说明相应概率的求法:如图,甲、乙两人玩转盘游戏,规定当指针指向B区域时,甲获胜,否则乙获胜。
请学生思考在两种情况下甲获胜的概率分别是多少。
(三)课堂练习练习:某人到单位的时间可能是8:00~9:00之间,问此人8:15之前到达单位的概率是多少?(四)小结作业小结:回顾几何概型的特点以及计算公式。
作业:总结古典概型与几何概型各自的特点及计算方法;完成书上相应练习题。
四、板书设计。
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设事件 A 为两人同乘一辆车,
y
事件 A 构成区域 A= x, y x y 0.25 , 2
A
即图中的阴影部分,面积为
S
A
7 16
.
这是一个几何概型,P A
SA S
7 16
1
O
1
2x
方法小结1:
1、先对问题进行判断,基本事件是否等可能, 确定概率模型;
2、通过观察,寻找所有基本事件构成的区域Ω, 再确定随机事件A构成的区域A;
乙到达时间
x0, y0
甲到达时间
x y 0.25(小时)
O
1 x0 2 x
二、碰面问题探究:
例 1:甲、乙两人相约于下午 1:00—2:00 之间 到某车站乘车外出,他们到达车站的时间是随机的, 两人约定先到者等候另一个人 15 分钟,过时即可 自行乘车离去,求两人一起乘车的概率
y
2
x
如何表示 x y 0.25 ? 1
自行乘车离去,求两人一起乘车的概率
思考:
y
1.甲、乙到达时间是否互相影响?2 甲、乙到达时间是否等可能?
乙到达时间
2.问题中基本事件是什么?
3.两人如何才能一起乘车?
1
甲到达时间
O
1
2x
二、碰面问题探究:
例 1:甲、乙两人相约于下午 1:00—2:00 之间
到某车站乘车外出,他们到达车站的时间是随机的,
3、利用相应的几何概型概率公式计算.
例 1 变式:
甲、乙两人相约于下午 1:00—2:00 之间
到某车站乘车,他们到达车站时间是随机的,
并且在 1:00—2:00 之间有四班客车开出,
开车时间分别是 1:15,1:30,1:45,2:00,
解:若设两甲到人达约时刻定为先x到,乙达到的达时人刻见为车y,便乘,
总结:
1、理解几何概型的基本概念; 2、根据问题建立相应的数学模型,
用数学语言、图形语言表述条件; 3、Monte Carlo方法是以概率统计理论为指导
的一类非常重要的数值计算方法,在当今的 金融工程学,宏观经济学,计算物理学等领 域应用非常广泛。
谢谢!
两人约定先到者等候另一个人 15 分钟,过时即可
自行乘车离去,求两人一起乘车的概率
思考:
y
1.甲、乙到达时间是否互相影响2?
21.甲问 x题、中乙2,基到1 本达y事时 件间2 是是什否么等?可能?y0
3每.两组人(x如0,何y0)才为能一一个起基乘本车事?件 1
甲、乙同车 到达时间差在 15 分钟以内
构成事件A 的区域长度面积或体积 试验全部结果构成的区域长度 面积或体积
mA P( A)
m
m(A)表示问题对应集 合的某种度量,通常 代表:长度、面积、 体积、角度等…
二、碰面问题探究:
例 1:甲、乙两人相约于下午 1:00—2:00 之间
到某车站乘车外出,他们到达车站的时间是随机的,
两人约定先到者等候另一个人 15 分钟,过时即可
对两类几何概型问题的 进一步探究
一、温故:
• 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型.
• 几何概型有哪两个基本特征?
(1)可能出现的结果有无限多个; (2)每个结果发生的可能性相等.
一般地,在几何概型中事件A发生的概率 计算公式为:
P A
x0, y0
O
1y 2 x
二、碰面问题探究:
例 1:甲、乙两人相约于下午 1:00—2:00 之间
到某车站乘车外出,他们到达车站的时间是随机的,
两人约定先到者等候另一个人 15 分钟,过时即可
解:两自人行到乘达时车间离的去所,有求情况两构人成一正起方乘形区车域的:概率
= x, y 1 x 2,1 x 2,面积为 S 1,
可得求1≤两x≤人2,能1≤y乘≤2,同一班车的概率.y
记事件 A 为:甲乙同乘一辆车,则:
★A 如乘果一x, y有班11三车n 个xy个的11人..人概2255等或等率车11车是..2255多 xx 少 11..5?5或
2
1.75 1.5
1.25Biblioteka 1.5 1.5x y1.75 1.75
或
1.75 1.75
y 轴围成的封闭图形的概率.
D
C
A
B
用Geogebra实现随机模拟程序框图
(2)生成基本事件对应 区域中的随机数
(1)设置随机投点次数
(4)估算概率(面积)
(3)模拟并统计目标 区域中的点数
小组探究:开局一个圆,求 π 靠投点
请结合有关面积的几何概型问题, 设计一个估算圆周率 π 的方法, 并尝试用图形计算器实现随机模拟.
x y
2 2
1
故 P A
SA S
1 4
.
O
1 2 x 1.25 1.5 1.75
例 1 变式 2: 在上一题的条件下, 若两人约定最多等待一班车, 求两人能乘同一班车的概率
y
2
1.75 1.5 1.25
1
O
1 2 x 1.25 1.5 1.75
方法小结2:
1.对于较为复杂的问题,一般先根据问题建立 相应的数学模型,用数学语言表述条件;
2.解决问题的关键,在于确定问题中的基本事件 是什么,如何将事件表示在相应的一维、二维 或三维空间中?
进一步思考:
几何概型中还有其他求概率的方法吗?
三、利用随机模拟近似计算面积:
例 2:计向算下抛图物正线方形y AxB2C与D直中线任y投一1个点, 求该点及落y入轴抛围物成线的y封闭x图2 形与的直面线积y S. 1及