【习题集含详解】高中数学题库高考专点专练之182几何概型
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。
高中数学 专题1.12 几何概型测试(含解析)新人教A版必修3

几何概型建议用时:45分钟 分值:80分一、选择题(30分)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 【答案】 A【解析】 几何概型和古典概型是两种不同的概率模型,故选A .2.取一根长度为4 m 的绳子,拉直后在任意位置剪断,那么剪得的两段都不少于1 m 的概率是( ) A.14 B.13 C.12 D.233.如图所示,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△AB E 内部的概率等于( )A.14B.13C.12D.234.扇形AOB 的半径为1,圆心角为90°.点C 、D 、E 将弧AB 等分成四份.连接OC ,OD ,OE ,从图中所有的扇形中随机取出一个,面积恰为π8的概率是( )A.310 B.15 C.25D.125.点P 在边长为1的正方形ABCD 内运动,则动点P 到定点A 的距离|PA|<1的概率为( ) A.14 B.12 C.π4D .π6.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12,则AD AB =( )A .12 B .14 C .32D .74【答案】 D【解析】 由于满足条件的点P 发生的概率为12,且点P 在边CD 上运动,根据图形的对称性当点P 在靠近点D 的CD 边的14分点时,EB =AB (当点P 超过点E 向点D 运动时,PB >AB ).设AB =x ,过点E 作EF ⊥AB 交AB 于点F ,则BF =34x .在Rt △FBE 中,EF 2=BE 2-FB 2=AB 2-FB 2=716x 2,即EF =74x ,∴AD AB =74.二、填空题(15分)7.两人约定在下午3点和4点之间会面,要求先去的等后去的不超过12小时,否则先去的可以离开,则两人会面的概率为________.8.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________.9.如图,长方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,有一动点在此长方体内随机运动,则此动点在三棱锥A A 1BD 内的概率为________.【答案】 16【解析】 设长、宽、高分别为a 、b 、c ,则此点在三棱锥A A 1BD 内运动的概率P =16abc abc =16.三、解答题(35分)10.(10分)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 ,求点P 到点O 的距离大于1的概率.11.(10分)设关于x 的一元二次方程x 2+2ax +b 2=0.(1)若a 是从0,1,2,3四个数中任取的一个数,b 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a 是从区间[0,3]任取的一个数,b 是从区间[0,2]任取的一个数,求上述方程有实根的概率.12.(15分)(1)在直角三角形ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,过点A 作一射线交线段BC 于点M ,求BM ≤AB 的概率;(2)在直角三角形ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,在线段BC 上取一点M ,求BM ≤AB 的概率.【解】 (1)记“过点A 作一射线交线段BC 于点M ,使BM ≤AB ”为事件Ω,由于是过点A 作一射线交线段BC 于点M ,所以射线在∠BAC 内是等可能出现的,又当AB =BM 时,∠BAM =67.5°,所以P (Ω)=d 的测度D 的测度=67.5°90°=34. (2)设AB =AC =1,则BC =2,设“过点A 作一射线交线段BC 于点M ,使BM ≤AB ”为事件Ω, 则P (Ω)=d 的测度D 的测度=12=22.。
高一 几何概型知识点+例题+练习 含答案

1.几何概型的概念设D是一个可度量的区域(例如线段、平面图形、立体图形等),每个基本事件可以视为从区域D内随机地取一点,区域D内的每一点被取到的机会都一样;随机事件A的发生可以视为恰好取到区域D内的某个指定区域d中的点.这时,事件A发生的概率与d的测度(长度、面积、体积等)成正比,与d的形状和位置无关.我们把满足这样条件的概率模型称为几何概型.2.几何概型的概率计算公式一般地,在几何区域D中随机地取一点,记事件“该点落在其内部一个区域d内”为事件A,则事件A发生的概率P(A)=d的测度D的测度.3.要切实理解并掌握几何概型试验的两个基本特点(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.4.随机模拟方法(1)使用计算机或者其他方式进行的模拟试验,以便通过这个试验求出随机事件的概率的近似值的方法就是模拟方法.(2)用计算机或计算器模拟试验的方法为随机模拟方法.这个方法的基本步骤是①用计算器或计算机产生某个范围内的随机数,并赋予每个随机数一定的意义;②统计代表某意义的随机数的个数M和总的随机数个数N;③计算频率f n(A)=MN作为所求概率的近似值.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(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)在几何概型定义中的区域可以是线段、平面图形、立体图形.( √ ) (4)随机模拟方法是以事件发生的频率估计概率.( √ ) (5)与面积有关的几何概型的概率与几何图形的形状有关.( × ) (6)从区间[1,10]内任取一个数,取到1的概率是P =19.( × )1.(教材改编)在线段[0,3]上任投一点,则此点坐标小于1的概率为________. 答案 13解析 坐标小于1的区间为[0,1],长度为1,[0,3]区间长度为3,故所求概率为13.2.(2015·山东改编)在区间[0,2]上随机地取一个数x ,则事件“-1≤12log ⎝⎛⎭⎫x +12≤1”发生的概率为________. 答案 34解析 ∵由-1≤12log ⎝⎛⎭⎫x +12≤1,得12≤x +12≤2, ∴0≤x ≤32.∴由几何概型的概率计算公式得所求概率 P =32-02-0=34.3.(2014·辽宁改编)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________. 答案 π4解析 设质点落在以AB 为直径的半圆内为事件A , 则P (A )=阴影面积长方形面积=12π·121×2=π4.4.(2014·福建)如图,在边长为1的正方形中随机撒1 000粒豆子,有180粒落到阴影部分,据此估计阴影部分的面积为________.答案 0.18解析 由题意知,这是个几何概型问题, S 阴S 正=1801 000=0.18, ∵S 正=1,∴S 阴=0.18.5.(教材改编)如图,圆中有一内接等腰三角形.假设你在图中随机撒一把黄豆,则它落在阴影部分的概率为________. 答案 1π解析 设圆的半径为R ,由题意知圆内接三角形为等腰直角三角形,其直角边长为2R ,则所求事件的概率为: P =S 阴S 圆=12×2R ×2R πR 2=1π.题型一 与长度、角度有关的几何概型例1 (1)(2015·重庆)在区间[0,5]上随机地选择一个数p ,则方程x 2+2px +3p -2=0有两个负根的概率为________.(2)(2015·烟台模拟)在区间[-π2,π2]上随机取一个数x ,则cos x 的值介于0到12之间的概率为________. 答案 (1)23 (2)13解析 (1)方程x 2+2px +3p -2=0有两个负根,则有⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0,x 1+x 2<0,x 1·x 2>0,即⎩⎪⎨⎪⎧4p 2-4(3p -2)≥0,-2p <0,3p -2>0,解得p ≥2或23<p ≤1,又p ∈[0,5],则所求概率为P =3+135=1035=23.(2)当-π2≤x ≤π2时,由0≤cos x ≤12,得-π2≤x ≤-π3或π3≤x ≤π2,根据几何概型概率公式得所求概率为13.(3)如图所示,在△ABC 中,∠B =60°,∠C =45°,高AD =3,在∠BAC 内作射线AM 交BC 于点M ,求BM <1的概率. 解 因为∠B =60°,∠C =45°,所以∠BAC =75°. 在Rt △ABD 中,AD =3,∠B =60°, 所以BD =AD tan 60°=1,∠BAD =30°.记事件N 为“在∠BAC 内作射线AM 交BC 于点M ,使BM <1”,则可得∠BAM <∠BAD 时事件N 发生.由几何概型的概率公式,得:P (N )=30°75°=25.引申探究1.本例(2)中,若将“cos x 的值介于0到12”改为“cos x 的值介于0到32”,则概率如何?解 当-π2≤x ≤π2时,由0≤cos x ≤32,得-π2≤x ≤-π6或π6≤x ≤π2,根据几何概型概率公式得所求概率为23.2.若本例(3)中“在∠BAC 内作射线AM 交BC 于点M ”改为“在线段BC 上找一点M ”,求BM <1的概率.解 依题意知BC =BD +DC =1+3,P (BM <1)=11+3=3-12.思维升华 求解与长度、角度有关的几何概型的方法求与长度(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.要特别注意“长度型”与“角度型”的不同.解题的关键是构建事件的区域(长度或角度).(1)如图,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________.(2)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________. 答案 (1)16 (2)16解析 (1)如题图,因为射线OA 在坐标系内是等可能分布的,所以OA 落在∠yOT 内的概率为60°360°=16. (2)由题意得A ={x |-1<x <5},B ={}x | 2<x <3,故A ∩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.题型二 与面积有关的几何概型命题点1 与平面图形面积有关的问题例2 (2015·福建改编)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f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≥0,-12x +1,x <0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________. 答案 14解析 由图形知C (1,2),D (-2,2),∵S 四边形ABCD =6,S 阴=12×3×1=32.∴P =326=14.命题点2 与线性规划知识交汇命题的问题例3 (2014·重庆)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,且每人在该时间段的任何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________. 答案932解析 设小张与小王的到校时间分别为7:00后第x 分钟,第y 分钟,根据题意可画出图形,如图所示,则总事件所占的面积为(50-30)2=400.小张比小王至少早5分钟到校表示的事件A ={(x ,y )|y -x ≥5,30≤x ≤50,30≤y ≤50},如图中阴影部分所示,阴影部分所占的面积为12×15×15=2252,所以小张比小王至少早5分钟到校的概率为P (A )=2252400=932.思维升华 求解与面积有关的几何概型的注意点求解与面积有关的几何概型时,关键是弄清某事件对应的面积,必要时可根据题意构造两个变量,把变量看成点的坐标,找到全部试验结果构成的平面图形,以便求解.(1)在区间[-π,π]内随机取出两个数分别记为a ,b ,则函数f (x )=x 2+2ax -b 2+π2有零点的概率为________.(2)(2014·湖北改编)由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,y ≥0,y -x -2≤0确定的平面区域记为Ω1,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤1,x +y ≥-2确定的平面区域为Ω2,在Ω1中随机取一点,则该点恰好在Ω2内的概率为________. 答案 (1)1-π4 (2)78解析 (1)由函数f (x )=x 2+2ax -b 2+π2有零点, 可得Δ=(2a )2-4(-b 2+π2)≥0,整理得a 2+b 2≥π2, 如图所示,(a ,b )可看成坐标平面上的点,试验的全部结果构成的区域为 Ω={(a ,b )|-π≤a ≤π,-π≤b ≤π}, 其面积S Ω=(2π)2=4π2. 事件A 表示函数f (x )有零点,所构成的区域为M ={(a ,b )|a 2+b 2≥π2}, 即图中阴影部分,其面积为S M =4π2-π3,故P (A )=S M S Ω=4π2-π34π2=1-π4.(2)如图,平面区域Ω1就是三角形区域OAB ,平面区域Ω2与平面区域Ω1的重叠部分就是区域OACD ,易知C (-12,32),故由几何概型的概率公式,得所求概率P =S 四边形OACD S △OAB =2-142=78.题型三 与体积有关的几何概型例4 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________. 答案 1-π12解析 V 正=23=8,V 半球=12×43π×13=23π,V 半球V 正=2π8×3=π12, 故点P 到O 的距离大于1的概率为1-π12.思维升华 求解与体积有关问题的注意点对于与体积有关的几何概型问题,关键是计算问题的总体积(总空间)以及事件的体积(事件空间),对于某些较复杂的也可利用其对立事件去求.如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,有一动点在此长方体内随机运动,则此动点在三棱锥A -A 1BD 内的概率为________.答案 16解析 因为11A A BD A ABD V V --==13·S △ABD ·AA 1=16·S矩形ABCD ·AA 1=16V 长方体,故所求概率为1A A BD V V -长方体=16.12.混淆长度型与面积型几何概型致误典例 (14分)在长度为1的线段上任取两点,将线段分成三段,试求这三条线段能构成三角形的概率.易错分析 不能正确理解题意,无法找出准确的几何度量来计算概率. 规范解答解 设x 、y 表示三段长度中的任意两个. 因为是长度,所以应有0<x <1,0<y <1,0<x +y <1,即(x ,y )对应着坐标系中以(0,1)、(1,0)和(0,0)为顶点的三角形内的点,如图所示.[6分]要形成三角形,由构成三角形的条件知 ⎩⎪⎨⎪⎧x +y >1-x -y ,1-x -y >x -y ,1-x -y >y -x ,所以x <12,y <12,且x +y >12,故图中阴影部分符合构成三角形的条件.[10分] 因为阴影部分的三角形的面积占大三角形面积的14,故这三条线段能构成三角形的概率为14.[14分]温馨提醒 解决几何概型问题的易误点:(1)不能正确判断事件是古典概型还是几何概型,导致错误.(2)利用几何概型的概率公式时,忽视验证事件是否具有等可能性,导致错误.[方法与技巧]1.区分古典概型和几何概型最重要的是看基本事件的个数是有限个还是无限个. 2.转化思想的应用对一个具体问题,可以将其几何化,如建立坐标系将试验结果和点对应,然后利用几何概型概率公式.(1)一般地,一个连续变量可建立与长度有关的几何概型,只需把这个变量放在坐标轴上即可; (2)若一个随机事件需要用两个变量来描述,则可用这两个变量的有序实数对来表示它的基本事件,然后利用平面直角坐标系就能顺利地建立与面积有关的几何概型;(3)若一个随机事件需要用三个连续变量来描述,则可用这三个变量组成的有序数组来表示基本事件,利用空间直角坐标系建立与体积有关的几何概型. [失误与防范]1.准确把握几何概型的“测度”是解题关键;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.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)1.(2014·湖南改编)在区间[-2,3]上随机选取一个数X ,则X ≤1的概率为________. 答案 35解析 在区间[-2,3]上随机选取一个数X ,则X ≤1,即-2≤X ≤1的概率为P =35.2.在区间[-1,4]内取一个数x ,则2x -x 2≥14的概率是________.答案 35解析 不等式22x x -≥14,可化为x 2-x -2≤0, 则-1≤x ≤2,故所求概率为2-(-1)4-(-1)=35.3.已知△ABC 中,∠ABC =60°,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 12解析 如图,当BE =1时,∠AEB 为直角,则点D 在线段BE (不包含B 、E 点)上时,△ABD 为钝角三角形;当BF =4时,∠BAF 为直角,则点D在线段CF (不包含C 、F 点)上时,△ABD 为钝角三角形.所以△ABD 为钝角三角形的概率为1+26=12. 4.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__________.答案 1-π4解析 如图所示,正方形OABC 及其内部为不等式组表示的区域D ,且区域D 的面积为4,而阴影部分表示的是区域D 内到坐标原点的距离大于2的区域.易知该阴影部分的面积为4-π.因此满足条件的概率是1-π4. 5.已知一只蚂蚁在边长分别为5,12,13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1的地方的概率为________.答案 45解析 由题意可知,三角形的三条边长的和为5+12+13=30,而蚂蚁要在离三个顶点的距离都大于1的地方爬行,则它爬行的区域长度为3+10+11=24,根据几何概型的概率计算公式可得所求概率为2430=45. 6.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________.答案 23解析 V 圆柱=2π,V 半球=12×43π×13=23π, V 半球V 圆柱=13, 故点P 到O 的距离大于1的概率为23.7.在区间[1,5]和[2,4]上分别各取一个数,记为m 和n ,则方程x 2m 2+y 2n 2=1表示焦点在x 轴上的椭圆的概率是________. 答案 12 解析 ∵方程x 2m 2+y 2n2=1表示焦点在x 轴上的椭圆,∴m >n . 如图,由题意知,在矩形ABCD 内任取一点Q (m ,n ),点Q 落在阴影部分的概率即为所求的概率,易知直线m =n 恰好将矩形平分,∴所求的概率为P =12. 8.随机地向半圆0<y <2ax -x 2(a 为正常数)内掷一点,点落在圆内任何区域的概率与区域的面积成正比,则原点与该点的连线与x 轴的夹角小于π4的概率为______. 答案 12+1π解析 半圆域如图所示:设A 表示事件“原点与该点的连线与x 轴的夹角小于π4,由几何概型的概率计算公式得P (A )=A 的面积半圆的面积=14πa 2+12a 212πa 2=12+1π. 9.随机向边长为5,5,6的三角形中投一点P ,则点P 到三个顶点的距离都不小于1的概率是________.答案 24-π24解析 由题意作图,如图则点P 应落在深色阴影部分,S 三角形=12×6×52-32=12,三个小扇形可合并成一个半圆,故其面积为π2,故点P 到三个顶点的距离都不小于1的概率为12-π212=24-π24. 10.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};画出图形如图,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. B 组 专项能力提升(时间:30分钟)11.一个长方体空屋子,长,宽,高分别为5米,4米,3米,地面三个角上各装有一个捕蝇器(大小忽略不计),可捕捉距其一米空间内的苍蝇,若一只苍蝇从位于另外一角处的门口飞入,并在房间内盘旋,则苍蝇被捕捉的概率是________.答案 π120解析 屋子的体积为5×4×3=60立方米,捕蝇器能捕捉到的空间体积为18×43π×13×3=π2立方米.故苍蝇被捕捉的概率是π260=π120. 12.(2015·湖北改编)在区间[0,1]上随机取两个数x ,y ,记p 1为事件“x +y ≤12”的概率,p 2为事件“xy ≤12”的概率,则下列正确的是________. ①p 1<p 2<12 ②p 2<12<p 1③12<p 2<p 1 ④p 1<12<p 2 答案 ④ 解析 在直角坐标系中,依次作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤1,0≤y ≤1,x +y ≤12,⎩⎪⎨⎪⎧ 0≤x ≤1,0≤y ≤1,xy ≤12的可行域如图所示:依题意,p 1=S △ABOS 四边形OCDE ,p 2=S 曲边多边形OEGFC S 四边形OCDE , 而12=S △OEC S 四边形OCDE ,所以p 1<12<p 2. 13.如图,已知点A 在坐标原点,点B 在直线y =1上,点C (3,4),若AB ≤10,则△ABC 的面积大于5的概率是________.答案 524解析 设B (x,1),根据题意知点D (34,1),若△ABC 的面积小于或等于5,则12×DB ×4≤5,即DB ≤52,此时点B 的横坐标x ∈[-74,134],而AB ≤10, 所以点B 的横坐标x ∈[-3,3],所以△ABC 的面积小于或等于5的概率为P =3-(-74)6=1924, 所以△ABC 的面积大于5的概率是1-P =524. 14.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.因圆x 2+y 2=1的面积S 1=π,故所求概率为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,阴影部分面积S 2=4, 所求概率为S 2S =12.15.甲、乙两船驶向一个不能同时停泊两艘船的码头,它们在一昼夜内到达该码头的时刻是等可能的.如果甲船停泊时间为1 h ,乙船停泊时间为2 h ,求它们中的任意一艘都不需要等待码头空出的概率.解 设甲、乙两艘船到达码头的时刻分别为x 与y ,记事件A 为“两船都不需要等待码头空出”,则0≤x ≤24,0≤y ≤24,要使两船都不需要等待码头空出,当且仅当甲比乙早到达1 h 以上或乙比甲早到达2 h 以上,即y -x ≥1或x -y ≥2.故所求事件构成集合A ={(x ,y )|y -x ≥1或x -y ≥2,x ∈[0,24],y ∈[0,24]}.A 为图中阴影部分,全部结果构成集合Ω为边长是24的正方形及其内部.所求概率为P (A )=A 的面积Ω的面积=(24-1)2×12+(24-2)2×12242 =506.5576=1 0131 152.。
几何概型的经典题型及答案

几何概型的经典题型及答案(总23页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2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3例1、在区间]1,1[-上随机取一个数x ,2cos xπ的值介于0到21之间的概率为( ).A.31B.π2C.21D.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223x πππ-≤≤-或322x πππ≤≤ ∴213x -≤≤-或213x ≤≤,区间长度为32,由几何概型知使cos 2x π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.4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)(==E P . 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。
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。
高考数学解析几何专题练习及答案解析版

高考数学解析几何专题练习解析版 82页5.已知曲线C 的极坐标方程p =2COS2 ,给定两点P (0,兀/2) ,Q-2,兀),则有()(A ) P 在曲线C 上,Q 不在曲线 C 上 (B ) P 、Q 都不在曲线 C 上 (C ) P 不在曲线C 上,Q 在曲线C 上(D ) P 、Q 都在曲线C 上6. 点M 的直角坐标为(、.3 1, 1)化为极坐标为()5 、c 11 -7A. (2, —) B • (2-) C . (2,——)D .(2,:)66667. 曲线的参数方程为x3t 2 23\2(t 是参数), 则曲线是()y t 21A、线段 B 、直线 CM D 、射线8. 点(2,1)到直线3x-4y+2=0的距离是()45425AB.CD.——5 4 25 49.圆 x 2 y 2 4x 6y的圆心坐标和半径分别为()A. (2, 3)、13B. ( 2,3)、而C. ( 2, 3)、13D. (2, 3)、七电2 210 .椭圆—~% 1的焦点为F 1, F 2 ,两条准线与x 轴的交点分别为 M N,若2b 2MN | 2IF 1F 2I ,贝u 该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为 ()1. 一个顶点的坐标0,2 ,焦距的一半为3的椭圆的标准方程是(B. C.2七113D.2x132.已知双曲线的方程为2% 1(a b0,b 0),过左焦点 F i 作斜率为J3的直线交双曲线的右支于点 P,且y 轴平分线段F i P,则双曲线的离心率是()A.,3 B.2 ,3 C. 1 ,3 D. 2.33.已知过抛物线y 2=2px (p>0)的焦点F 的直线x-my+m=0与抛物线交于 A, B 两点,OAB (O 为坐标原点) 的面积为2扬,贝U m 6+ m 4的值为( )A. 1B. 2C. 3D. 44 .若直线经过 A (0,1), B (3,4)两点, 则直线AB 的倾斜角为 A. 30oB45o C . 60o D . 120o圆的离心率为()■(A)_2(B)(C)_3"2"(D)_313 . 设P 为双曲线X 22 y_1上的- -点,R 、F a 是该双曲线的两个焦点,若y 212 C. x2—y 1 2 .. 22 D 422y1 ,311.过双曲线的右焦点 F 作实轴所在直线的垂线,交双曲线于 左顶点M,若A. 32A, B 两点,设双曲线的MAB 是直角三角形,贝U 此双曲线的离心率e 的值为 ()B. 2C. 2D. 3212 .已知笔 a 2/ 1(a b 0) , M ,N 是椭圆上关于原点对称的两点,P 是椭圆上任b 2 意一点且直线 PM , PN 的斜率分别为k 1,k 2 , k 1k 20,则 k i k 2的最小值为1 ,则椭PF i3:2,则^ PFF a 的面积为()A. 6.3B. 12C. 12 . 3D. 2414.如果过点 2,m 和Q m,4的直线的斜率等于1,那么m 的值为(A. 4B. 1C. 1 或 3D. 1 或 415 .已知动点2 P(x,y)在椭圆— 252 y16 1上,若 A 点坐标为(3,0),|AM | 1 ,且P M A M 0则| iM |的最小值是(16 .直线l 与抛物线 寸二物交于A ,B 两点;线段「AB 中点为A 、2X 17 .已知椭圆C :" al 的方程为-y? 1(a>b>0)的离心率为",过右焦点F 且斜率为k(k>0) b 2 2的直线与C 相交于A 、B 两点.若 A F 3FB ,则 k(A) 1(B)2(D) 2122 2 2 , _218.圆(x 2) y 4与圆(x 2) (y 1) 9的位置关系为()A.内切B.相交C.外切D. 相离19 .已知点P 在定圆O 的圆内或圆周上,动圆C 过点P 与定圆O 相切,则动圆C 的圆心轨 迹可能是()(A) 圆或椭圆或双曲线 (B) 两条射线或圆或抛物线 (C) 两条射线或圆或椭圆 (D) 椭圆或双曲线或抛物线20 .若直线l : y = kx — J3与直线2x + 3y — 6= 0的交点位于第一象限,则直线 l 的倾斜角的取值范围是()的一点,若 F 1PF 2 90 ,且 F 1PF 2的三边长成等差数列,贝U 双曲线的离心率是( )A.2 B .3 C .4 D . 526 .过A(1 , 1)、B(0 , -1)两点的直线方程是( )以rA. - I ■21 .直线l与两直线0分别交于 A,B 两点,若线段 AB 的中点为M(1, 1),3 2 八3 2 A. —— C. —D.—2 32322.已知点O 0,0 ,A 1,1 ,若F 为双曲线x 2 y 2 1的右焦点,P 是该双曲线上且在第一象限的动点, 则 OA FP 的取值范围为()A..2 1,1 B, 2 1, .2 C .1,克 D . V 2, 23 .若a,b 满足a 2b 1 ,则直线ax 3yb 0过定点()A I,1B.1 1 C . 1,1 D. 1, 16 22,62’ 66’ 2224 .双曲线x 2 — 1的实轴长为()9A. 4B. 3C. 2D. 125.已知F 1、F 2分别是双曲线a2yb 21 (a>0,b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上则直线i 的斜率为(2y-l_ -TB.-Jy T _ "1C .一 -D.y=x27.抛物线y 2 12x 上与焦点的距离等于 6的点横坐标是( ) A. 1B . 2 C. 3D. 428 .已知圆C:x 2寸2x 6y °,则圆心P 及半径r 分别为 ()A 、"1,3," r 10; C 、圆心P 1 3,半径r 10;29. 角三角形,则双曲线 C 的离心率为 A. 1+ 72 B. 2+ 42 C. 3 - 72 D. 3+ ^230 .圆x 2 y 2 2x 1 。
高中数学几何概型经典考点及例题讲解

几何概型考纲解读 1.根据随机数的意义,用模拟方法估计生活中的概率问题;2.根据几何概型的意义,运用几何度量求概率;3.根据几何概型,估计几何度量.[基础梳理]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)无限性: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:试验结果在每一个区域内均匀分布. 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).[三基自测]1.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( )答案:A2.已知A ={(x ,y )|-1≤x ≤1,0≤y ≤2},B ={}(x ,y )|1-x 2≤y .若在区域A 中随机地扔一粒豆子,则该豆子落在区域B 中的概率为( )A .1-π8B.π4C.π4-1 D.π8答案:A3.在区间[-2,3]上随机选取一个数X ,则 X ≤1的概率为( ) A.45 B.35 C.25 D.15 答案:B4.(必修3·3.3例1改编)在[0,60]上任取一个数,则x ≥50的概率为________. 答案:165.(2017·高考全国卷Ⅰ改编)求在半径为r 的圆内随机撒一粒黄豆,它落在圆内接等腰直角三角形内的概率.答案:1π考点一 与长度型有关的几何概型|方法突破命题点1 与线段长度有关的几何概型[例1] (2018·长春模拟)已知线段AC =16 cm ,先截取AB =4 cm 作为长方体的高,再将线段BC 任意分成两段作为长方体的长和宽,则长方体的体积超过128 cm 3的概率为________.[解析] 设长方体的长为x ,宽为(12-x ), 由4x (12-x )>128,得x 2-12x +32<0, ∴4<x <8,即在线段BC 内,截取点D , 满足BD ∈(4,8),其概率为8-412=13.[答案] 13命题点2 与角度有关的几何概型[例2] 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,所以OA 落在∠yOT 内的概率为60360=16.[答案] 16命题点3 与时间有关的几何概型[例3] (2016·高考全国卷Ⅰ改编)某公司的班车在7:30,8:00,8:30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________.[解析] 由题意得图:由图得等车时间不超过10分钟的概率为12.[答案] 12命题点4 与不等式有关的几何概型[例4] 在区间[0,5]上随机地选择一个数p ,则方程x 2+2px +3p -2=0有两个负根的概率为________.[解析] 方程x 2+2px +3p -2=0有两个负根x 1,x 2,则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4p 2-4(3p -2)>0,x 1+x 2=-2p <0,x 1x 2=3p -2>0,解得23<p <1或p >2.又因为p ∈[0,5],根据几何概型的概率计算公式可知 方程x 2+2px +3p -2=0有两个负根的概率为 P =1-23+5-25=23.[答案]23[方法提升][母题变式]1.将例1改为在长为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,则该矩形面积大于20 cm 2的概率为( )A.16B.13C.23D.45[解析] 设AC =x ,则BC =12-x (0<x <12),又矩形面积S =x (12-x )>20,∴x 2-12x +20<0,解得2<x <10,∴所求概率为10-212=23.[答案] C2.将例2改为:如图,M 是半径为R 的圆周上一个定点,在圆周上等可能的任取一点N ,连接MN ,则弦MN 的长度超过2R 的概率是( )A.15 B.14 C.13D.12解析:由题意知,当MN =2R 时,∠MON =π2,所以所求概率为2×π22×π=12.答案:D3.将例3改为:一个路口的红绿灯,红灯的时间为30 s ,黄灯的时间为5 s ,绿灯的时间为40 s ,当某人到达路口时看见的是红灯的概率是( )A.15 B.25 C.35D.45解析:设事件A 表示“某人到达路口时看见的是红灯”,则事件A 对应30 s 的时间长度,而路口红绿灯亮的一个周期为30+5+40=75(s)的时间长度.根据几何概型的概率公式可得,事件A 发生的概率P (A )=3075=25.答案:B4.若例4的条件“两个负根”变为“无实根”,则结果如何? 解析:由条件知Δ=4p 2-4(3p -2)<0,解得:1<p <2, 所以没有实根的概率为P =2-15=15.答案:15考点二 与面积有关的几何概型及模拟试验|模型突破[例5] (1)已知函数f (x )=x 2+bx +c ,其中0≤b ≤4,0≤c ≤4.记函数f (x )满足条件⎩⎪⎨⎪⎧f (2)≤12,f (-2)≤4为事件A ,则事件A 发生的概率为( )A.14 B.58C.12 D.38(2)(2018·石家庄模拟)在区间[0,1]上任取两个数,则这两个数之和小于65的概率是() A.1225 B.1625C.1725 D.1825(3)在边长为2的正方形ABCD内部任取一点M,则满足∠AMB>90°的概率为________.[解析](1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧4+2b+c≤12,4-2b+c≤4,0≤b≤4,0≤c≤4,即⎩⎪⎨⎪⎧2b+c-8≤0,2b-c≥0,0≤b≤4,0≤c≤4表示的区域如图阴影部分所示,可知阴影部分的面积为8,所以所求概率为12.(2)设这两个数分别是x,y,则总的基本事件构成的区域是⎩⎪⎨⎪⎧0≤x≤1,0≤y≤1确定的平面区域,所求事件包含的基本事件构成的区域是⎩⎪⎨⎪⎧0≤x≤1,0≤y≤1,x+y<65,如图所示,阴影部分的面积是1-12×⎝⎛⎭⎫45 2=1725,所以这两个数之和小于65的概率是1725.(3)如图,如果M 点位于以AB 为直径的半圆内部,则∠AMB >90°,否则,M 点位于半圆上及空白部分,则∠AMB ≤90°,所以∠AMB >90°的概率P =12×π×1222=π8.[答案] (1)C (2)C (3)π8[模型解法]对于面积型的几何概型,关键是求其面积.(1)定型,根据题意判断是否为面积型,一般涉及区域或二元变量问题都是面积型的. (2)定量,根据条件画出图形,确定区域、求其面积. (3)求概率,利用几何概型公式求概率. [高考类题](2017·高考全国卷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.14 B.π8 C.12D.π4解析:不妨设正方形的边长为2,则正方形的面积为4,正方形的内切圆的半径为1,面积为π.由于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,所以黑色部分的面积为π2,故此点取自黑色部分的概率为π24=π8,故选B.答案:B考点三 与体积有关的几何概型|易错突破[例6] (1)(2018·唐山模拟)已知正三棱锥S ABC 的底面边长为4,高为3,在正三棱锥内任取一点P ,使得V P ABC <12V S ABC 的概率是( )A.78B.34C.12D.14(2)(2018·长沙模拟)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________.[解析] (1)当点P 到底面ABC 的距离小于32时,V P ABC <12V S ABC .由几何概型知,所求概率为P =1-⎝⎛⎭⎫123=78. (2)V 正=23=8,V 半球=12×43π×13=23π.V 半球V 正=2π8×3=π12,∴P =1-π12.[答案] (1)A (2)1-π12[易错提醒][纠错训练](2018·福州模拟)如图为某个四面体的三视图,若在该四面体的外接球内任取一点,则点落在四面体内的概率为( )A.913πB.113πC.913169πD.13169π解析:由三视图可知该立体图形为三棱锥,其底面是一个直角边长为32的等腰直角三角形,高为4,所以该三棱锥的体积为12,又外接球的直径2r 为以三棱锥的三个两两垂直的棱为长方体的对角线,即2r =42+(32)2+(32)2=213,所以球的体积为5213π3,所以点落在四面体内的概率为125213π3=913169π.答案:C1.[考点二](2016·高考全国卷Ⅱ)从区间[0,1]随机抽取2n 个数x 1,x 2,…,x n ,y 1,y 2,…,y n ,构成n 个数对(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ),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.4nm B.2n m C.4m nD.2m n解析:设由⎩⎪⎨⎪⎧0≤x n ≤10≤y n ≤1构成的正方形的面积为S ,x 2n +y 2n <1构成的图形的面积为S ′,所以S ′S =14π1=m n ,所以π=4mn,故选C.答案:C2.[考点一](2016·高考全国卷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解析:记“至少需要等待15秒才出现绿灯”为事件A ,则P (A )=2540=58.答案:B3.[考点二](2013·高考四川卷)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刻相差不超过2秒的概率是( )A.14 B.12 C.34D.78解析:设通电x 秒后第一串彩灯闪亮,y 秒后第二串彩灯闪亮.依题意得0≤x ≤4,0≤y ≤4,其对应区域的面积为S =4×4=16.又两串彩灯闪亮的时刻相差不超过2秒,即|x -y |≤2,如图,易知阴影区域的面积为S ′=16-12×2×2-12×2×2=12,∴P =S ′S =1216=34.答案:C4.[考点一](2017·高考江苏卷)记函数f (x )=6+x -x 2的定义域为D .在区间[-4,5]上随机取一个数x ,则x ∈D 的概率是________.解析:由6+x -x 2≥0,得-2≤x ≤3,即D =[-2,3], ∴P (x ∈D )=3-(-2)5-(-4)=59.答案:595.[考点二](2014·高考福建卷)如图,在边长为e(e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则它落到阴影部分的概率为________.解析:∵y =e x 与y =ln x 互为反函数,故直线y =x 两侧的阴影部分面积相等,只需计算其中一部分即可.如图,S 1=⎠⎛01e x d x =e x| 1=e 1-e 0=e -1.∴S 总阴影=2S 阴影=2(e ×1-S 1)=2[e -(e -1)]=2,故所求概率为P =2e2.答案:2e 2。
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.。
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【习题集含详解】高中数学题库高考专点专练之182几何概型一、选择题(共40小题;共200分)1. 4 张卡片上分别写有数字 1,2,3,4,从这 4 张卡片中随机抽取 2 张,则取出的 2 张卡片上的数字之和为奇数的概率为 ( ) A. 13B. 12C. 23D. 342. 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 ( ) A. 18B. 116C. 127D. 383. 在区间 [0,π] 上随机取—个数,则事件“tanx ⋅cosx ≥12”发生的概率为 ( )A. 12B. 34C. 13D. 234. 在区间 [−1,1] 上随机取一个数 k ,使直线 y =k (x +3) 与圆 x 2+y 2=1 相交的概率为 ( )A. 12B. 13C. √24D. √235. 若不等式组 {x +y −1≤0,x −y +1≥0,y +12≥0 表示的区域 Ω,不等式 (x −12)2+y 2≤14 表示的区域为 Γ,向 Ω 区域均匀随机撒 360 颗芝麻,则落在区域 Γ 中芝麻数约为 ( ) A. 114B. 10C. 150D. 506. 在如图所示的正方形中随机投掷 10000 个点,则落入阴影部分(曲线 C 的方程为 x 2−y =0)的点的个数的估计值为 ( )A. 5000B. 6667C. 7500D. 78547. 已知 P 是 △ABC 所在平面内一点,PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +PC ⃗⃗⃗⃗⃗ +2PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =0⃗ ,现将一粒黄豆随机撒在 △ABC 内,则黄豆落在 △PBC 内的概率是 ( )A. 14 B. 13 C. 12 D. 23 8. 设 p 在 [0,5] 上随机地取值,则关于 x 的方程 x 2+px +1=0 有实数根的概率为 ( )A. 15B. 25C. 35D. 459. 设 x ∈[0,4],则 x 2≤4 的概率是 ( )A. 23B. 14C. 13D. 1210. 设函数 f (x )={e x ,0≤x <1lnx +e,1≤x ≤e在区间 [0,e ] 上随机取一个实数 x ,则 f (x ) 的值不小于常数e 的概率是 ( ) A. 1eB. 1−1eC. e1+eD. 11+e11. 已知函数 f (x )=log 2x ,x ∈[1,8],则不等式 1≤f (x )≤2 成立的概率是 ( )A. 17B. 27C. 37D. 4712. 某个路口交通指示灯,红灯时间为 30 秒,黄灯时间为 10 秒,绿灯时间为 40 秒,黄灯时间可以通行,当你到达路口时,等待时间不超过 10 秒就可以通行的概率为 ( ) A. 34B. 47C. 57D. 5813. 平面直角坐标系中,在直线 x =1,y =1 与坐标轴围成的正方形内任取一点,则此点落在曲线y =x 2 下方区域的概率为 ( ) A. 13B. 23C. 49D. 5914. 如图正方形的曲线 C 是以 1 为直径的半圆,从区间 [0,1] 上取 1600 个随机数 x 1,x 2,⋯,x 800,y 1,y 2,⋯,y 800,已知 800 个点 ( x 1,y 1 ),( x 2,y 2 ),⋯,( x 800,y 800 ) 落在阴影部分的个数为 m ,则 m 的估计值为 ( )A. 157B. 314C. 486D. 62815. 已知点 P 是 △ABC 所在平面内一点,且 PA⃗⃗⃗⃗⃗ =−2PB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,在 △ABC 内任取一点 Q ,则 Q 落在 △APC 内的概率为 ( )A. 13B. 23C. 14D. 1216. 已知圆 O:x 2+y 2=1 交 x 轴正半轴于点 A ,在圆 O 上随机取一点 B ,则使 ∣OA⃗⃗⃗⃗⃗ −OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ∣≤1 成立的概率为 ( )A. 16B. 13C. 12D. 2317. 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,圆锥的上底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−π4B. π12C. π4D. 1−π1218. 不等式组 {−1≤x ≤1,0≤y ≤2 表示的点集 M ,不等式组 {x −y +1≥0,y ≥2x 2表示的点集记为 N ,在 M 中任取一点 P ,则 P ∈N 的概率为 ( )A. 532B. 932C. 916D. 51619. 已知直线 x +y −5=0 与两坐标轴围成的区域为 M ,不等式组 {y ≤5−x,x ≥0,y ≥3x所形成的区域为 N ,现在区域 M 中随机放置一点,则该点落在区域 N 的概率是 ( ) A. 34B. 12C. 14D. 2320. 某游戏设计了如图所示的空心圆环形标靶,图中所标注的一、二、三区域所对的圆心角依次为 π2,2π3,5π6,则向该标靶内投点,该点落在区域二内的概率为 ( )A. 14B. 13C. 27D. 3821. 如图,扇形 AOB 的圆心角为 120∘,点 P 在弦 AB 上,且 AP =13AB ,延长 OP 交弧 AB 于C .现向扇形 AOB 内投点,则该点落在扇形 AOC 内的概率为 ( )A. 14B. 13C. 27D. 3822. 在区间 [0,π] 上随机取一个 x ,则 y =sinx 的值在 0 到 12 之间的概率为 ( )A. 16B. 13C. 12D. 2π23. 某同学用“随机模拟方法”计算曲线 y =lnx 与直线 x =e ,y =0 所围成的曲边三角形的面积时,用计算机分别产生了 10 个在区间 [1,e ] 上的均匀随机数 x i 和 10 个区间 [0,1] 上的均匀随机数 y i (i ∈N ∗,1≤i ≤10),其数据如下表的前两行.x 2.50 1.01 1.90 1.22 2.52 2.17 1.89 1.96 1.36 2.22y 0.840.250.980.150.010.600.590.880.840.10ln 0.900.010.640.200.920.770.640.670.310.80由此可得这个曲边三角形面积的一个近似值是 ( )A. 35(e −1)B. 25(e −1)C. 35(e +1)D. 25(e +1)24. 在如图所示的“勾股圆方图”中,四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成一个边长为 2 的大正方形,若直角三角形中较小的锐角 α=π6,现在向该大正方形区域内随机地投掷一枚飞镖,则飞镖落在小正方形内的概率是 ( )A. 1−√32B. √32C.4−√34D. √3425. 在区间 [−1,0] 上任取两实数 x ,y ,则 y <3x 的概率是 ( )A. 16B. 13 C. 23D. 5626. 在区间 [−√2,√2] 中随机取一个实数 k ,则事件“直线 y =kx 与圆 (x −3)2+y 2=1 相交”发生的概率为 ( )A. 12B. 14C. 16D. 1827. 设实数 a ∈(0,1),则函数 f (x )=x 2−(2a +1)x +a 2+1 有零点的概率为 ( )A. 34B. 23C. 13D. 1428. 在集合 M ={x∣ 0<x ≤5} 中随机取一个元素,恰使函数 y =log 12x 大于 1 的概率为 ( )A. 45B. 910C. 15D. 11029. 向面积为 S 的平行四边形 ABCD 中任投一点 M ,则 △MCD 的面积小于 S 3的概率为 ( )A. 13B. 35C. 23D. 3430. 平面直角坐标系中,在由 x 轴、 x =π3,x =5π3和 y =2 所围成的矩形中任取一点,满足不等关系 y ≤1−sin3x 的概率是 ( ) A. 4π3B. π4C. 13D. 1231. 已知单位圆有一条长为 √2 的弦 AB ,动点 P 在圆内,则使得 AP⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ≥2 的概率为 ( ) A. π−24πB.π−2πC.3π−24πD. 2π32. 已知正六边形 ABCDEF 内接于圆 O ,连接 AD ,BE ,现在往圆 O 内投掷 2000 粒小米,则可以估计落在阴影区域内的小米的粒数大致是 ( )(参考数据:√3=1.82,√3π=0.55)A. 550B. 600C. 650D. 70033. 在平面区域 {x +y −4≤0,x >0,y >0内随机取一点 (a,b ),则函数 f (x )=ax 2−4bx +1 在区间 [1,+∞)上是增函数的概率为 ( ) A. 14B. 13C. 12D. 2334. 在区间[1,e]上任取实数a,在区间[0,2]上任取实数b,使函数f(x)=ax2+x+14b有两个相异零点的概率是( )A. 12(e−1)B. 14(e−1)C. 18(e−1)D. 116(e−1)35. 在区间[−2,3]中任取一个数m,则使双曲线x2m2−1−y24−m=1的离心率大于√3的概率是( )A. 710B. 310C. 15D. 4536. 在区间[−1,5]上随机取一个数x,若x满足∣x∣≤m的概率为12,则实数m为( )A. 0B. 1C. 2D. 337. 我们知道,可以用模拟的方法估计圆周率π的近似值,如图,在圆内随机撒一把豆子,统计落在其内接正方形中的豆子数目,若豆子总数为n,落到正方形内的豆子数为m,则圆周率π的估算值是( )A. nm B. 2nmC. 3nmD. 2mn38. 在区间[−1,1]内随机取两个实数x,y,则满足y≥x2−1的概率是( )A. 29B. 79C. 16D. 5639. 在[0,π]内任取一个实数x,则sinx≤12的概率为( )A. 23B. 12C. 13D. 1440. 周末甲乙两同学相约看电影,约定7点到8点在电影院门口会面,先到者等20分钟,若另一人还未到就先进场,设两人在这段时间内的各时刻到达是等可能的,且两人互不影响,则两人能在电影院门口会面的概率为( )A. 13B. 49C. 23D. 59二、填空题(共40小题;共200分)41. 若利用计算机在区间(0,1)上产生两个不等的随机数a和b,则方程x=2√2a−2bx有不等实数根的概率为.42. 一个路口的红绿灯,红灯的时间为30秒,黄灯的时间为5秒,绿灯的时间为40秒.当你到达路口时,看见红灯的概率是.43. 历史上有人向画有内切圆的正方形纸片上随机撒芝麻,用随机模拟方法来估计圆周率的值.如果随机向纸片撒一把芝麻,1000粒落在正方形纸片上的芝麻中有778粒落在正方形内切圆内,那么通过此模拟实验可得π的估计值为.44. 如下图所示,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的六个点:1,2,3,4,5,6的横、纵坐标分别对应数列a n(n∈N∗)的前12项,如下表所示:a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12x1y1x2y2x3y3x4y4x5y5x6y6按如此规律下去,则a2013+a2014+a2015=.45. 如图是半径分别为1,2,3的三个同心圆,现随机向最大圆内抛一粒豆子,则豆子落入图中阴影部分的概率为.46. 如图,向边长为1的正方形内随机地投点,所投的点落在由y=x2和y=x 12围成的封闭图形的概率为.47. 方程x2+x+n=0(n∈[0,1])有实根的概率为.48. 已知长方形ABCD中,AB=4,BC=1,M为AB中点,则在此长方形内随机取一点P,P与M的距离小于1的概率为.49. 在长为5的线段AB上任取一点P,以AP为边长作等边三角形,则此三角形的面积介于√3和4√3的概率为.50. 已知Ω={(x,y)∣ ∣ x∣ ≤1,∣ y∣ ≤1},A是曲线y=x3与y=x 12围成的区域,若向区域Ω上随机投一点P,则P落入区域A的概率为.51. 一只小虫在半径为3的球内自由飞行,若在飞行中始终保持与球面的距离大于1,称为“安全距离”,则小虫安全的概率为.52. 在区间[0,3]上随机地取一个数x,则事件“−1≤log12(x+12)≤1”发生的概率为.53. 随机向边长为5,5,6的三角形中投一点P,则点P到三个顶点的距离都不小于2的概率是.54. 在三棱锥P−ABC中,PA⊥平面ABC,PA=1,AB=AC=√3,∠BAC=120∘,D为棱BC上一个动点,设直线PD与平面ABC所成的角θ,则θ不大于45∘的概率为.55. 折纸已经成为开发少年儿童智力的一大重要工具和手段.已知在折叠“爱心”的过程中会产生如图所示的几何图形,其中四边形ABCD为正方形,G为线段BC的中点,四边形AEFG与四边形DGHI也为正方形,连接EB,CI,则向多边形AEFGHID中投掷一点,该点落在阴影部分内的概率为.56. 如图所示矩形ABCD边长AB=1,AD=4,抛物线顶点为边AD的中点E,且B,C两点在抛物线上,则从矩形内任取一点落在抛物线与边BC围成的封闭区域(包含边界上的点)内的概率是.57. 已知直线AB:x+y−6=0与抛物线y=x2及x轴正半轴围成的图形为Ω,若从Rt△AOB区域内任取一点M(x,y),则点M取自图形Ω的概率为.58. 已知直线y=k(x+14)与曲线y=√x恰有两个不同交点,记k的所有可能取值构成集合A;P(x,y)是椭圆x216+y29=1上一动点,点P1(x1,y1)与点P关于直线y=x+1对称,记y1−14的所有可能取值构成集合B,若随机地从集合A,B中分别抽出一个元素λ1,λ2,则λ1>λ2的概率是.59. 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 .60. 甲每次解答一道几何体所用的时间在 5 至 7 分钟,乙每次解答一道几何体所用的时间在 6 至 8分钟,现甲、乙各解同一道几何体,则乙比甲先解答完的概率为 .61. 在区间 [−1,1] 上任取一个数 a ,则曲线 y =23x 3−12x 2 在点 x =a 处的切线的倾斜角为锐角的概率为 .62. 在区间 [−1,5] 上任取一个实数 b ,则曲线 f (x )=x 3−2x 2+bx 在点 (1,f (1)) 处切线的倾斜角为钝角的概率为 .63. 某变速车厂生产变速轮盘的特种零件,该特种零件的质量均匀分布在区间 (60,65)(单位:g ),现随机抽取 2 个特种零件,则这两个特种零件的质量差在 1 g 以内的概率是 . 64. 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 .65. 数轴上有四个间隔为 1 的点依次记为 A ,B ,C ,D ,在线段 AD 上随机取一点 E ,则 E 点到 B ,C 两点的距离之和小于 2 的概率为 .66. 在区间 [0,π] 上随机取一个数 θ,则使 √2≤√2sinθ+√2cosθ≤2 成立的概率为 . 67. 记函数 f (x )=√6+x −x 2 定义域为 D .在区间 [−4,5] 上随机取一个数 x ,则 x ∈D 的概率是 .68. 如图,在正方形 OABC 内任取一点,取到函数 y =√x 的图象与 x 轴正半轴之间(阴影部分)的点的概率等于 .69. 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 .70. 如图的矩形,长为 5,宽为 2,在矩形内随机地撒 300 颗黄豆,数得落在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 .71. 在平面直角坐标系内,满足 {0≤x ≤1,−2≤y ≤2的点 (x,y ) 构成的区域为 D ,曲线 y 2=4x 与直线 x =1 围成的封闭区域为 M .向 D 内随机投入一点,该点落入 M 内的概率为 . 72. 早上 7:00~8:00 之间,则你在离开家前能得到牛奶的概率是 .73. 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.74. 在区间[−6,6]内任取一个元素x0,若抛物线x2=4y在x=x0处的切线的倾斜角为α,则α∈[π4,3π4]的概率为.75. 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12,则ADAB=.76. 在边长为2的正三角形ABC内任取一点D,则使点D到三个顶点的距离至少有一个小于1的概率是.77. 如图,图(2)中实线围成的部分是长方体(如图(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.78. 如图,已知圆的半径为10,其内接三角形ABC的内角A,B分别为60∘和45∘,现向圆内随机撒一粒豆子,则豆子落在三角形ABC内的概率为.79. 在区间[1,5]和[2,4]上分别取一个数,记为a,b,则方程x2a2+y2b2=1表示焦点在x轴上且离心率小于√32的椭圆的概率为.80. 有一个底面半径为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.三、解答题(共20小题;共260分)81. 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).82. 甲、乙两人相约于下午1:00∼2:00之间到某车站乘公共汽车外出,他们到达车站的时间是随机的.设在下午1:00∼2:00之间该车站有四班公共汽车开出,开车时间分别是1:15,1:30,1:45,2:00.求他们在下述情况下乘同一班车的概率:(1)约定见车就乘;(2)约定最多等一班车.83. 如图,在边长为1的正方形OABC内任取一点P(x,y).的概率;(1)求△APB的面积大于14(2)求点P到原点的距离小于1的概率.84. 已知在等腰直角三角形ABC中,∠C=90∘.(1)在线段BC上任取一点M,求使∠CAM<30∘的概率;(2)在∠CAB内任作射线AM,求使∠CAM<30∘的概率.85. 集合A={x∣ 1≤x≤5},B={x∣ 2≤x≤6},(1)若x∈A,y∈B且均为整数,求x>y的概率.(2)若x∈A,y∈B且均为实数,求x>y的概率.86. 某班甲、乙两名同学参加100米达标训练,在相同条件下两人10次训练的成绩(单位:秒)如下:12345678910甲11.612.213.213.914.011.513.114.511.714.3乙12.313.314.311.712.012.813.213.814.112.5(1)请画出茎叶图.如果从甲、乙两名同学中选一名加学校的 100 米比赛,从成绩的稳定性方面考虑,选派谁参加比赛更好,并说明理由(不用计算,可通过统计图直接回答结论); (2)经过对甲、乙两位同学的若干次成绩的统计,甲、乙的成绩都均匀分布在 [11.5,14.5] 之间,现甲、乙比赛一次,求甲、乙成绩之差的绝对值小于 0.8 秒的概率.87. 已知关于 x 的二次函数 f (x )=ax 2−4bx +1.设点 (a,b ) 是区域 {x +y −8≤0,x >0,y >0内的一点,求函数 y =f (x ) 在区间 [1,+∞) 上是增函数的概率.88. 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 4√3 cm ,现把直径等于 2 cm 的硬币投掷到此网格上,求硬币落下后与网格线没有公共点的概率.89. 利用随机模拟的方法近似计算边长为 2 的正方形内切圆面积,并估计 π 的近似值.90. 利用随机模拟的方法近似计算图中阴影部分(y =2−2x −x 2 与 x 轴围成的图形)的面积.91. 甲,乙两人约定在 6∼7 时在某处会面,并约定先到者应等候另一人 15 分,过时即可离去,设两人出发是各自独立的,且在 6∼7 时各时刻会面是等可能的,求两人能会面的概率.92. 一个多面体的直观图和三视图如图所示,其中 M ,G 分别是 AB ,DF 的中点.(1)在 AD 上(含 A ,D 端点)确定一点 P ,使得 GP ∥ 平面 FMC . (2)一只苍蝇在几何体 ADF −BCE 内自由飞行,求它飞入几何体 F −AMCD 内的概率.93. 在半径为1的圆上随机地取两点,连成一条弦,则其弦长超过圆内接等边三角形的边长的概率是多少?94. 甲、乙两艘轮船驶向—个不能同时停泊两艘轮船的码头,它们在一昼夜内任何时刻到达是等可能的.(1)如果甲船和乙船的停泊时间都是4h,求它们中的任何一条船不需要等待码头空出的概率;(2)如果甲船的停泊时间为4h,乙船的停泊时间是2h,求它们中的任何—条船不需要等待码头空出的概率.95. 如右图,OA=1,在以O为圆心,OA为半径的半圆弧上任取一点B,求使△AOB的面积不小的概率.于1496. 已知正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为1,在正方体内随机取点M,求使四棱锥M−ABCD的的概率.体积小于1697. 已知袋子中放有大小和形状相同的小球若干,其中标号为0的小球1个,标号为1的小球1个,.标号为2的小球n个.若从袋子中随机抽取1个小球,取到标号为2的小球的概率是12(1)求n的值;(2)从袋子中不放回地随机抽取2个小球,记第一次取出的小球标号为a,第二次取出的小球标号为b.(ⅰ)记“a+b=2”为事件A,求事件A的概率;(ⅱ)在区间[0,2]内任取2个实数x,y,求事件“x2+y2>(a−b)2恒成立”的概率.98. 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.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?99. 已知向量a=(−2,1),b⃗=(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⋅b⃗=−1的概率;(2)若x,y在连续区间[1,6]上取值,求满足a⋅b⃗<0的概率.100. 在扇形OAmB中,∠AOB=90∘,C为AB⏜的中点(如图).⏜上任取一点M,求∠MOA<45∘的概率;(1)在AB⏜于E,F,求EF<OA的概率(精确到0.01).(2)在OC上任取点N,过N作EF⊥OC,交AB答案第一部分1. C 【解析】采用列举法得所有的基本事件有 (1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4) 六种情况,其中两数字之和为奇数的有 (1,2),(1,4),(2,3),(3,4) 四种情况, 故所求概率为 46=23. 2. C【解析】由题知小蜜蜂的安全飞行范围为:以这个正方体的中心为中心,且棱长为 1 的小正方体内.这个小正方体的体积为 1,大正方体的体积为 27,故安全飞行的概率为 P =127. 3. D 【解析】tanx ⋅cosx =sinx ≥12,所以 x ∈[π6,π2) 或 (π2,56π],所以 P =23. 4. C 【解析】若直线 y =k (x +3) 与圆 x 2+y 2=1 相交,则圆心到直线的距离 d =√1+k 2<1,解得 −√24<k <√24,故在区间 [−1,1] 上随机取一个数 k ,使直线 y =k (x +3) 与圆 x 2+y 2=1 相交的概率为 P =√222=√24. 5. A【解析】6. B【解析】S 阴影=S 正方形−∫01x 2dx =1−13=23,所以有 23=S 阴影S 正方形=n10000,解得 n ≈6667. 7. C【解析】如图所示,设点 M 是 BC 边的中点,因为 PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +PC ⃗⃗⃗⃗⃗ +2PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =0⃗ ,所以点 P 是中线 AM 的中点,所以黄豆落在 △PBC 内的概率 P =S △PBC S △ABC=12.8. C【解析】方程 x 2+px +1=0 有实根,则 Δ=p 2−4≥0,解得 p ≥2 或 p ≤−2(舍去).由几何概型的概率计算公式可知所求的概率为 5−25−0=35.9. D 【解析】由 x 2≤4,得 −2≤x ≤2.因为 x ∈[0,4],取交集得 x ∈[0,2],所以 x 2≤4 的概率是2−04−0=12.10. B11. B 【解析】区间 [1,8] 的长度为 7,满足不等式 1≤f (x )≤2 即不等式 1≤log 2x ≤2,解答 2≤x ≤4,对应区间 [2,4] 长度为 2,由几何概型公式可得使不等式 1≤f (x )≤2 成立的概率是 27.12. A 13. A 【解析】直线 x =1,y =1 与坐标轴围成的正方形面积为 1,在曲线 y =x 2 下方区域的面积为:∫01x 2dx=13x 3∣∣01=13,由几何概型的公式得到概率为 131=13.14. B 15. B16. B 17. A 18. B 19. C 20. B21. A 22. B 23. A 【解析】由表可知,向矩形区域 {1≤x ≤e,0≤y ≤1 内随机抛掷 10 个点,其中有 6 个点在曲边三角形内,其频率为 610=35. 因为矩形区域的面积为 e −1,所以曲边三角形面积的近似值为 35(e −1).24. A 【解析】观察这个图可知:大正方形的边长为 2,总面积为 4,而阴影区域的边长为 √3−1,面积为 4−2√3;故飞镖落在阴影区域的概率为 4−2√34=1−√32. 25. A【解析】由题意知本题是一个等可能事件的概率,因为题目所求情况发生包含的事件是在区间 [−1,0] 上任取两个数 x 和 y ,对应的面积是 S Ω=1,满足条件的事件是 y <3x ,事件对应的集合是 A ={(x,y )∣ −1≤x ≤0,−1≤y ≤0,y <3x } 对应的图形的面积是 S A =12×13×1=16,所以根据等可能事件的概率得到 P =16.26. B 【解析】圆 (x −3)2+y 2=1 的圆心为 (3,0),半径为 1.要使直线 y =kx 与圆 (x −3)2+y 2=1 相交,则圆心到直线 y =kx 的距离 √k 2+1<1,解得 −√24<k <√24.在区间 [−√2,√2] 中随机取一个实数 k ,则事件“直线 y =kx 与圆 (x −2)2+y 2=1 相交”发生的概率为 √222√2=14.27. D 【解析】若函数 f (x )=x 2−(2a +1)x +a 2+1 有零点, 则 Δ=[−(2a +1)]2−4(a 2+1)=4a 2+4a +1−4a 2−4=4a −3≥0, 即 a ≥34,又因为 a ∈(0,1), 所以 a ∈(34,1),所以函数 f (x )=x 2−(2a +1)x +a 2+1 有零点的概率为 1−341−0=14.28. D 【解析】解不等式 log 12x ≥1,可得 0<x ≤12,所以在集合 M ={x∣ 0<x ≤5} 中随机取一个元素,恰使函数 y =log 12x 大于 1 的概率为 125=110.29. C 【解析】设 △MCD 的高为 ME ,ME 的反向延长线交 AB 于 F ,当“△MCD 的面积等于 S 3”时,12CD ×ME =13CD ×EF 即 ME =23,过 M 作 GH ∥AB ,则满足 △MCD 的面积小于 S 3 的点在平行四边形 CDGH 中,由几何概型得到 △MCD 的面积小于 S3 的概率为 2S 3S =23. 30. D【解析】由 x 轴、 x =π3,x =5π3和 y =2 所围成的矩形的面积为 2×4π3=8π3. 利用割补法,可得满足不等关系 y ≤1−sin3x 且在矩形内部的区域面积为 12⋅8π3=4π3,所以所求概率为 12.31. A 【解析】由题意,取 A (1,0),B (0,1),设 P (x,y ),则 (x −1,y )⋅(−1,1)≥2, 所以 x −y +1≤0,相应的面积为 π4−12×1×1=π−24,所以所求概率为π−24π.32. A 【解析】由题意,落在阴影区域内的小米的粒数大致是 x ,则 x 2000=2×√34r 2πr 2,所以 x ≈550.33. B 【解析】作出不等式组 {x +y −4≤0,x >0,y >0对应的平面区域如图:对应的图形为 △OAB ,其中对应面积为 S =12×4×4=8,若 f (x )=ax 2−4bx +1 在区间 [1,+∞) 上是增函数,则满足 a >0 且对称轴 x =−−4b 2a≤1,即 {a >0,a ≥2b, 对应的平面区域为 △OBC ,由 {a =2b,a +b −4=0,解得 {a =83,b =43,所以对应的面积为 S △OBC =12×43×4=83,所以根据几何概型的概率公式可知所求的概率为 838=13. 34. A 35. B36. C 37. B 【解析】设正方形的边长为 2.则圆的半径为 √2,根据几何概型的概率公式可以得到m n=42π,即 π=2n m.38. D 【解析】由题意可得,{−1≤x ≤1,−1≤y ≤1 的区域为边长为 2 的正方形,面积为 4,满足 y ≥x 2−1的区域为图中阴影部分,面积为 2+∫−11(1−x 2)dx =103,所以满足 y ≥x 2−1 的概率是 P =1034=56.39. C 【解析】在区间 [0,π] 上,长度为 π,当 x ∈[0,π] 时,sinx ≤12,可得 0≤x ≤π6 或 5π6≤x ≤π,区间长度为 π3,由几何概型知,符合条件的概率为 π3π=13. 40. D【解析】由题意知本题是一个几何概型,试验包含的所有事件是 Ω={(x,y )∣ 7<x <8,7<y <8},事件对应的集合表示的面积是s=1,满足条件的事件是A={(x,y)∣ 7<x<8,7<y<8,∣ x−y∣ <2060},事件对应的集合表示的面积是1−2×12×23×23=59,根据几何概型概率公式得到P=59.第二部分41. 12【解析】因为方程x=2√2a−2bx有不等实数根,所以方程x2−2√2ax+2b=0有不等实数根,所以Δ=8a−8b>0,所以a>b.如图所示,方程x=2√2a−2bx 有不等实数根的概率为12×1×11×1=12.42. 25【解析】由题意知本题所求概率是一个等可能事件的概率,试验发生包含的事件是总的时间长度为30+5+40=75秒,设红灯为事件A,满足条件的事件是红灯的时间为30秒,根据等可能事件的概率得到,出现红灯的概率P(A)=构成事件A的时间长度总的时间长度=3075=25.43. 3.112【解析】由题意得:设正方形的边长为2,则圆的面积为π,正方形的面积为4.所以P(A)=7781000=π4,所以π≈3.112.44. 1007【解析】a1=1,a2=1,a3=−1,a4=2,a5=2,a6=3,a7=−2,a8=4,⋯,这个数列的规律是奇数项为1,−1,2,−2,3,−3,⋯偶数项为1,2,3,⋯,故a2013+a2015=0,a2014=1007,故a2013+ a2014+a2015=1007.45. 13 46. 13 47. 14【解析】方程有实根时,满足 Δ=1−4n ≥0,得 n ≤14,由几何概型知 P =构成事件A 的区域测度试验的全部结果所构成的区域测度,得 P =14. 48. π8【解析】根据几何概型得:取到的点到 M 的距离小 1 的概率: P =d D=圆的内部面积矩形的面积=12×12π4×1=π8.49. 25【解析】设 AP =x ,则正三角形面积为 √34x 2, 若 √3<√34x 2<4√3,则 2<x <4, 由几何概型易得知 p =4−25=25.50. 548【解析】联立得 {y =x 3,y =x 12, 解得 {x =1,y =1 或 {x =0,y =0, 设曲线与曲线围成的面积为 S ,则 S =∫01(√x−x 3)dx =(23x 32−14x 4)∣∣∣01=23−14=512,而 Ω={(x,y )∣ ∣ x∣ ≤1,∣ y∣ ≤1},表示的区域是一个边长为 2 的正方形, 所以 Ω 上随机投一点 P ,则点 P 落入区域 A (阴影部分)中的概率 P =S 阴影S=5122×2=548.51. 827【解析】由题意得安全的区域为以球中心为球心,半径为 2 的球的内部,故 p =43π⋅2343π⋅33=827.52. 1253. 1−π6【解析】若点 P 到三个顶点的距离都不小于 2,则 P 的位置位于阴影部分, 三角形在三个圆的面积之和为 12×π×22=2π,△ABC 的面积 S =12×6×4=12, 则阴影部分的面积 S =12−2π, 则对应的概率 P =12−2π12=1−π6.54. 34【解析】由题意,直线 PD 与平面 ABC 所成的角 θ=45∘,AD =1,∠BAD =90∘, 所以 θ 不大于 45∘ 的概率为 90120=34. 55. 13【解析】设正方形的边长为 2,则由题意,多边形 AEFGHID 的面积为 S =√5×√5×2+12×2×2=12,阴影部分的面积为 S =2×12AE ⋅AB ⋅sin∠EAB =2×12AE ⋅AB ⋅cos∠GAB =2×12×2×√5×2√55=4,所以向多边形 AEFGHID 中投掷一点,该点落在阴影部分内的概率为 2√310=13. 56. 23【解析】以 E 为坐标原点,AD 的垂直平分线为 x 轴,AD 所在直线为 y 轴,建立坐标系,可得抛物线方程为 y 2=4x ,取 y =2√x ,则阴影部分的面积为 2∫012√xdx =83, 因为矩形的面积为 4, 所以所求概率为 834=23.57. 1627 58. 34【解析】因为 y =√x ,所以 x =y 2,代入 y =k (x +14) 得 y =k (y 2+14),整理得 ky 2−y +k4=0,直线 y =k (x +14) 与曲线 y =√x 恰有两个不同交点, 等价为 ky 2−y +k 4=0 有两个不同的非负根,即 Δ=1−k 2>0,且 1k >0,解得 0<k <1, 所以 A ={k∣ 0<k <1}.P 1(x 1,y 1) 关于直线 y =x +1 的对称点为 P (y 1−1,x 1+1), P 是椭圆 x 216+y 29=1 上一动点,所以 −4≤y 1−1≤4,即 −1≤y 1−14≤1,设 b =y 1−14,则 −1≤b ≤1,所以 B ={b∣ −1≤b ≤1}.所以随机的从集合 A ,B 中分别抽取一个元素 λ1,λ2, 则 λ1>λ2 等价为 {0<λ1<1,−1≤λ2≤1,λ1>λ2,则对应的图象如图:则 λ1>λ2 的概率是 34. 59. 12 60. 18 61. 34 62. 13【解析】因为 f (x )=x 3−2x 2+bx . 所以 fʹ(x )=3x 2−4x +b . 所以 fʹ(1)=b −1<0, 所以 b <1,由几何概型,可得所求概率为 1−(−1)5−(−1)=13. 63. 925 64. 1−2π9【解析】分别画出区域 A 1,A 2,如图圆内部分和正方形及其内部所示,根据几何概型可知,所求概率为 18−4π18=1−2π9.65. 23【解析】设 AB 的中点是 M ,CD 的中点是 N ,则 E 在 MN 上时满足条件, 故 E 点到 B ,C 两点的距离之和小于 2 的概率 p =23.66. 12【解析】由 √2≤√2sinθ+√2cosθ≤2,得 √22≤sin (θ+π4)≤1,结合 θ∈[0,π],得 θ∈[0,π2], 所以使 √2≤√2sinθ+√2cosθ≤2 成立的概率为 π2π=12. 67. 59 68. 23【解析】根据题意,正方形 OABC 的面积为 1×1=1,阴影部分的面积为 ∫01√xdx=23x 32∣∣∣01=23, 由几何概型的概率公式得,点落在阴影部分的概率为 P =23. 69. 58 70. 235【解析】根据题意:黄豆落在阴影部分的概率是 138300,矩形的面积为 10,设阴影部分的面积为 s , 则有 s10=138300,所以 s =235.71. 23【解析】约束条件 {0≤x ≤1,−2≤y ≤2 构成一个矩形,其面积为 s =4.y 2=4x 与 x =1 围成封闭图形的面积为 ∫−22(1−y 24)dy =(y −y 312)|−22=83.所以 P =834=23.故概率为 23.72. 7873. 1−2π【解析】如图,不妨设扇形的半径为 2a ,如图,记两块白色区域的面积分别为 S 1,S 2,两块阴影部分的面积分别为 S 3,S 4,则S1+S2+S3+S4=S扇形OAB=14π(2a)2=πa2, ⋯⋯①而S1+S3与S2+S3的和恰好为一个半径为a的圆,即S1+S3+S2+S3=πa2, ⋯⋯②①−②得S3=S4.由图可知S3=(S扇形EOD+S扇形COD)−S正方形OEDC=12πa2−a2,所以S阴影=πa2−2a2.由几何概型概率公式可得,此点取自阴影部分的概率P=S阴影S扇形OAB=πa2−2a2πa2=1−2π.74. 23【解析】当切线的倾斜角α∈[π4,3π4]时,切线斜率的取值范围是(−∞,−1]∪[1,+∞),抛物线x2=4y在x=x0处的切线的斜率是12x0,故只要x0∈(−∞,−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8 12=23.75. √74【解析】如图,设CD=4,根据对称性,由题中条件知,点P的活动范围为2,即CP∈(1,3).当CP=3时,BP= 4,解得BC=√42−32=√7,所以AD:AB=√7:4.76. √3π6【解析】分别以点A,B,C为圆心,以1为半径作圆,与△ABC构成三个扇形,如图中阴影部分所示,当点D落在其内时符合要求.所以 P =3×(12×π3×12)√34×2=√36π. 77. 3【解析】设长方体的高为 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=3.78.3+√34π【解析】由正弦定理 BC sinA =AC sinB =2R (R 为圆的半径)⇒ {BC =20sin60∘,AC =20sin45∘, ⇒ {BC =10√3,AC =10√2.那么S △ABC =12×10√3×10√2sin75∘=12×10√3×10√2×√6+√24=25(3+√3).于是豆子落在三角形 ABC 内的概率为 S △ABC 圆的面积=25(3+√3)102π=3+√34π.79. 1532【解析】因为方程 x 2a2+y 2b 2=1 表示焦点在 x 轴上且离心率小于 √32的椭圆,所以 {a 2>b 2,e =ca =√a 2−b 2a<√32,即 {a 2>b 2,a 2<4b 2, 化简得 {a >b,a <2b,又 a ∈[1,5],b ∈[2,4],画出满足不等式组的平面区域如图中阴影部分所示,易得阴影部分的面积为 154,故所求的概率 P =S 阴影2×4=1532.80. 23【解析】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=23π,则点 P 到点 O 的距离小于或等于 1 的概率为 23π2π=13,故点 P 到点 O 的距离大于 1 的概率为 1−13=23.。