资源描述
[基础达标]
1.(2022·福建三明质量检测)已知集合M={x|-2≤x≤8},N={x|x2-3x+2≤0},在集合M中任取一个元素x,则“x∈M∩N”的概率是( )
A. B.
C. D.
解析:选A.由于N={x|x2-3x+2≤0}=[1,2],所以M∩N=[1,2],所以所求的概率为=.
2.(2022·河南郑州市质量猜想)一数学爱好小组利用几何概型的相关学问做试验计算圆周率,他们向一个边长为1米的正方形区域均匀撒豆,测得正方形区域有豆5 120颗,正方形的内切圆区域有豆4 009颗,则他们所测得的圆周率为(保留三位有效数字)( )
A.3.13 B.3.14
C.3.15 D.3.16
解析:选A.依据几何概型的定义有=,得π≈3.13.
3.(2022·高考辽宁卷)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 cm2的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:选C.设|AC|=x cm,0<x<12,则|CB|=(12-x) cm,要使矩形面积大于20 cm2,只要x(12-x)>20,则x2-12x+20<0,2<x<10,所以所求概率为P==.
4.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. B.
C. D.π
解析:选C.
满足|PA|<1的点P位于以A为圆心,半径为1的圆在正方形ABCD内部(如图),又S扇形ABD=,
故P(|PA|<1)==.
5.在区间[0,1]上任取两个数a,b,则函数f(x)=x2+ax+b2无零点的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:选C.
要使该函数无零点,只需a2-4b2<0,即(a+2b)(a-2b)<0.
∵a,b∈[0,1],a+2b>0,
∴a-2b<0.
作出的可行域,易得该函数无零点的概率为
P==.
6.点A为周长等于3的圆周上的一个定点.若在该圆周上随机取一点B,则劣弧的长度小于1的概率为________.
解析:设大事M为“劣弧的长度小于1”,则满足大事M的点B可以在定点A的两侧与定点A构成的弧长小于1的弧上随机取一点,由几何概型的概率公式,得P(M)=.
答案:
7.若不等式组表示的平面区域为M,x2+y2≤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相互垂直,
∴M的面积为3,而N中满足条件的扇形面积为,所以概率为=.
答案:
8.正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,在正方体内随机取点M,则使四棱锥MABCD的体积小于的概率为________.
解析:正方体ABCDA1B1C1D1中,设MABCD的高为h,则×S四边形ABCD×h=.
又S四边形ABCD=1,∴h=.
若体积小于,则h<,
即点M在正方体的下半部分,
∴P==.
答案:
9.在铸铁过程中,经常毁灭铸件里面混入气泡的状况,但是假如在加工过程中气泡不暴露在表面,对产品就不会造成影响,否则产品就会不合格.在一个棱长为4 cm的正方体铸件中不当心混入一个半径为0.1 cm的球形气泡,在加工这个铸件的过程中,假如将铸件去掉0.5 cm的厚度后产品外皮没有麻眼(即没有露出气泡),产品就合格,问产品合格的概率是多少?
解:记产品合格为大事A,试验的全部结果所构成的区域是棱长为4 cm的正方体.由条件可以发觉要使产品合格,球心距离正方体表面要大于0.6 cm,所以球心必需在正方体内的一个棱长为2.8 cm的正方体内部才符合题意,所以构成大事A的区域是棱长为2.8 cm的正方体,这样产品合格的概率P(A)==0.343.
10.设x∈[0,3],y∈[0,4],求点M落在不等式组:所表示的平面区域内的概率.
解:依条件可知,点M均匀地分布在平面区域内,
属于几何概型,该平面区域的图形为如图中矩形OABC围成的区域,面积为S=3×4=12.而所求大事构成的平面区域为,其图形如图中的三角形OAD(阴影部分).又直线x+2y-3=0与x轴、y轴的交点分别为A(3,0)、D(0,),则三角形OAD的面积为S1=×3×=.
故所求大事的概率为P===.
[力气提升]
1.在区间[0,π]上随机取一个数x,则大事“sin x+cos x≤1”发生的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:选C.由sin x+cos x≤1得2sin≤1,
即sin≤.
由于x∈[0,π],故x+∈,
因此当sin≤时,x+∈,于是x∈.
由几何概型公式知大事“sin x+cos x≤1”发生的概率为P==.
2.(2022·河北石家庄质检)在圆的一条直径上,任取一点作与该直径垂直的弦,则其弦长超过该圆的内接等边三角形的边长的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:选C.如图,设圆的半径为r,圆心为O,AB为圆的一条直径,CD为垂直于AB的一条弦,垂足为M,若CD为圆内接正三角形的一条边,则O到CD的距离为.
设EF为与CD平行且到圆心O距离为的弦,交直径AB于点N,所以当过AB上的点且垂直于AB的弦的长度超过CD时,该点在线段MN上移动,所以所求概率P==.
3.在区间[0,1]上任凭选择两个实数x,y,则使≤1成立的概率为________.
解析:设D为直线x=0,x=1,y=0,y=1围成的正方形区域,而由 ≤1,即x2+y2≤1(x≥0,y≥0)知d为单位圆在第一象限内部分(四分之一个圆),故所求概率为=.
答案:
4.小波通过做玩耍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,则周末去看电影;若此点到圆心的距离小于,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:∵去看电影的概率
P1==,
去打篮球的概率P2==,
∴不在家看书的概率为P=+=.
答案:
5.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x2+y2=1内的概率;
(2)求以(x,y)为坐标的点到直线x+y=0的距离不大于的概率.
解:(1)集合M内的点形成的区域面积S=8.
因x2+y2=1的面积S1=π,
故所求概率为P1==.
(2)由题意≤,即-1≤x+y≤1,形成的区域如图中阴影部分,面积S2=4,所求概率为P==.
6.(选做题)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,则三条线段的长度全部可能状况是1,1,4;1,2,3;2,2,2,共3种状况,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=.
(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
,即,
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,
即,
所表示的平面区域为△DEF,
由几何概型知,所求概率为P==.
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