《(江蘇專用)高考數(shù)學總復習 第十章第3課時 幾何概型課時闖關(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(江蘇專用)高考數(shù)學總復習 第十章第3課時 幾何概型課時闖關(含解析)(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
[A級 雙基鞏固]
一、填空題
1.(2012·西安質(zhì)檢)某人向一個半徑為6的圓形靶射擊,假設他每次射擊必定會中靶,且射中靶內(nèi)各點是隨機的,則此人射中的靶點與靶心的距離小于2的概率為________.
解析:由已知條件可得,此人射中的靶點與靶心的距離小于2的概率為P==.
答案:
2.在棱長為2的正方體ABCD-A1B1C1D1中,點O為底面ABCD的中心,在正方體ABCD-A1B1C1D1內(nèi)隨機取一點P,則點P到點O的距離大于1的概率為________.
解析:正方體的體積為:2×2×2=8,以O為球心,1為半徑且在正方體內(nèi)部的半球的體積為:×πr3=×π×13
2、=π,則點P到點O的距離大于1的概率為:1-=1-.
答案:1-
3.(2012·淄博調(diào)研)在長為12 cm的線段AB上任取一點M,并以線段AM為邊作正方形,則這個正方形的面積介于36 cm2與81 cm2之間的概率為________.
解析:面積為36 cm2時,邊長AM=6 cm,面積為81 cm2時,邊長AM=9 cm,∴P===.
答案:
4.若在區(qū)間[-5,5]內(nèi)任取一個實數(shù)a,則使直線x+y+a=0與圓(x-1)2+(y+2)2=2有公共點的概率為________.
解析:若直線與圓有公共點,則圓心到直線的距離d==≤,解得-1≤a≤3.又a∈[-5,5],故所求概率為
3、=.
答案:
5.用一平面截一半徑為5的球得到一個圓面,則此圓面積小于9π的概率是________.
解析:依題意得截面圓面積為9π的圓半徑為3,球心到該截面的距離等于4,球的截面圓面積小于9π的截面到球心的距離大于4,因此所求的概率等于=.
答案:
6.
如圖所示,在一個邊長分別為a,b(a>b>0)的矩形內(nèi)畫一個梯形,梯形的上、下底邊分別為,,且高為b.現(xiàn)向該矩形內(nèi)隨機投一點,則該點落在梯形內(nèi)部的概率為________.
解析:S梯形=·b=ab,S矩形=ab.
∴P==.
答案:
7.
(2012·鎮(zhèn)江質(zhì)檢)如圖,A是圓上固定的一點,在圓上其他位置任取一點A
4、′,連接AA′,它是一條弦,它的長度小于或等于半徑長度的概率為________.
解析:
當AA′的長度等于半徑長度時,∠AOA′=,由圓的對稱性及幾何概型得P==.
答案:
8.在兩根相距8 m的木桿間系一根繩子,并在繩子上掛一個警示燈,則警示燈與兩桿的距離都大于3 m的概率為________.
解析:由于在繩子任意位置上掛警示燈是等可能的,會出現(xiàn)無數(shù)多個試驗結果,故符合幾何概型,可以用長度作為幾何概型的測度.記事件A為“警示燈與兩桿的距離都大于3 m”,則A的長度為8-3-3=2(m),整個事件的長度為8 m,則P(A)==.
答案:
二、解答題
9.已知向量a=(-2
5、,1),b=(x,y).
(1)若x,y分別表示將一枚質(zhì)地均勻的正方體骰子(六個面的點數(shù)分別為1,2,3,4,5,6)先后拋擲兩次時第一次、第二次出現(xiàn)的點數(shù),求滿足a·b=-1的概率;
(2)若x,y在連續(xù)區(qū)間[1,6]上取值,求滿足a·b<0的概率.
解:(1)將一枚質(zhì)地均勻的正方體骰子先后拋擲兩次,所包含的基本事件總數(shù)為6×6=36(個);
由a·b=-1有-2x+y=-1,
所以滿足a·b=-1的基本事件為(1,1),(2,3),(3,5),共3個;
故滿足a·b=-1的概率為=.
(2)若x,y在連續(xù)區(qū)間[1,6]上取值,則全部基本事件的結果為D={(x,y)|1≤x≤6
6、,1≤y≤6};
滿足a·b<0的基本事件的結果為
d={(x,y)|1≤x≤6,1≤y≤6且-2x+y<0};
畫出圖形如圖,
正方形的面積為S=25,
陰影部分的面積為S陰影=25-×2×4=21,
故滿足a·b<0的概率為.
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a,b的夾角是鈍角的概率.
解:(1)設“a∥b”為事件A,由a∥b,得x=2y.
D={(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,
7、1),(1,-1),(1,0),(1,1),(2,-1),(2,0),(2,1)},共包含12個基本事件;
其中A={(0,0),(2,1)},包含2個基本事件.
則P(A)==.
(2)設“a,b的夾角是鈍角”為事件B,由a,b的夾角是鈍角,可得a·b<0,即2x+y<0,且x≠2y.
D=,
B=.
畫出圖形如圖.
故P(B)==.
[B級 能力提升]
一、填空題
1.在一個邊長為1000米的正方形區(qū)域的每個頂點處都設有一個監(jiān)測站,若向此區(qū)域內(nèi)隨機投放一個爆破點,則爆破點距離監(jiān)測站200米內(nèi)都可以被檢測到.那么隨機投放一個爆破點被監(jiān)測到的概率為________.
8、解析:據(jù)題意爆破點能被檢測到所在平面區(qū)域為以各個頂點為圓心,以200米為半徑的四分之一圓,故由幾何概型可知所求事件的概率為=.
答案:
2.在區(qū)域M=內(nèi)隨機撒一把黃豆,落在區(qū)域N=內(nèi)的概率是________.
解析:畫出區(qū)域M、N,如圖,區(qū)域M為矩形OABC,區(qū)域N為圖中陰影部分.
S陰影=×4×2=4,
故所求概率P==.
答案:
3.有一個底面圓的半徑為1、高為2的圓柱,點O為這個圓柱底面圓的圓心,在這個圓柱內(nèi)隨機取一點P,則點P到點O的距離大于1的概率為________.
解析:先求點P到點O的距離小于或等于1的概率,圓柱的體積V圓柱=π×12×2=2π,以O為球心,
9、1為半徑且在圓柱內(nèi)部的半球的體積V半球=×π×13=π.則點P到點O的距離小于或等于1的概率為=,故點P到點O的距離大于1的概率為1-=.
答案:
4.一根用細鐵絲做成的正四棱錐框架,其棱長都是,這個四棱錐的五個頂點都在一個球面上,一粒子在這個球內(nèi)隨機運動,則該粒子在正四棱錐內(nèi)部的概率是________(細鐵絲占有的空間位置忽略不計).
解析:設該正四棱錐為S-ABCD,如圖所示,在Rt△SEA中,SA=,AE=1,故SE=1,故四棱錐的體積是×××1=.設球的半徑為r,則OA=OS=r,OE=1-r.在Rt△OAE中,r2=(1-r)2+1,解得r=1,即點E即為球心,故這個球的體積是
10、.
所以所求的概率為=.故填.
答案:
二、解答題
5.兩人約定在20∶00到21∶00之間相見,并且先到者必須等遲到者40分鐘方可離去,如果兩人出發(fā)是各自獨立的,在20∶00至21∶00各時刻相見的可能性是相等的,求兩人在約定時間內(nèi)相見的概率.
解:
設兩人分別于x時和y時到達約見地點,要使兩人能在約定時間范圍內(nèi)相見,
當且僅當-≤x-y≤.
兩人到達約見地點所有時刻(x,y)的各種可能結果可用圖中的單位正方形內(nèi)(包括邊界)的點來表示,兩人能在約定的時間范圍內(nèi)相見的所有時刻(x,y)的各種可能結果可用圖中的陰影部分(包括邊界)來表示.因此陰影
部分與單位正方
11、形的面積比就反映了兩人在約定時間范圍內(nèi)相遇的可能性的大小,因此所求的概率為
P===.
6.(2012·深圳調(diào)研)已知復數(shù)z=x+yi(x,y∈R)在復平面上對應的點為M.
(1)設集合P={-4,-3,-2,0},Q={0,1,2},從集合P中隨機取一個數(shù)作為x,從集合Q中隨機取一個數(shù)作為y,求復數(shù)z為純虛數(shù)的概率;
(2)設x∈[0,3],y∈[0,4],求點M落在不等式組所表示的平面區(qū)域內(nèi)的概率.
解:(1)記“復數(shù)z為純虛數(shù)”為事件A.
∵組成復數(shù)z的所有情況共有12個:-4,-4+i,-4+2i,-3,-3+i,-3+2i,-2,-2+i,-2+2i,0,i,2i,且每種情況出現(xiàn)的可能性相等,屬于古典概型,
其中事件A包含的基本事件共2個:i,2i,
∴所求事件的概率為P(A)==.
(2)依條件可知,點M均勻地分布在平面區(qū)域內(nèi),屬于幾何概型.該平面區(qū)域的圖形為下圖中矩形OABC圍成的區(qū)域,面積為S=3×4=12.
而所求事件構成的平面區(qū)域為,其圖形如圖中的三角形OAD(陰影部分).
又直線x+2y-3=0與x軸、y軸的交點分別為A(3,0)、D,
∴三角形OAD的面積為S1=×3×=.
∴所求事件的概率為P===.