数学第十章概率第3讲几何概型01基础知识自主回顾02核心考点深度剖析03高效演练分层突破一、知识梳理1.几何概型(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________________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.长度(面积或体积)(2)几何概型的两个基本特点2.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).二、习题改编1.(必修3P142A组T3改编)一个路口的红绿灯,红灯的时间为30s,黄灯的时间为5s,绿灯的时间为40s,当某人到达路口时看见的是红灯的概率为__________.答案:252.(必修3P142A组T2改编)如图是某商场通过转动如图所示的质地均匀的6等分的圆盘进行抽奖活动,当指针指向阴影区域时为中奖,则顾客中奖的概率是__________.答案:13一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)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.()(2)在几何概型定义中的区域可以是线段、平面图形、立体图形.()(3)随机模拟方法是以事件发生的频率估计概率.()(4)与面积有关的几何概型的概率与几何图形的形状有关.()√√√×二、易错纠偏常见误区(1)易混淆几何概型与古典概型;(2)几何概型的测度选择不正确.1.如图,在一边长为2的正方形ABCD内有一曲线L围成的不规则图形.往正方形内随机撒一把豆子(共m颗).落在曲线L围成的区域内的豆子有n颗(nm),则L围成的区域面积(阴影部分)为()A.2nmB.4nmC.n2mD.n4m解析:选B.S阴影S正方形=落在L围成的区域内的豆子数n落在正方形中的豆子数m,所以S阴影=nm×22=4nm.2.记函数f(x)=6+x-x2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-x2≥0,解得-2≤x≤3,则D=[-2,3],则所求概率为3-(-2)5-(-4)=59.答案:59与长度有关的几何概型(典例迁移)(2020·福建五校第二次联考)在区间[0,2]上随机取一个数x,使sinπ2x≥32的概率为()A.13B.12C.23D.34【解析】当x∈[0,2]时,0≤π2x≤π,所以sinπ2x≥32⇔π3≤π2x≤2π3⇔23≤x≤43.故由几何概型的知识可知所求概率P=43-232=13.故选A.【答案】A【迁移探究】(变条件)若将本例中的不等式变为sinx≤32,如何求概率?解:结合正弦曲线,在[0,π]上使sinx≤32的x∈0,π3∪2π3,π,故所求概率为P=π3-0+π-2π3π-0=23.与长度有关的几何概型(1)如果试验的结果构成的区域的几何度量可用长度表示,则其概率的计算公式为P(A)=构成事件A的区域长度试验的全部结果所构成的区域长度.(2)与时间、不等式等有关的概率问题可转化为几何概型,利用几何概型概率公式进行求解.1.(2020·湖北武汉模拟)某路公交车在6:30,7:00,7:30,准时发车,小明同学在6:50至7:30之间到达该车站乘车,且到达该车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率为__________.解析:小明同学在6:50至7:30之间到达该车站乘车,总时长为40分钟,公交车在6:30,7:00,7:30准时发车,他等车时间不超过10分钟,则必须在6:50至7:00或7:20至7:30之间到达,时长为20分钟,则他等车时间不超过10分钟的概率P=2040=12.答案:122.(2020·江西赣州十四县联考)在(0,8)上随机取一个数m,则事件“直线x+y-1=0与圆(x-3)2+(y-4)2=m2没有公共点”发生的概率为__________.解析:因为m∈(0,8),直线x+y-1=0与圆(x-3)2+(y-4)2=m2没有公共点,所以0m8,|3+4-1|2m,解得0m32,所以所求概率P=328.答案:328与面积有关的几何概型(多维探究)角度一与平面图形面积有关的几何概型(1)(2020·昆明市诊断测试)如图,先画一个正方形ABCD,再将这个正方形各边的中点相连得到第2个正方形,依此类推,得到第4个正方形EFGH(图中阴影部分),在正方形ABCD内随机取一点,则此点取自正方形EFGH内的概率是()A.14B.16C.18D.116(2)(2020·江西七校第一次联考)图中的图案是我国古代建筑中的一种装饰图案,形若铜钱,寓意富贵吉祥,在圆内随机取一点,则该点取自阴影区域内(阴影部分由四条四分之一圆弧围成)的概率是()A.12B.13C.4π-1D.2-4π【解析】(1)设第1个正方形ABCD的边长为2,则第2个正方形的边长为2,第3个正方形的边长为1,第4个正方形EFGH的边长为22,所以所求概率P=S正方形EFGHS正方形ABCD=22222=18.故选C.(2)设圆的半径为1,则该点取自阴影区域内的概率P=S阴影S圆=π×12-814×π×12-12×1×1π×12=4π-1,故选C.【答案】(1)C(2)C角度二与线性规划知识交汇命题的几何概型(2020·广州综合测试)在平面区域{(x,y)|0≤x≤1,1≤y≤2}内随机投入一点P,则点P的坐标(x,y)满足y≤2x的概率为()A.14B.12C.23D.34【解析】依题意作出图象如图,则P(y≤2x)=S阴影S正方形=12×12×112=14.【答案】A与面积有关的几何概型的求法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,找到试验全部结果构成的平面图形,以便求解.1.(2020·郑州市第一次质量预测)已知矩形ABCD中,BC=2AB=4,现向矩形ABCD内随机投掷质点M,则满足MB→·MC→≥0的概率是()A.π4B.4-π4C.π2D.π-24解析:选B.由MB→·MC→≥0,知∠BMC为锐角或直角,则点M所在的区域如图中阴影部分所示,则所求概率P=1-12×π×224×2=1-π4=4-π4,故选B.2.某日,甲、乙两人随机选择早上6:00至7:00的某个时刻到达七星公园进行锻炼,则甲比乙提前到达超过20分钟的概率为()A.79B.29C.23D.13解析:选B.在平面直角坐标系中,设x,y分别表示乙、甲两人的到达时刻,当x-y20时满足题意,由几何概型计算公式可得,甲比乙提前到达超过20分钟的概率为12×40×4060×60=29.故选B.与体积有关的几何概型(师生共研)一个多面体的直观图和三视图如图所示,点M是AB的中点,一只蝴蝶在几何体ADFBCE内自由飞翔,则它飞入几何体FAMCD内的概率为()A.34B.23C.13D.12【解析】因为VFAMCD=13×S四边形AMCD×DF=14a3,VADFBCE=12a3,所以它飞入几何体FAMCD内的概率为14a312a3=12.【答案】D与体积有关的几何概型的求法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),对于某些较复杂的问题也可利用其对立事件求解.在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,点O为底面ABCD的中心,在正方体ABCDA1B1C1D1内随机取一点P,则点P到点O的距离大于1的概率为()A.π12B.1-π12C.π6D.1-π6解析:选B.点P到点O的距离大于1的点位于以O为球心,以1为半径的半球外.记“点P到点O的距离大于1”为事件M,则P(M)=23-12×4π3×1323=1-π12.本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放