几何概型经典练习题

几何概型经典练习题几何概型经典练习题几何概型经典练习题xxx公司几何概型经典练习题文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度几何概型题目选讲1．在长为12cm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32cm2的概率为()\f(1,6)\f(1,3)\f(2,3)\f(4,5)解析：设AC＝x，由题意知x(12－x)＜32⇒0＜x＜4或8＜x＜12，所求事件的概率P＝eq\f(4－0＋12－8,12)＝eq\f(2,3).2．已知圆C：在圆上任取一点P,设点P到直线的距离小于2的事件为A求P(A)的值。解：P(A)=3．设不等式组eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(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的概率是解析：坐标系中到原点距离不大于2的点在以原点为圆心，2为半径的圆内及圆上，eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0≤x≤2，,0≤y≤2))表示的区域D为边长为2的正方形及其内部，所以所求的概率为eq\f(4－\f(π×4,4),4)＝eq\f(4－π,4).4．在区间[0,9]上随机取一实数x，则该实数x满足不等式1≤log2x≤2的概率为__________．解析：由1≤log2x≤2，得2≤x≤4，根据区间长度关系，得所求概率为eq\f(2,9).5．在[－6,9]内任取一个实数m，设f(x)＝－x2＋mx＋m，则函数f(x)的图像与x轴有公共点的概率等于__________．解析：函数f(x)的图像与x轴有公共点应满足Δ＝m2＋4m≥0，解得m≤－4或m≥0，又m∈[－6,9]，故－6≤m≤－4或0≤m≤9，因此所求概率P＝eq\f(2＋9,15)＝eq\f(11,15).6．甲、乙两艘轮船驶向一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4小时，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4小时，乙船的停泊时间为2小时，求它们中的任何一条船不需要等待码头空出的概率．解析：(1)设甲、乙两船到达时间分别为x、y，则0≤x＜24,0≤y＜24且y－x≥4或y－x≤－4.作出区域eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0≤x＜24，,0≤y＜24，,y－x＞4或y－x＜－4.))设“两船无需等待码头空出”为事件A，则P(A)＝eq\f(2×\f(1,2)×20×20,24×24)＝eq\f(25,36).(2)当甲船的停泊时间为4小时，乙船的停泊时间为2小时，两船不需等待码头空出，则满足x－y≥2或y－x≥4.设在上述条件时“两船不需等待码头空出”为事件B，画出区域eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0≤x＜24，,0≤y＜24，,y－x＞4或x－y＞2.))P(B)＝eq\f(\f(1,2)×20×20＋\f(1,2)×22×22,24×24)＝eq\f(442,576)＝eq\f(221,288).7.知k∈［－2,2］，则k的值使得过A(1,1)可以作两条直线与圆x2＋y2＋kx－2y－SKIPIF1<0k＝0相切的概率等于【解析】.∵圆的方程化为SKIPIF1<0，∴5k＋k2＋4>0，∴k<－4或k>－1.∵过A(1,1)可以作两条直线与圆SKIPIF1<0相切，∴A(1,1)在圆外，得SKIPIF1<0，∴k<0，故k∈(－1,0)，其区间长度为1，因为k∈［－2,2］，其区间长度为4，所以P＝SKIPIF1<0.8．已知k∈[－2,2]，则k的值使得过A(1,1)可以作两条直线与圆x2＋y2＋kx－2y－eq\f(5,4)k＝0相切的概率等于解析：∵圆的方程化为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(k,2)))2＋(y－1)2＝eq\f(5k,4)＋eq\f(k2,4)＋1，∴5k＋k2＋4>0，∴k<－4或k>－1.∵过A(1,1)可以作两条直线与圆eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(k,2)))2＋(y－1)2＝eq\f(5k,4)＋eq\f(k2,4)＋1相切，∴A(1,1)在圆外，得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(k,2)))2＋(1－1)2>eq\f(5k,4)＋eq\f(k2,4)＋1，∴k<0，故k∈(－1,0)，其区间长度为1，因为k∈[－2,2]，其区间长度为4，∴P＝eq\f(1,4).9．已知集合A＝{x|－3<x<1}，B＝eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(x＋2,x－3)<0)))).(1)求A∩B，A∪B；(2)在区间(－4,4)上任取一个实数x，求“x∈A∩B”的概率；(3)设(a，b)为有序实数对，其中a是从集合A中任取的一个整数，b是从集合B中任取的一个整数，求“b－a∈A∪B”的概率．解：(1)由已知B＝{x|－2<x<3}，A∩B＝{x|－2<x<1}，A∪B＝{x|－3<x<3}．(2)设事件“x∈A∩B”的概率为P1，这是一个几何概型，则P1＝eq\f(3,8).(3)因为a，b∈Z，且a∈A，b∈B，所以，基本事件共12个：(－2，－1)，(－2,0)，(－2,1)，(－2,2)，(－1，－1)，(－1,0)，(－1,1)，(－1,2)，(0，－1)，(0,0)，(0,1)，(0,2)．设事件E为“b－a∈A∪B”，则事件E中包含9个基本事件，事件E的概率P(E)＝eq\f(9,12)＝eq\f(3,4).10．袋子中放有大小和形状相同的小球若干个，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．已知从袋子中随机抽取1个小球，取到标号是2的小球的概率是eq\f(1,2).(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.①记事件A表示“a＋b＝2”，求事件A的概率；②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．解：(1)由题意可知：eq\f(n,1＋1＋n)＝eq\f(1,2)，解得n＝2.(2)①不放回地随机抽取2个小球的所有基本事件为：(0,1)，(0,21)，(0,22)，(1,0)，(1,21)，(1,22)，(21,0)，(21,1)，(21,22)，(22,0)，(22,1)，(22,21)，共12个，事件A包含的基本事件为：(0,21)，(0,22)，(21,0)，(22,0)，共4个．∴P(A)＝eq\f(4,12)＝eq\f(1,3).②记“x2＋y2>(a－b)2恒成立”为事件B，则事件B等价于“x2＋y2>4”，(x，y)可以看成平面中的点，则全部结果所构成的区域Ω＝{(x，y)|0≤x≤2,0≤y≤2，x，y∈R}，而事件B所构成的区域B＝{(x，y)|x2＋y2>4，(x，y)∈Ω}，∴P(B)＝eq\f(SB,SΩ)＝eq\f(2×2－π,2×2)＝1－eq\f(π,4).11、“已知圆C：x2＋y2＝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2eq\r(6)的概率．解：如图，在图上过圆心O作OM⊥直径CD.则MD＝MC＝2eq\r(6).当N点不在半圆弧CMeq\x\to(D)上时，MN＞2eq\r(6).所以P(A)＝eq\f(π×2\r(3),2π×2\r(3))＝eq\f(1,2).12．(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BAeq\x\to(C)上，其中△ABO和△ACO为等边三角形，可知∠BOC＝eq\f(2π,3)，故所求事件的概率P＝eq\f(\f(2π,3),2π)＝eq\f(1,3).(2)如图，在Rt△ABC中，作AD⊥BC，D为垂足，由题意可得BD＝eq\f(1,2)，且点M在BD上时，满足∠AMB≥90°，故所求概率P＝eq\f(BD,BC)＝eq\f(\f(1,2),2)＝eq\f(1,4).答案：(1)eq\f(1,3)(2)eq\f(1,4)13．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eq\f(V,3)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eq\f(VS—APC,VS—ABC)＝eq\f(S△APC,S△ABC)＝eq\f(PM,BN)，又eq\f(PM,BN)＝eq\f(AP,AB)，所以eq\f(AP,AB)＞eq\f(1,3)时，满足条件．设eq\f(AD,AB)＝eq\f(1,3)，则P在BD上，所求的概率P＝eq\f(BD,BA)＝eq\f(2,3).14．在区间[0,1]上任取两个数a，b，则函数f(x)＝x2＋ax＋b2无零点的概率为解析：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eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(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＝eq\f(1－\f(1,2)×1×\f(1,2),1×1)＝eq\f(3,4).15．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＝eq\f(1,3).(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eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0＜x＜6，,0＜y＜6，,0＜6－x－y＜6，))即eq\b\lc\{\rc\(