幾何概型的常見題型及典例分析

2022-10-16 18:33:09 字數 4150 閱讀 6293

一.幾何概型的定義

1.定義:如果每個事件發生的概率只與構成該事件區域的長度(面積或體積)成比例,則稱這樣的概率模型為幾何概率模型,簡稱幾何概型.

2.特點:

(1)無限性,即一次試驗中,所有可能出現的結果(基本事件)有無限多個;

(2)等可能性,即每個基本事件發生的可能性均相等.

3.計算公式:

說明:用幾何概率公式計算概率時,關鍵是構造出隨機事件所對應的幾何圖形,並對幾何圖形進行度量.

4.古典概型和幾何概型的區別和聯絡:

(1)聯絡:每個基本事件發生的都是等可能的.

(2)區別:①古典概型的基本事件是有限的,幾何概型的基本事件是無限的;

②兩種概型的概率計算公式的含義不同.

二.常見題型

(一)、與長度有關的幾何概型

例1、在區間上隨機取乙個數,的值介於到之間的概率為

a. b. c. d.

例2、 如圖,a,b兩盞路燈之間長度是30公尺,由於光線較暗,想在其間再隨意安裝兩盞路燈c,d,問a與c,b與d之間的距離都不小於10公尺的概率是多少?

例3、在半徑為r的圓內畫平行弦,如果這些弦與垂直於弦的直徑的交點在該直徑上的位置是等可能的,求任意畫的弦的長度不小於r的概率。

例4、 在長為12cm的線段ab上任取一點m,並以線段am為邊作正方形,求這個正方形的面積介於36cm2與81cm2之間的概率.

練習:2、已知地鐵列車每10 min一班,在車站停1 min,則乘客到達站台立即乘上車的概率是(  )

abcd.

3、已知集合a,在集合a中任取乙個元素x ,則事件「x∈a∩b」的概率是

________.

4、 小趙欲在國慶六十周年之後從某車站乘車外出考察,已知該站發往各站的客車均每小時一班,求小趙等車時間不多於10分鐘的概率.

(二)、與面積有關的幾何概型

例1、為長方形,,為的中點,在長方形內隨機取一點,取到的點到的距離大於1的概率為( )

abcd

例2、 如圖,射箭比賽的箭靶塗有五個彩色的分環.從外向內依次為白色、黑色、藍色、紅色,靶心為金色.金色靶心叫「黃心」.奧運會的比賽靶面直徑為122 cm,靶心直徑為12.2 cm.運動員在70 m外射箭.假設運動員射的箭都能中靶,且射中靶面內任一點都是等可能的,那麼射中黃心的概率為多少?

例3、在平面直角座標系中,設d是橫座標與縱座標的絕對值均不大於2的點構成的區域,e是到原點的距離不大於1的點構成的區域,向d中隨意投一點,則落入e中的概率為

例4、在三角形abc中任取一點p,證明:△abp與△abc的面積之比大於的概率為。

例5、將長為l的木棒隨機的折成3段,求3段構成三角形的概率.

例6、已知函式f(x)=-x2+ax-b.若a、b都是從區間[0,4]任取的乙個數,則f(1)>0成立的概率是________.

練習1、abcd為長方形,ab=2,bc=1,o為ab的中點.在長方形abcd內隨機取一點,取到的點到o的距離大於1的概率為

ab.1cd.1-

2、設-1≤a≤1,-1≤b≤1,則關於x的方程x2+ax+b2=0有實根的概率是 (  )

abcd.

3、已知ω=,a=,若向區域ω上隨機投一點p,則點p落入區域a的概率為

abcd.

4、在區域內任取一點p,則點p落在單位圓x2+y2=1內的概率為( )

abcd.

5、在邊長為2的正三角形abc內任取一點p,則使點p到三個頂點的距離至少有乙個小於1的概率是________.

6、在區間[0,1]上任意取兩個實數a,b,則函式f(x)=x3+ax-b在區間[-1,1]上有且僅有乙個零點的概率為________.

7、已知函式f(x)=x2-2ax+b2,a,b∈r.

(1)若a從集合中任取乙個元素,b從集合中任取乙個元素,求方程f(x)=0有兩個不相等實根的概率;

(2)若a從區間[0,2]中任取乙個數,b從區間[0,3]中任取乙個數,求方程f(x)=0沒有實根的概率.

(三)、與角度有關的幾何概型

例1、在圓心角為90°的扇形中,以圓心為起點做射線,求使得和都不小於30°的概率?

例2、如圖所示,在等腰直角中,過直角頂點在內部做一條射線,與線段交於點,求的概率。

例3、在等腰rt△abc中,c=900,在直角邊bc上任取一點m,求的概率

(四)、與體積有關的幾何概型

例1、在5公升水中有乙個病毒,現從中隨機地取出1公升水,含有病毒的概率是多大?

例2、任取三條不大於a的線段,求這三條線段能夠成乙個三角形的概率。

例3、在區間[0,l]上任取三個實數事件a=

(1)構造出隨機事件a對應的幾何圖形;

(2)利用該圖形求事件a的概率.

(五)、會面問題中的概率

例1、 某碼頭接到通知,甲、乙兩艘外輪都會在某天9點到10點之間的某一時刻到達該碼頭的同乙個泊位,早到的外輪要在該泊位停靠20分鐘辦理完手續後才離開,求兩艘外輪至少有一艘在停靠泊位時必須等待的概率。

例2、兩人約定在20:00到21:00之間相見,並且先到者必須等遲到者40分鐘方可離去,如果兩人出發是各自獨立的,在20:

00到21:00各時刻相見的可能性是相等的,求兩人在約定時間內相見的概率.

(六)、與線性規劃有關的幾何概型

例1、小明家的晚報在下午5:30~6:30之間的任何乙個時間隨機地被送到,小明一家在下午6:

00~7:00之間的任何乙個時間隨機地開始晚餐.那麼晚報在晚餐開始之前被送到的概率是多少?

(七)、生活中的幾何概型

例1、 某人欲從某車站乘車出差,已知該站發往各站的客車均每小時一班,求此人等車時間不多於10分鐘的概率.

例2、某公共汽車站每隔15分鐘有一輛汽車到達,乘客到達車站的時刻是任意的,求乙個乘客到達車站後候車時間大於10 分鐘的概率?

例3、假設題設條件不變,求候車時間不超過10分鐘的概率.

例4、某公共汽車站每隔15分鐘有一輛汽車到達,並且出發前在車站停靠3分鐘。乘客到達車站的時刻是任意的,求乙個乘客到達車站後候車時間大於10 分鐘的概率?

例5、平面上畫有一組平行線,其間隔交替為1.5cm和10cm,任意地往平面上投一半徑為2cm的圓,求此圓不與平行線相交的概率。

例6、《廣告法》對插播廣告的時間有一定的規定,某人對某台的電視節目做了長期的統計後得出結論,他任意時間開啟電視機看該台節目,看不到廣告的概率為,那麼該台每小時約有________分鐘的廣告.

例8、兩對講機持有者張

三、李四,為卡爾貨運公司工作,他們對講機的接收範圍是25km,下午3:00張三在基地正東30km內部處,向基地行駛,李四在基地正北40km內部處,向基地行駛,試問下午3:00,他們可以交談的概率。

例9、某勘探隊勘測到,在1萬平方千公尺的海域中有40平方千公尺的大陸架儲藏著石油,假設在海域中任意一點鑽探,鑽到油層面的概率是多少?

例10、乙隻海豚在水池中遊弋,水池為長,寬的長方形,求此刻海豚嘴尖離岸邊不超過的概率.

練習1、平面上有一組平行線且相鄰平行線間的距離為3 cm,把一枚半徑為1 cm的硬幣任意平擲在這個平面,則硬幣不與任何一條平行線相碰的概率是

abcd.

2、在平面直角座標系xoy中,設d是橫座標與縱座標的絕對值均不大於2的點構成的區域,e是到原點的距離不大於1的點構成的區域,向d中隨機投一點,則所投的點落在e中的概率是

3、甲、乙兩艘輪船都要停靠在同乙個泊位,它們可能在一晝夜的任意時刻到達.甲、乙兩船停靠泊位的時間分別為4小時與2小時,求有一艘船停靠泊位時必需等待一段時間的概率.

幾何概型練習

一、選擇題

1.從一批羽毛球產品中任取乙個,其質量小於4.8g的概率為0.3,質量小於4.

85g的概率為0.32,那麼質量在[4.8,4.

85](g)範圍內的概率是( )

a.0.62b.0.38c.0.02d.0.68

2.在長為10 cm的線段ab上任取一點p,並以線段ap為邊作正方形,這個正方形的面積介於25 cm2與49 cm2之間的概率為( )

abcd.

3.同時轉動如圖所示的兩個轉盤,記轉盤甲得到的數為x,轉盤乙得到的數為y,構成數對(x,y),則所有數對(x,y)中滿足xy=4的概率為( )

abcd.

4.如圖,是由乙個圓、乙個三角形和乙個長方形構成的組合體,現用紅、藍兩種顏色為其塗色,每個圖形只能塗一種顏色,則三個形狀顏色不全相同的概率為( )

abcd.

5.兩人相約7點到8點在某地會面,先到者等候另一人20分鐘,過時離去.則求兩人會面的概率為( )

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