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第三章
3.3 几何概型
3.3.1 几何概型
3.3.2 均匀随机数的产生
A级 基础巩固
一、选择题
1.下列关于几何概型的说法中,错误的是( )
A.几何概型是古典概型的一种,基本事件都具有等可能性
B.几何概型中事件发生的概率与它的位置或形状无关
C.几何概型在一次试验中可能出现的结果有无限多个
D.几何概型中每个结果的发生都具有等可能性
解析:几何概型和古典概型是两种不同的概率模型.
答案:A
2.有下列四个游戏盘,将它们水平放稳后,向上面扔一颗小玻璃球,若小球落在阴影部分,则可中奖,小明要想增加中奖机会,应选择的游戏盘是( )
解析:A中奖概率为,B中奖概率为,C中奖概率为,D中奖概率为.
答案:A
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3.在400毫升自来水中有一个大肠杆菌,今从中随机取出2毫升水样放到显微镜下观察,则发现大肠杆菌的概率为( )
A.0.008 B.0.004
C.0.002 D.0.005
答案:D
4.在2016年春节期间,3路公交车由原来的每15分钟一班改为现在的每10分钟一班,在车站停1分钟,则乘客到达站台立即乘上车的概率是( )
A. B. C. D.
解析:记“乘客到达站台立即乘上车”为事件A,则A所占时间区域长度为1分钟,而整个区域的时间长度为10分钟,故由几何概型的概率公式,得P(A)=.
答案:A
5.在腰长为2的等腰直角三角形内任取一点,则该点到此三角形的直角顶点的距离小于1的概率为( )
A. B. C. D.
解析:该点到此三角形的直角顶点的距离小于1,则此点落在以直角顶点为圆心、1为半径的圆内.所以所求的概率为=.
答案:B
二、填空题
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6.在正方体ABCD-A1B1C1D1内随机抽取一点,则该点在三棱锥A1-ABC内的概率是________.
解析:P==.
答案:
7.某人对某台的电视节目进行了长期的统计后得出结论,他任意时间打开电视机看该台节目时,看不到广告的概率为,那么该台每小时约有________分钟的广告.
解析:60×=6(分钟).
答案:6
8.有一根长度为3 m的绳子,拉直后在任意位置剪断,那么剪得的两段的长度都不小于1 m的概率是________.
解析:从每一个位置剪断都是一个基本事件,剪断位置可以是长度为3 m的绳子上的任意一点.
如上图,记“剪得两段的长都不小于1 m”为事件A.把绳子三等分,于是当剪断位置处在中间一段上时,事件A发生.由于中间一段的长度等于绳长的,于是事件A发生的概率P(A)=.
答案:
三、解答题
9.一海豚在水池中自由游弋,水池为长30 m、宽20 m的长方形,求此刻海豚嘴尖离岸边不超过2 m的概率.
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解:如下图所示,四边形ABCD是长30 m、宽20 m的长方形.图中的阴影部分表示事件A“海豚嘴尖离岸边不超过2 m”.
问题可化为求海豚嘴尖出现在阴影部分的概率.
因为S长方形ABCD=30×20=600(m2),
S长方形A′B′C′D′=(30-4)×(20-4)=416(m2),
所以S阴影部分=S长方形ABCD-S长方形A′B′C′D′=600-416=184(m2),
根据几何概型的概率公式,得P(A)==≈0.31.
10.一个路口的红灯亮的时间为30秒,黄灯亮的时间为5秒,绿灯亮的时间为40秒,当你到达路口时,看见下列三种情况的概率各是多少?
(1)红灯亮;
(2)黄灯亮;
(3)不是红灯亮.
解:在75秒内,每一时刻到达路口亮灯的时间是等可能的,属于几何概型.
(1)P===.
(2)P===.
(3)P====,
或P=1-P(红灯亮)=1-=.
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B级 能力提升
1.(2016·全国Ⅱ卷)从区间[0,1]随机抽取2n个数x1,x2,…,xn,y1,y2,…,yn,构成n个数对(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其中两数的平方和小于1的数对共有m个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π的近似值为( )
A. B. C. D.
答案:C
2.小波通过做游戏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:记“小波周末去看电影”为事件A,
则P(A)=1-=,记“小波周末去打篮球”为事件B,则P(B)==,点到圆心的距离大于与点到圆心的距离小于不可能同时发生,所以事件A与事件B互斥,则小波周末不在家看书为事件A+B.P(A+B)=P(A)+P(B)=+=.
答案:
3.如图所示,已知AB是半圆O的直径,AB=8,M,N,P是将半圆圆周四等分的三个分点.
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(1)从A,B,M,N,P这5个点中任取3个点,求这3个点组成直角三角形的概率;
(2)在半圆内任取一点S,求△SAB的面积大于8的概率.
解:(1)从A,B,M,N,P这5个点中任取3个点,一共可以组成10个三角形:△ABM,△ABN,△ABP,△AMN,△AMP,△ANP,△BMN,△BMP,△BNP,△MNP,其中是直角三角形的只有△ABM,△ABN,△ABP 3个,所以组成直角三角形的概率为.
(2)如下图所示,连接MP,取线段MP的中点D,则OD⊥MP.易求得OD=2.
当点S在线段MP上时,S△ABS=×2×8=8,
所以只有当点S落在阴影部分时,△SAB的面积才能大于8,而S阴影=S扇形MOP-S△OMP=··42-×42=4π-8,所以由几何概型的概率公式得△SAB的面积大于8的概率为=.
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