通用版高考数学(文数)一轮复习第14单元《概率》学案(含详解)

PAGEPAGEPAGE36第十四单元概率教材复习课“概率”相关基础知识一课过互斥事件与对立事件[过双基]事件定义性质互斥事件在一个随机试验中，我们把一次试验下不能同时发生的两个事件A与B称作互斥事件P(A∪B)＝P(A)＋P(B)，(事件A，B是互斥事件)；P(A1∪A2∪…∪An)＝P(A1)＋P(A2)＋…＋P(An)(事件A1，A2，…，An任意两个互斥)对立事件在一个随机试验中，两个试验不会同时发生，并且一定有一个发生的事件A和eq\x\to(A)称为对立事件P(eq\x\to(A))＝1－P(A)eq\a\vs4\al([小题速通])1．把红、蓝、黑、白4张纸牌随机分给甲、乙、丙、丁4个人，每个人分得一张，事件“甲分得红牌”与事件“乙分得红牌”是()A．对立事件 B．互斥但不对立事件C．不可能事件 D．以上都不对解析：选B由于每人分得一张牌，故“甲分得红牌”意味着“乙分得红牌”是不可能的，故是互斥事件，但不是对立事件，故选B.2．甲、乙两人下棋，两人和棋的概率是eq\f(1,2)，乙获胜的概率是eq\f(1,3)，则乙不输的概率是()A.eq\f(5,6) B.eq\f(2,3)C.eq\f(1,2) D.eq\f(1,3)解析：选A乙不输包含两种情况：一是两人和棋，二是乙获胜，故所求概率为eq\f(1,2)＋eq\f(1,3)＝eq\f(5,6).3．某产品分甲、乙、丙三级，其中乙、丙两级均属次品．在正常生产情况下，出现乙级品和丙级品的概率分别是5%和3%，则抽验一件是正品(甲级品)的概率为()A．0.92 B．0.95C．0.97 D．0.08解析：选A记事件A：“生产的产品为甲级品”，B：“生产的产品为乙级品”，C：“生产的产品为丙级品”，则P(B)＝0.05，P(C)＝0.03，且事件A，B，C两两互斥，P(A∪B∪C)＝P(A)＋P(B)＋P(C)＝1，所以P(A)＝0.92.[清易错]易忽视互斥事件与对立事件的关系而致误互斥事件是不可能同时发生的两个事件，而对立事件除要求这两个事件不同时发生外，还要求二者之一必须有一个发生，因此，对立事件是互斥事件的特殊情况，而互斥事件未必是对立事件．在一次随机试验中，彼此互斥的事件A，B，C，D的概率分别为0.2,0.2,0.3,0.3，则下列说法正确的是()A．A∪B与C是互斥事件，也是对立事件B．B∪C与D是互斥事件，也是对立事件C．A∪C与B∪D是互斥事件，但不是对立事件D．A与B∪C∪D是互斥事件，也是对立事件解析：选D由于A，B，C，D彼此互斥，且A∪B∪C∪D是一个必然事件，故其事件的关系可由如图所示的Venn图表示，由图可知，任何一个事件与其余3个事件的和事件必然是对立事件，任何两个事件的和事件与其余两个事件的和事件也是对立事件．古典概型[过双基]1．特点：(1)试验中所有可能出现的基本事件只有有限个，即有限性．(2)每个基本事件发生的可能性相等，即等可能性．2．古典概型概率公式：P(A)＝eq\f(A包含的基本事件的个数,基本事件的总数).eq\a\vs4\al([小题速通])1．有3个兴趣小组，甲、乙两位同学各自参加其中一个小组，每位同学参加各个小组的可能性相同，则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为()A.eq\f(1,3) B.eq\f(1,2)C.eq\f(2,3) D.eq\f(3,4)解析：选A甲、乙两位同学参加3个小组的所有可能性有9种，其中，甲、乙参加同一小组的情况有3种．故甲、乙参加同一个兴趣小组的概率P＝eq\f(3,9)＝eq\f(1,3).2．5张卡片上分别写有数字1,2,3,4,5，从这5张卡片中随机抽取2张，则取出2张卡片上数字之和为偶数的概率为()A.eq\f(3,5) B.eq\f(2,5)C.eq\f(3,4) D.eq\f(2,3)解析：选B从这5张卡片中随机抽取2张的所有基本事件为(1,2)，(1,3)，(1,4)，(1,5)，(2,3)，(2,4)，(2,5)，(3,4)，(3,5)，(4,5)，共10个，其中取出2张卡片上数字之和为偶数的基本事件为(1,3)，(1,5)，(2,4)，(3,5)，共4个，所以从这5张卡片中随机抽取2张，取出2张卡片上数字之和为偶数的概率为eq\f(4,10)＝eq\f(2,5).3．小明忘记了微信登陆密码的后两位，只记得最后一位是字母A，a，B，b中的一个，另一位是数字4,5,6中的一个，则小明输入一次密码能够成功登陆的概率是________．解析：开机密码有(4，A)，(4，a)，(4，B)，(4，b)，(5，A)，(5，a)，(5，B)，(5，b)，(6，A)，(6，a)，(6，B)，(6，b)，共12种可能，所以小明输入一次密码能够成功登陆的概率是eq\f(1,12).答案：eq\f(1,12)[清易错]1．在计算古典概型中试验的所有结果数和事件发生结果时，易忽视他们是否是等可能的．2．概率的一般加法公式P(A∪B)＝P(A)＋P(B)－P(A∩B)中，易忽视只有当A∩B＝∅，即A，B互斥时，P(A∪B)＝P(A)＋P(B)，此时P(A∩B)＝0.1．一个袋子里装有红、黄、绿三种颜色的球各2个，这6个球除颜色外完全相同，从中摸出2个球，则这2个球中至少有1个是红球的概率是()A.eq\f(1,3) B.eq\f(2,5)C.eq\f(8,15) D.eq\f(3,5)解析：选D由题意知，摸出2个球的事件数共15个，至少有1个是红球的对立事件为两个均不是红球，事件个数为6个，设两个均不是红球为事件A，则P(A)＝eq\f(6,15)＝eq\f(2,5)，所以其对立事件2个球中至少有1个是红球的概率P＝1－eq\f(2,5)＝eq\f(3,5).2．从一副混合后的扑克牌(除去大、小王52张)中，随机抽取1张．事件A为“抽到红桃K”，事件B为“抽到黑桃”，则P(A∪B)＝________(结果用最简分数表示)．解析：∵P(A)＝eq\f(1,52)，P(B)＝eq\f(13,52)，∴P(A∪B)＝P(A)＋P(B)＝eq\f(1,52)＋eq\f(13,52)＝eq\f(14,52)＝eq\f(7,26).答案：eq\f(7,26)几何概型[过双基]1．定义：如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例，则称这样的概率模型为几何概率模型，简称为几何概型．2．特点：(1)无限性：在一次试验中，可能出现的结果有无限多个；(2)等可能性：每个结果的发生具有等可能的．3．公式：P(A)＝eq\f(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).eq\a\vs4\al([小题速通])1．在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－\f(5,6)，\f(13,6)))上随机地取一个数x，则事件“－1≤logeq\f(1,3)(x＋1)≤1”不发生的概率为()A.eq\f(8,9) B.eq\f(2,3)C.eq\f(1,3) D.eq\f(1,9)解析：选D因为－1≤logeq\f(1,3)(x＋1)≤1，所以－eq\f(2,3)≤x≤2，所以所求事件的概率为1－eq\f(2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(2,3))),\f(13,6)－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(5,6))))＝eq\f(1,9).2．已知点P，Q为圆C：x2＋y2＝25上的任意两点，且|PQ|＜6，若PQ中点组成的区域为M，在圆C内任取一点，则该点落在区域M上的概率为()A.eq\f(3,5) B.eq\f(9,25)C.eq\f(16,25) D.eq\f(2,5)解析：选BPQ中点组成的区域M如图阴影部分所示，那么在C内部任取一点落在M内的概率为eq\f(25π－16π,25π)＝eq\f(9,25).3．(西宁复习检测)已知球O内切于棱长为2的正方体，若在正方体内任取一点，则这一点不在球内的概率为________．解析：由题意知球的半径为1，其体积为V球＝eq\f(4π,3)，正方体的体积为V正方体＝23＝8，则这一点不在球内的概率P＝1－eq\f(\f(4π,3),8)＝1－eq\f(π,6).答案：1－eq\f(π,6)4．数轴上有四个间隔为1的点依次为A，B，C，D，在线段AD上随机取一点E，则E点到B，C两点的距离之和小于2的概率为________．解析：如图，数轴上AD＝3，而到B，C两点的距离之和小于2的点E在线段MN内，且MN＝eq\f(5,2)－eq\f(1,2)＝2，所以E点到B，C两点的距离之和小于2的概率P＝eq\f(MN,AD)＝eq\f(2,3).答案：eq\f(2,3)一、选择题1．从装有2个红球和2个白球的口袋内任取2个球，那么互斥而不对立的两个事件是()A．至少有1个白球，都是红球B．至少有1个白球，至多有1个红球C．恰有1个白球，恰有2个白球D．至多有1个白球，都是红球解析：选C从装有2个红球和2个白球的口袋内任取2个球共有三种可能：两个白球、两个红球、一个白球和一个红球，三者互斥，“至少有1个白球”和“都是红球”是对立事件，“至少有1个白球”和“至多有1个红球”不互斥，“恰有1个白球”和“恰有2个白球”互斥不对立，故选C.2．一批产品次品率为4%，正品中一等品率为75%.现从这批产品中任取一件，恰好取到一等品的概率为()A．0.75 B．0.71C．0.72 D．0.3解析：选C由题意可知，正品率为96%，因为正品中一等品率为75%，所以一等品率为96%×75%＝72%，所以任取一件产品，恰好是一等品的概率为0.72.3．如图，在一不规则区域内，有一边长为1m的正方形，向区域内随机地撒1000颗黄豆，数得落在正方形区域内(含边界)的黄豆数为375，以此试验数据为依据可以估计出该不规则图形的面积为()A.eq\f(8,3)m2 B．2m2C.eq\f(16,3)m2 D．3m2解析：选A由几何概型的概率计算公式及题意可近似得到eq\f(S正方形,S不规则图形)＝eq\f(375,1000)，所以该不规则图形的面积大约为eq\f(1000,375)＝eq\f(8,3)(m2)．4．抛掷两颗质地均匀的骰子，则向上的点数之积为6的概率等于()A.eq\f(1,18) B.eq\f(1,9)C.eq\f(1,6) D.eq\f(5,36)解析：选B由题意抛掷两颗质地均匀的骰子，向上的点数所有可能情况为(1,1)，(1,2)，(1,3)，(1,4)，(1,5)，(1,6)，(2,1)，(2,2)，(2,3)，(2,4)，(2,5)，(2,6)，…，(6,1)，(6,2)，(6,3)，(6,4)，(6,5)，(6,6)，共36种情况，其中点数之积为6的情况为(1,6)，(2,3)，(3,2)，(6,1)，共4种情况，故所求概率为P＝eq\f(4,36)＝eq\f(1,9).5．一只小蜜蜂在一个棱长为3的正方体内自由飞行，若蜜蜂在飞行过程中始终保持与正方体6个表面的距离均大于1，称其为“安全飞行”，则蜜蜂“安全飞行”的概率为()A.eq\f(8,27) B.eq\f(1,27)C.eq\f(26,27) D.eq\f(15,27)解析：选B依题意，小蜜蜂的安全飞行范围为以这个正方体的中心为中心且棱长为1的小正方体内，这个小正方体的体积为1，大正方体的体积为33＝27，故根据几何概型得安全飞行的概率为P＝eq\f(1,27).6．已知5件产品中有2件次品，其余为合格品．现从这5件产品中任取2件，恰有一件次品的概率为()A．0.4 B．0.8C．0.6 D．1解析：选C标记5件产品中的次品为1,2，合格品为3,4,5.从这5件产品中任取2件，不同的取法有(1,2)，(1,3)，(1,4)，(1,5)，(2,3)，(2,4)，(2,5)，(3,4)，(3,5)，(4,5)，即基本事件的总数为10.“从这5件产品中任取2件，恰有一件次品”的取法有：(1,3)，(1,4)，(1,5)，(2,3)，(2,4)，(2,5)，共6种取法，所以恰有一件次品的概率P＝eq\f(6,10)＝0.6.7．将一枚骰子连续抛掷两次，若先后出现的点数分别为b，c，则方程x2＋bx＋c＝0有实根的概率为()A.eq\f(1,3) B.eq\f(1,2)C.eq\f(19,36) D.eq\f(2,5)解析：选C将一枚骰子连续抛掷两次共有36种结果．方程x2＋bx＋c＝0有实根，则Δ＝b2－4c≥0，即b≥2eq\r(c)，其包含的结果有：(2,1)，(3,1)，(4,1)，(5,1)，(6,1)，(3,2)，(4,2)，(5,2)，(6,2)，(4,3)，(5,3)，(6,3)，(4,4)，(5,4)，(6,4)，(5,5)，(6,5)，(5,6)，(6,6)，共19种，由古典概型的概率计算公式可得P＝eq\f(19,36).8．设实数x，y满足x2＋(y－1)2≤1，则x－y＋2≤0的概率为()A.eq\f(1,4) B.eq\f(π,4)C.eq\f(π－2,4π) D.eq\f(4π－2,4π)解析：选C如图，x2＋(y－1)2≤1表示圆心为(0,1)，半径为1的圆面，面积为π；同时，x－y＋2≤0表示圆面内在x－y＋2＝0左上方的点构成的平面区域，连接CB，则CA⊥CB，阴影部分的面积为eq\f(π,4)－eq\f(1,2)×1×1＝eq\f(π,4)－eq\f(1,2)，由几何概型的概率公式得P＝eq\f(π－2,4π).二、填空题9．点A为周长等于3的圆周上的一个定点，若在该圆周上随机取一点B，则劣弧eq\x\to(AB)的长度小于1的概率为________．解析：如图，可设eq\x\to(AB)与eq\x\to(AB′)的长度等于1，则由几何概型可知其整体事件是其周长3，则其概率是eq\f(2,3).答案：eq\f(2,3)10．在圆x2＋y2＝4所围成的区域内随机取一个点P(x，y)，则|x|＋|y|≤2的概率为________．解析：不等式|x|＋|y|≤2表示的平面区域如图中的阴影部分所示，则|x|＋|y|≤2的概率为P＝eq\f(2\r(2)2,π×22)＝eq\f(2,π).答案：eq\f(2,π)11．在一个不透明的空袋子里，放入仅颜色不同的2个红球和1个白球，从中随机摸出1个球后不放回，再从中随机摸出1个球，两次都摸到红球的概率为________．解析：画树状图为：红红白红白红白红红共有6种等可能的结果数，其中两次都摸到红球的结果数为2，则随机摸出1个球，两次都摸到红球的概率为eq\f(1,3).答案：eq\f(1,3)12．高一年级某班有63名学生，现要选一名学生标兵，每名学生被选中是等可能的，若“选出的标兵是女生”的概率是“选出的标兵是男生”的概率的eq\f(10,11)，则这个班的男生人数为________．解析：根据题意，设该班的男生人数为x，则女生人数为63－x，因为每名学生被选中是等可能的，根据古典概型的概率计算公式知，“选出的标兵是女生”的概率是eq\f(63－x,63)，“选出的标兵是男生”的概率是eq\f(x,63)，故eq\f(63－x,63)＝eq\f(10,11)×eq\f(x,63)，解得x＝33，故这个班的男生人数为33.答案：33三、解答题13．如图，A地到火车站共有两条路径L1和L2，现随机抽取100位从A地到达火车站的人进行调查，调查结果如下：所用时间(分钟)10～2020～3030～4040～5050～60选择L1的人数612181212选择L2的人数0416164(1)试估计40分钟内不能赶到火车站的概率；(2)分别求通过路径L1和L2所用时间落在上表中各时间段内的频率；(3)现甲、乙两人分别有40分钟和50分钟时间用于赶往火车站，为了尽最大可能在允许的时间内赶到火车站，试通过计算说明，他们应如何选择各自的路径．解：(1)由题意知共调查了100人，其中40分钟内不能赶到火车站的有12＋12＋16＋4＝44(人)，用频率估计相应的概率约为0.44.(2)选择L1的有60人，选择L2的有40人，由调查结果得：所用时间(分钟)10～2020～3030～4040～5050～60L1的频率0.10.20.30.20.2L2的频率00.10.40.40.1(3)A1，A2分别表示甲选择L1，L2时，在40分钟内赶到火车站；B1，B2分别表示乙选择L1，L2时，在50分钟内赶到火车站．由(2)知P(A1)＝0.1＋0.2＋0.3＝0.6，P(A2)＝0.1＋0.4＝0.5，∵P(A1)>P(A2)，∴甲应选择L1；P(B1)＝0.1＋0.2＋0.3＋0.2＝0.8，P(B2)＝0.1＋0.4＋0.4＝0.9，∵P(B2)>P(B1)，∴乙应选择L2. 14．在某高校自主招生考试中，所有选报Ⅱ类志向的考生全部参加了“数学与逻辑”和“阅读与表达”两个科目的考试，成绩分为A，B，C，D，E五个等级．某考场考生的两科考试成绩数据统计如图所示，其中“数学与逻辑”科目的成绩为B的考生有10人．(1)求该考场考生中“阅读与表达”科目中成绩为A的人数；(2)若等级A，B，C，D，E分别对应5分，4分，3分，2分，1分，求该考场考生“数学与逻辑”科目的平均分；(3)已知参加本考场测试的考生中，恰有两人的两科成绩均为A.在至少一科成绩为A的考生中，随机抽取两人进行访谈，求这两人的两科成绩均为A的概率．解：(1)因为“数学与逻辑”科目中成绩等级为B的考生有10人，所以该考场有eq\f(10,0.25)＝40(人)，所以该考场考生中“阅读与表达”科目中成绩等级为A的人数为40×(1－0.375－0.375－0.15－0.025)＝40×0.075＝3.(2)由图知，“数学与逻辑”科目的成绩为D的频率为1－0.2－0.375－0.25－0.075＝0.1，故该考场考生“数学与逻辑”科目的平均分为1×0.2＋2×0.1＋3×0.375＋4×0.25＋5×0.075＝2.9.(3)因为两科考试中，共有6个得分等级为A，又恰有两人的两科成绩等级均为A，所以还有2人只有一个科目得分为A，设这四人为甲，乙，丙，丁，其中甲，乙是两科成绩都是A的同学，则在至少一科成绩等级为A的考生中，随机抽取两人进行访谈，基本事件空间为Ω＝{(甲，乙)，(甲，丙)，(甲，丁)，(乙，丙)，(乙，丁)，(丙，丁)}，有6个基本事件．设“随机抽取两人进行访谈，这两人的两科成绩等级均为A的为事件B，所以事件B中包含的基本事件有1个，则P(B)＝eq\f(1,6).高考研究课(一)古典概型命题2类型——简单问题、交汇问题[全国卷5年命题分析]考点考查频度考查角度古典概型5年8考求古典概型的概率古典概型的简单问题[典例](1)有五条长度分别为1,3,5,7,9的线段，若从这五条线段中任取三条，则所取三条线段能构成一个三角形的概率为()A.eq\f(1,10)B.eq\f(3,10)C.eq\f(1,2) D.eq\f(7,10)(2)(山东高考)某旅游爱好者计划从3个亚洲国家A1，A2，A3和3个欧洲国家B1，B2，B3中选择2个国家去旅游．①若从这6个国家中任选2个，求这2个国家都是亚洲国家的概率；②若从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个，求这2个国家包括A1但不包括B1的概率．[解](1)由题意，从这五条线段中任取三条，有10种不同的取法，其中所取三条线段能构成一个三角形的取法有：(3,5,7)，(3,7,9)，(5,7,9)，共有3种不同的取法，所以所取三条线段能构成一个三角形的概率为eq\f(3,10).答案：B(2)①由题意知，从6个国家中任选2个国家，其所有可能的结果组成的基本事件有：{A1，A2}，{A1，A3}，{A2，A3}，{A1，B1}，{A1，B2}，{A1，B3}，{A2，B1}，{A2，B2}，{A2，B3}，{A3，B1}，{A3，B2}，{A3，B3}，{B1，B2}，{B1，B3}，{B2，B3}，共15个．所选两个国家都是亚洲国家的事件所包含的基本事件有：{A1，A2}，{A1，A3}，{A2，A3}，共3个．则所求事件的概率为P＝eq\f(3,15)＝eq\f(1,5).②从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个，其所有可能的结果组成的基本事件有：{A1，B1}，{A1，B2}，{A1，B3}，{A2，B1}，{A2，B2}，{A2，B3}，{A3，B1}，{A3，B2}，{A3，B3}，共9个．包括A1但不包括B1的事件所包含的基本事件有：{A1，B2}，{A1，B3}，共2个，则所求事件的概率为P＝eq\f(2,9).[方法技巧]计算古典概型的概率可分三步：(1)算出基本事件的总个数n；(2)求出事件A所包含的基本事件个数m；(3)代入公式求出概率P.解题时可根据需要灵活选择列举法、列表法或树状图法．[即时演练]1．袋中装有大小、形状完全相同的4只球，其中1只白球，1只红球，2只黄球，从中一次随机摸出2只球，则这2只球颜色不同的概率为________．解析：从袋中一次摸出两个球，总的事件个数为6.摸出两个相同颜色球只有两个黄球，所以2只球颜色相同的概率为eq\f(1,6)，所以这2只球颜色不同的概率为1－eq\f(1,6)＝eq\f(5,6).答案：eq\f(5,6)2．一所学校计划举办“国学”系列讲座．由于条件限制，按男、女生比例采取分层抽样的方法，从某班选出10人参加活动，在活动前，对所选的10名同学进行了国学素养测试，这10名同学的性别和测试成绩(百分制)的茎叶图如图所示.(1)根据这10名同学的测试成绩，分别估计该班男、女生国学素养测试的平均成绩；(2)这10名同学中男生和女生的国学素养测试成绩的方差分别为seq\o\al(2,1)，seq\o\al(2,2)，试比较seq\o\al(2,1)与seq\o\al(2,2)的大小(只需直接写出结果)；(3)若从这10名同学中随机选取一男一女两名同学，求这两名同学的国学素养测试成绩均为优良的概率．(注：成绩大于等于75分为优良)．解：(1)设这10名同学中男、女生的平均成绩分别为eq\x\to(x)1，eq\x\to(x)2.则eq\x\to(x)1＝eq\f(64＋76＋77＋78,4)＝73.75，eq\x\to(x)2＝eq\f(56＋79＋76＋70＋88＋87,6)＝76，故该班男、女生国学素养测试的平均成绩分别为73.75,76.(2)seq\o\al(2,1)<seq\o\al(2,2).(3)设“两名同学的成绩均为优良”为事件A，男生按成绩由低到高依次编号为a1，a2，a3，a4，女生按成绩由低到高依次编号为b1，b2，b3，b4，b5，b6，则从10名学生中随机选取一男一女两名同学的取法有：(a1，b1)，(a1，b2)，(a1，b3)，(a1，b4)，(a1，b5)，(a1，b6)，(a2，b1)，(a2，b2)，(a2，b3)，(a2，b4)，(a2，b5)，(a2，b6)，(a3，b1)，(a3，b2)，(a3，b3)，(a3，b4)，(a3，b5)，(a3，b6)，(a4，b1)，(a4，b2)，(a4，b3)，(a4，b4)，(a4，b5)，(a4，b6)，共24种．其中两名同学均为优良的取法有：(a2，b3)，(a2，b4)，(a2，b5)，(a2，b6)，(a3，b3)，(a3，b4)，(a3，b5)，(a3，b6)，(a4，b3)，(a4，b4)，(a4，b5)，(a4，b6)，共12种，所以P(A)＝eq\f(12,24)＝eq\f(1,2)，即两名同学成绩均为优良的概率为eq\f(1,2).古典概型的交汇命题问题古典概型在高考中常与平面向量、集合、函数、解析几何、统计等知识交汇命题，命题的角度新颖，考查知识全面，能力要求较高.常见的命题角度有：1古典概型与平面向量相结合；2古典概型与直线、圆相结合；3古典概型与函数相结合；4古典概型与统计相结合.角度一：古典概型与平面向量相结合1．(威海调研)从集合eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(2，3，4，5))中随机抽取一个数a，从集合eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(1，3，5))中随机抽取一个数b，则向量m＝(a，b)与向量n＝(1，－1)垂直的概率为()A.eq\f(1,6) B.eq\f(1,3)C.eq\f(1,4) D.eq\f(1,2)解析：选A由题意可知m＝(a，b)有：(2,1)，(2,3)，(2,5)，(3,1)，(3,3)，(3,5)，(4,1)，(4,3)，(4,5)，(5,1)，(5,3)，(5,5)，共12种情况．因为m⊥n，即m·n＝0，所以a×1＋b×(－1)＝0，即a＝b，满足条件的有(3,3)，(5,5)，共2种情况，故所求的概率为eq\f(1,6).角度二：古典概型与直线、圆相结合2．某同学先后投掷一枚骰子两次，第一次向上的点数记为x，第二次向上的点数记为y，在直角坐标系xOy中，以(x，y)为坐标的点落在直线2x－y＝1上的概率为________．解析：∵试验发生包含的事件是先后掷两次骰子，共有6×6＝36种结果，满足条件的事件是以(x，y)为坐标的点落在直线2x－y＝1上，则(x，y)为(1,1)，(2,3)，(3,5)，共有3种结果，∴根据古典概型的概率公式得以(x，y)为坐标的点落在直线2x－y＝1上的概率P＝eq\f(3,36)＝eq\f(1,12).答案：eq\f(1,12)角度三：古典概型与函数相结合3．已知关于x的一元二次函数f(x)＝ax2－4bx＋1.(1)设集合P＝{1,2,3}和Q＝{－1,1,2,3,4}，分别从集合P和Q中随机取一个数作为a和b，求函数y＝f(x)在区间[1，＋∞)上是增函数的概率；(2)设点(a，b)是区域eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y－8≤0，,x>0，,y>0))内的随机点，求函数y＝f(x)在区间[1，＋∞)上是增函数的概率．解：(1)由题意知，总的基本事件的个数是3×5＝15.∵函数f(x)＝ax2－4bx＋1的图象的对称轴为x＝eq\f(2b,a)，要使f(x)＝ax2－4bx＋1在区间[1，＋∞)上为增函数，当且仅当a>0且eq\f(2b,a)≤1，即2b≤a时．若a＝1，则b＝－1；若a＝2，则b＝－1,1；若a＝3，则b＝－1,1.∴事件包含基本事件的个数是1＋2＋2＝5，∴所求事件的概率P＝eq\f(5,15)＝eq\f(1,3).(2)由(1)知当且仅当2b≤a且a>0时，函数f(x)＝ax2－4bx＋1在区间[1，＋∞)上为增函数，依条件可知试验的全部结果所构成的区域为eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(a，b\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a＋b－8≤0，,a>0，,b>0))))))，即△OAB部分；构成所求事件的区域为△OAC部分．由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a＋b－8＝0，,a－2b＝0.))得交点坐标Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(16,3)，\f(8,3)))，∴由几何概型概率公式得所求事件的概率P＝eq\f(\f(1,2)×8×\f(8,3),\f(1,2)×8×8)＝eq\f(1,3).角度四：古典概型与统计相结合4．某企业为了解下属某部门对本企业职工的服务情况，随机访问50名职工．根据这50名职工对该部门的评分，绘制频率分布直方图(如图所示)，其中样本数据分组区间为：[40,50)，[50,60)，…，[80，90)，[90,100]．(1)求频率分布直方图中a的值；(2)估计该企业的职工对该部门评分不低于80的概率；(3)从评分在[40,60)的受访职工中，随机抽取2人，求此2人的评分都在[40,50)的概率．解：(1)因为(0.004＋a＋0.018＋0.022×2＋0.028)×10＝1，所以a＝0.006.(2)由所给频率分布直方图知，50名受访职工评分不低于80的频率为(0.022＋0.018)×10＝0.4，所以该企业职工对该部门评分不低于80的概率的估计值为0.4.(3)受访职工中评分在[50,60)的有：50×0.006×10＝3(人)，记为A1，A2，A3；受访职工中评分在[40,50)的有：50×0.004×10＝2(人)，记为B1，B2.从这5名受访职工中随机抽取2人，所有可能的结果共有10种，它们是{A1，A2}，{A1，A3}，{A1，B1}，{A1，B2}，{A2，A3}，{A2，B1}，{A2，B2}，{A3，B1}，{A3，B2}，{B1，B2}．又因为所抽取2人的评分都在[40,50)的结果有1种，即{B1，B2}，故所求的概率为eq\f(1,10).[方法技巧]解决与古典概型交汇命题的问题时，把相关的知识转化为事件，列举基本事件，求出基本事件和随机事件的个数，然后利用古典概型的概率计算公式进行计算．1．(全国卷Ⅱ)从分别写有1,2,3,4,5的5张卡片中随机抽取1张，放回后再随机抽取1张，则抽得的第一张卡片上的数大于第二张卡片上的数的概率为()A.eq\f(1,10) B.eq\f(1,5)C.eq\f(3,10) D.eq\f(2,5)解析：选D记两次取得卡片上的数字依次为a，b，则一共有25个不同的数组(a，b)，其中满足a＞b的数组共有10个，分别为(2,1)，(3,1)，(3,2)，(4,1)，(4,2)，(4,3)，(5,1)，(5,2)，(5,3)，(5,4)，因此所求的概率P＝eq\f(10,25)＝eq\f(2,5).2．(全国卷Ⅲ)小敏打开计算机时，忘记了开机密码的前两位，只记得第一位是M，I，N中的一个字母，第二位是1,2,3,4,5中的一个数字，则小敏输入一次密码能够成功开机的概率是()A.eq\f(8,15) B.eq\f(1,8)C.eq\f(1,15) D.eq\f(1,30)解析：选C∵Ω＝{(M,1)，(M,2)，(M,3)，(M,4)，(M,5)，(I,1)，(I,2)，(I,3)，(I,4)，(I,5)，(N,1)，(N,2)，(N,3)，(N,4)，(N,5)}，∴事件总数有15种．∵正确的开机密码只有1种，∴P＝eq\f(1,15).3．(2015·全国卷Ⅰ)如果3个正整数可作为一个直角三角形三条边的边长，则称这3个数为一组勾股数，从1,2,3,4,5中任取3个不同的数，则这3个数构成一组勾股数的概率为()A.eq\f(3,10) B.eq\f(1,5)C.eq\f(1,10) D.eq\f(1,20)解析：选C从1,2,3,4,5中任取3个不同的数共有如下10个不同的结果：(1,2,3)，(1,2,4)，(1,2,5)，(1,3,4)，(1,3,5)，(1,4,5)，(2,3,4)，(2,3,5)，(2,4,5)，(3,4,5)，其中勾股数只有(3,4,5)，所以概率为eq\f(1,10).4．(2014·全国卷Ⅱ)甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种，则他们选择相同颜色运动服的概率为________．解析：甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种的所有可能情况为(红，白)，(白，红)，(红，蓝)，(蓝，红)，(白，蓝)，(蓝，白)，(红，红)，(白，白)，(蓝，蓝)，共9种，他们选择相同颜色运动服的所有可能情况为(红，红)，(白，白)，(蓝，蓝)，共3种．故所求概率为P＝eq\f(3,9)＝eq\f(1,3).答案：eq\f(1,3)5．(全国卷Ⅲ)某超市计划按月订购一种酸奶，每天进货量相同，进货成本每瓶4元，售价每瓶6元，未售出的酸奶降价处理，以每瓶2元的价格当天全部处理完．根据往年销售经验，每天需求量与当天最高气温(单位：℃)有关．如果最高气温不低于25，需求量为500瓶；如果最高气温位于区间[20,25)，需求量为300瓶；如果最高气温低于20，需求量为200瓶．为了确定六月份的订购计划，统计了前三年六月份各天的最高气温数据，得下面的频数分布表：最高气温[10,15)[15,20)[20,25)[25,30)[30,35)[35,40)天数216362574以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率．(1)估计六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率；(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位：元)．当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时，写出Y的所有可能值，并估计Y大于零的概率．解：(1)这种酸奶一天的需求量不超过300瓶，当且仅当最高气温低于25，由表格数据知，最高气温低于25的频率为eq\f(2＋16＋36,90)＝0.6，所以这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率的估计值为0.6.(2)当这种酸奶一天的进货量为450瓶时，若最高气温不低于25，则Y＝6×450－4×450＝900；若最高气温位于区间[20,25)，则Y＝6×300＋2(450－300)－4×450＝300；若最高气温低于20，则Y＝6×200＋2(450－200)－4×450＝－100.所以Y的所有可能值为900,300，－100.Y大于零当且仅当最高气温不低于20，由表格数据知，最高气温不低于20的频率为eq\f(36＋25＋7＋4,90)＝0.8，因此Y大于零的概率的估计值为0.8.一、选择题1．(天津高考)有5支彩笔(除颜色外无差别)，颜色分别为红、黄、蓝、绿、紫．从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔，则取出的2支彩笔中含有红色彩笔的概率为()A.eq\f(4,5) B.eq\f(3,5)C.eq\f(2,5) D.eq\f(1,5)解析：选C从5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔，有10种不同取法：(红，黄)，(红，蓝)，(红，绿)，(红，紫)，(黄，蓝)，(黄，绿)，(黄，紫)，(蓝，绿)，(蓝，紫)，(绿，紫)．而取出的2支彩笔中含有红色彩笔的取法有(红，黄)，(红，蓝)，(红，绿)，(红，紫)，共4种，故所求概率P＝eq\f(4,10)＝eq\f(2,5).2．先后抛掷两颗质地均匀的骰子，则两次朝上的点数之积为奇数的概率为()A.eq\f(1,12) B.eq\f(1,6)C.eq\f(1,4) D.eq\f(1,3)解析：选C骰子的点数为1,2,3,4,5,6，先后抛掷两颗质地均匀的骰子，设基本事件为(x，y)，共有6×6＝36个，记两次点数之积为奇数的事件为A，有(1,1)，(1,3)，(1,5)，(3,1)，(3,3)，(3,5)，(5,1)，(5,3)，(5,5)共9个，所以两次朝上的点数之积为奇数的概率为P(A)＝eq\f(9,36)＝eq\f(1,4).3．(豫东名校联考)在集合A＝{2,3}中随机取一个元素m，在集合B＝{1,2,3}中随机取一个元素n，得到点P(m，n)，则点P在圆x2＋y2＝9内部的概率为()A.eq\f(1,2) B.eq\f(1,3)C.eq\f(3,4) D.eq\f(2,5)解析：选B点P(m，n)共有(2,1)，(2,2)，(2,3)，(3,1)，(3,2)，(3,3)6种情况，只有(2,1)，(2,2)这2个点在圆x2＋y2＝9的内部，所求概率为eq\f(2,6)＝eq\f(1,3).4．(泉州质检)一个三位自然数百位、十位、个位上的数字依次为a，b，c，当且仅当a＞b，b＜c时，称该三位自然数为“凹数”(如213,312等)，若a，b，c∈{1,2,3,4}，且a，b，c互不相同，则这个三位数为“凹数”的概率是()A.eq\f(1,6) B.eq\f(5,24)C.eq\f(1,3) D.eq\f(7,24)解析：选C由1,2,3组成的三位自然数为123,132,213,231,312,321，共6个；同理由1,2,4组成的三位自然数共6个；由1,3,4组成的三位自然数也是6个；由2,3,4组成的三位自然数也是6个．所以共有4×6＝24个．当b＝1时，有214,213,312,314,412,413，共6个“凹数”；当b＝2时，有324,423，共2个“凹数”．所以这个三位数为“凹数”的概率P＝eq\f(6＋2,24)＝eq\f(1,3).5．从2名男生和2名女生中任意选择两人在星期六、星期日参加某公益活动，每天一人，则星期六安排一名男生、星期日安排一名女生的概率为()A.eq\f(1,3) B.eq\f(5,12)C.eq\f(1,2) D.eq\f(7,12)解析：选A设2名男生记为A1，A2,2名女生记为B1，B2，任意选择两人在星期六、星期日参加某公益活动，共有A1A2，A1B1，A1B2，A2B1，A2B2，B1B2，A2A1，B1A1，B2A1，B1A2，B2A2，B2B112种情况，而星期六安排一名男生、星期日安排一名女生共有A1B1，A1B2，A2B1，A2B24种情况，则发生的概率为P＝eq\f(4,12)＝eq\f(1,3).6．甲盒子装有分别标有数字1,2,3,4的4张卡片，乙盒子装有分别标有数字2,5的2张卡片，若从两个盒子中各随机地取出1张卡片，则2张卡片上的数字为相邻数字的概率为()A.eq\f(7,8) B.eq\f(3,8)C.eq\f(1,4) D.eq\f(1,8)解析：选B从两个盒子中各随机地取出1张卡片，有(1,2)，(1,5)，(2,2)，(2,5)，(3,2)，(3,5)，(4,2)，(4,5)，共8种不同的取法，其中数字为相邻数字的取法有(1,2)，(3,2)，(4,5)，共3种不同的取法，所以所求概率P＝eq\f(3,8).7．抛掷质地均匀的甲、乙两颗骰子，设出现的点数分别为a，b，则eq\f(a,2)<|b－a2|<6－a成立的概率为()A.eq\f(13,36) B.eq\f(5,18)C.eq\f(7,36) D.eq\f(5,36)解析：选C由题意知(a，b)的所有可能情况为(1,1)，(1,2)，(1,3)，…，(6,4)，(6,5)，(6,6)，共36种，设“eq\f(a,2)<|b－a2|<6－a成立”为事件A，则事件A包括(1,2)，(1,3)，(1,4)，(1,5)，(2,1)，(2,2)，(2,6)，共7种，故P(A)＝eq\f(7,36).8．已知函数f(x)＝eq\f(1,3)x3＋ax2＋b2x＋1，若a是从1,2,3三个数中任取的一个数，b是从0,1,2三个数中任取的一个数，则该函数有两个极值点的概率为()A.eq\f(7,9) B.eq\f(1,3)C.eq\f(5,9) D.eq\f(2,3)解析：选D对函数f(x)求导可得f′(x)＝x2＋2ax＋b2，要满足题意需x2＋2ax＋b2＝0有两个不等实根，即Δ＝4(a2－b2)>0，即a>b.又(a，b)的取法共有9种，其中满足a>b的有(1,0)，(2,0)，(2,1)，(3,0)，(3,1)，(3,2)，共6种，故所求的概率P＝eq\f(6,9)＝eq\f(2,3).二、填空题9．先后抛掷两枚质地均匀的骰子，骰子落地后面朝上的点数分别为x，y，则log2xy＝1的概率为________．解析：根据题意，每枚骰子朝上的点数都有6种情况，则(x，y)的情况有6×6＝36(种)．若log2xy＝1，则y＝2x，其情况有(1,2)，(2,4)，(3,6)，共3种，所以log2xy＝1的概率P＝eq\f(3,36)＝eq\f(1,12).答案：eq\f(1,12)10．从－1,0,1,3,4这五个数中任选一个数记为a，则使曲线y＝eq\f(7－3a,x)的图象在第一、三象限，且满足不等式组eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x＋3>9，,x－a<0))无解的概率为________．解析：曲线y＝eq\f(7－3a,x)的图象在第一、三象限，且满足不等式组eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x＋3>9，,x－a<0))无解，即7－3a>0且a≤3，所以a<eq\f(7,3)，所以a可取－1,0,1，由古典概型的概率公式，得P＝eq\f(3,5).答案：eq\f(3,5)11．从eq\f(x2,m)－eq\f(y2,n)＝1(其中m，n∈{－1,2,3})所表示的圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)方程中任取一个，则此方程是焦点在x轴上的双曲线方程的概率为________．解析：当方程eq\f(x2,m)－eq\f(y2,n)＝1表示椭圆、双曲线、抛物线等圆锥曲线时，不能有m＜0，n＞0，所以方程eq\f(x2,m)－eq\f(y2,n)＝1表示椭圆、双曲线、抛物线等圆锥曲线的(m，n)有(2，－1)，(3，－1)，(2,2)，(2,3)，(3,2)，(3,3)，(－1，－1)，共7种，其中表示焦点在x轴上的双曲线时，m＞0，n＞0，有(2,2)，(2,3)，(3,2)，(3,3)，共4种，所以所求概率P＝eq\f(4,7).答案：eq\f(4,7)12．设集合A＝{0,1,2}，B＝{0,1,2}，分别从集合A和B中随机取一个数a和b，确定平面上一个点P(a，b)，设“点P(a，b)落在直线x＋y＝n上”为事件Cn(0≤n≤4，n∈N)，若事件Cn的概率最大，则n的值为________．解析：由题意知，点P的坐标的所有情况为(0,0)，(0,1)，(0,2)，(1,0)，(1,1)，(1,2)，(2,0)，(2,1)，(2,2)，共9种．当n＝0时，落在直线x＋y＝0上的点的坐标为(0,0)，共1种；当n＝1时，落在直线x＋y＝1上的点的坐标为(0,1)和(1,0)，共2种；当n＝2时，落在直线x＋y＝2上的点的坐标为(1,1)，(2,0)，(0,2)，共3种；当n＝3时，落在直线x＋y＝3上的点的坐标为(1,2)，(2,1)，共2种；当n＝4时，落在直线x＋y＝4上的点的坐标为(2,2)，共1种．因此，当Cn的概率最大时，n＝2.答案：2三、解答题13．有一枚正方体骰子，六个面分别写有数字1,2,3,4,5,6，规定抛掷该枚骰子得到的数字是抛掷后面向上的那一个数字．已知b和c是先后抛掷该枚骰子得到的数字，函数f(x)＝x2＋bx＋c(x∈R)．(1)若先抛掷骰子得到的数字是3，求再次抛掷骰子时，函数y＝f(x)有零点的概率；(2)求函数y＝f(x)在区间(－3，＋∞)上是增函数的概率．解：(1)记“函数f(x)＝x2＋bx＋c(x∈R)有零点”为事件A，由题意知，b＝3，c＝1,2,3,4,5,6，∴所有的基本事件为(3,1)，(3,2)，(3,3)，(3,4)，(3,5)，(3,6)，共6个．当函数f(x)＝x2＋bx＋c(x∈R)有零点时，方程x2＋bx＋c＝0有实数根，即Δ＝b2－4c≥0，∴c≤eq\f(9,4)，∴c＝1或2，即事件A包含2个基本事件，∴函数f(x)＝x2＋bx＋c(x∈R)有零点的概率P(A)＝eq\f(2,6)＝eq\f(1,3).(2)由题意可知，所有的基本事件为(1,1)，(1,2)，(1,3)，(1,4)，(1,5)，(1,6)，(2,1)，…，(6,5)，(6,6)，共36个．记“函数y＝f(x)在区间(－3，＋∞)上是增函数”为事件B.∵y＝f(x)的图象开口向上，∴要想使函数y＝f(x)在区间(－3，＋∞)上是增函数，只需－eq\f(b,2)≤－3即可，解得b≥6，∴b＝6.∴事件B包含的基本事件有6个．∴函数y＝f(x)在区间(－3，＋∞)上是增函数的概率P(B)＝eq\f(6,36)＝eq\f(1,6).14．学校组织学生参加某项比赛，参赛选手必须有很好的语言表达能力和文字组织能力．学校对10位已入围的学生进行语言表达能力和文字组织能力的测试，测试成绩分为A，B，C三个等级，其统计结果如下表：语言表达能力文字组织能力ABCA220B1a1C01b由于部分数据丢失，只知道从这10位参加测试的学生中随机抽取一位，抽到语言表达能力或文字组织能力为C的学生的概率为eq\f(3,10).(1)求a，b的值；(2)从测试成绩均为A或B的学生中任意抽取2位，求其中至少有一位语言表达能力或文字组织能力为A的学生的概率．解：(1)依题意可知，语言表达能力或文字组织能力为C的学生共有(b＋2)人，所以eq\f(b＋2,10)＝eq\f(3,10)，a＋b＝3，解得b＝1，a＝2.(2)测试成绩均为A或B的学生共有7人，其中语言表达能力和文字组织能力均为B的有2人，设为b1，b2，其余5人设为a1，a2，a3，a4，a5.则基本事件空间Ω＝{(a1，a2)，(a1，a3)，(a1，a4)，(a1，a5)，(a1，b1)，(a1，b2)，(a2，a3)，(a2，a4)，(a2，a5)，(a2，b1)，(a2，b2)，(a3，a4)，(a3，a5)，(a3，b1)，(a3，b2)，(a4，a5)，(a4，b1)，(a4，b2)，(a5，b1)，(a5，b2)，(b1，b2)}．所以基本事件空间总数为21.选出的2人语言表达能力和文字组织能力均为B的有(b1，b2)．所以至少有一位语言表达能力或文字组织能力为A的学生的概率P＝1－eq\f(1,21)＝eq\f(20,21).1．若x∈A的同时，还有eq\f(1,x)∈A，则称A是“好搭档集合”，在集合B＝eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，\f(1,2)，1，2，3))的所有非空子集中任选一集合，则该集合是“好搭档集合”的概率为()A.eq\f(7,31) B.eq\f(7,32)C.eq\f(1,4) D.eq\f(8,31)解析：选A由题意可得，集合B的非空子集有25－1＝31个，其中是“好搭档集合”的有：{1}，eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，3))，eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，2))，eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，1，3))，eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，1，2))，eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，\f(1,2)，2，3))，eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，\f(1,2)，1，2，3))，共7个，所以该集合是“好搭档集合”的概率为P＝eq\f(7,31).2．某企业员工500人参加“学雷锋”活动，按年龄分组所得频率分布直方图如图所示．(1)下表是年龄的频数分布表，求出表中a，b的值；组别[25,30)[30,35)[35,40)[40,45)[45,50]人数5050a150b(2)现在要从年龄较小的第1,2,3组中用分层抽样的方法抽取6人，则年龄在第1,2,3组的各抽取多少人？(3)在第(2)问的前提下，从这6人中随机抽取2人参加社区活动，求至少有1人年龄在第3组的概率．解：(1)由图可知，年龄在[35,40)间的频率为0.08×5＝0.4，年龄在[45,50)间的频率为0.02×5＝0.1，故a＝0.4×500＝200，b＝0.1×500＝50.(2)由(1)及表中数据知抽取的1,2,3组的人数比为1∶1∶4，故1,2,3组抽取的人数分别为1,1,4.(3)设第1组的人为A，第2组的人为B，第3组的人为c，d，e，f.现在随机抽取6人，则所有的抽取方法为AB，Ac，Ad，Ae，Af，Bc，Bd，Be，Bf，cd，ce，cf，de，df，ef共15种．记事件E为“至少有1人来自第3组”，则P(E)＝1－eq\f(1,15)＝eq\f(14,15).高考研究课(二)几何概型命题3角度——长度(角度)、面积、体积[全国卷5年命题分析]考点考查频度考查角度长度型5年1考求概率面积型5年1考随机模拟求近似值体积型未考查与长度(角度)有关的几何概型[典例](1)在区间[－1,1]上随机取一个数，则直线y＝k(x＋2)与圆x2＋y2＝1有公共点的概率为________．(2)如图，在等腰直角△ABC中，过直角顶点C作射线CM交AB于M，则使得AM小于AC的概率为________．[解析](1)因为直线y＝k(x＋2)与圆x2＋y2＝1有公共点，所以圆心到直线的距离d＝eq\f(2|k|,\r(1＋k2))≤1，则－eq\f(\r(3),3)≤k≤eq\f(\r(3),3)，区间长度为eq\f(2\r(3),3)，所以所求事件的概率P＝eq\f(\f(2\r(3),3),2)＝eq\f(\r(3),3).(2)当AM＝AC时，△ACM为以A为顶点的等腰三角形，∠ACM＝eq\f(180°－45°,2)＝67.5°.当∠ACM＜67.5°时，AM＜AC，所以AM小于AC的概率P＝eq\f(67.5,90)＝eq\f(3,4).[答案](1)eq\f(\r(3),3)(2)eq\f(3,4)[方法技巧]1．与长度有关的几何概型如果试验的结果构成的区域的几何度量可用长度表示，可直接用概率的计算公式求解．2．与角度有关的几何概型当涉及射线的转动，扇形中有关落点区域问题时，应以角的大小作为区域度量来计算概率，且不可用线段的长度代替，这是两种不同的度量手段．[即时演练]1．(江苏高考)记函数f(x)＝eq\r(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P＝eq\f(3－－2,5－－4)＝eq\f(5,9).答案：eq\f(5,9)2.如图所示，在直角坐标系内，射线OT落在30°角的终边上，任作一条射线OA，则射线OA落在∠yOT内的概率为________．解析：因为射线OA在坐标系内是等可能分布的，所以OA落在∠yOT内的概率为eq\f(60,360)＝eq\f(1,6).答案：eq\f(1,6)与体积有关的几何概型[典例](烟台模拟)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________．[解析]由题意，在正方体ABCD­A1B1C1D1内任取一点，满足几何概型，记“点P到点O的距离大于1”为事件A，则事件A发生时，点P位于以O为球心，以1为半径的半球外．又V正方体ABCD­A1B1C1D1＝23＝8，V半球＝eq\f(1,2)·eq\f(4,3)π·13＝eq\f(2,3)π，∴所求事件概率P(A)＝eq\f(8－\f(2,3)π,8)＝1－eq\f(π,12).[答案]1－eq\f(π,12)[方法技巧]与体积有关的几何概型求法的关键点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)，对于某些较复杂的也可利用其对立事件去求．[即时演练]1．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．0.004C．0.002 D．0.005解析：选D大肠杆菌在400毫升自来水中的位置是任意的，且结果有无限个，属于几何概型．设取出2毫升水样有大肠杆菌为事件A，则事件A构成的区域体积是2毫升，全部试验结果构成的区域体积是400毫升，则P(A)＝eq\f(2,400)＝0.005.2．已知在四棱锥P­ABCD中，PA⊥底面ABCD，底面ABCD是正方形，PA＝AB＝2，在该四棱锥内部或表面任取一点O，则三棱锥O­PAB的体积不小于eq\f(2,3)的概率为________．解析：如图，取AD，BC，PC，PD的中点分别为E，F，G，H，当点O在几何体CDEFGH内部或表面上时，VO­PAB≥eq\f(2,3).在几何体CDEFGH中，连接GD，GE，则VCDEFGH＝VG­CDEF＋VG­DEH＝eq\f(5,6)，又VP­ABCD＝eq\f(8,3)，则所求概率为eq\f(\f(5,6),\f(8,3))＝eq\f(5,16).答案：eq\f(5,16)与面积有关的几何概型与面积有关的几何概型是近几年高考的热点之一.,常见的命题角度有：1与平面图形面积有关的问题；2与线性规划交汇的问题；3与函数有关的问题；角度一：与平面图形面积有关的问题1．随机向边长为5,5,6的三角形中投一点P，则点P到三个顶点的距离都不小于2的概率是________．解析：若点P到三个顶点的距离都不小于2，则点P位于图中阴影部分，三角形在三个圆的面积之和为eq\f(1,2)×π×22＝2π，△ABC的面积S＝eq\f(1,2)×6×4＝12，所以阴影部分的面积S＝12－2π，故对应的概率P＝eq\f(12－2π,12)＝1－eq\f(π,6).答案：1－eq\f(π,6)角度二：与线性规划交汇的问题2．把长为80cm的铁丝随机截成三段，则每段铁丝长度都不小于20cm的概率为()A.eq\f(1,16) B.eq\f(1,8)C.eq\f(1,4) D.eq\f(3,16)解析：选A设把长为80cm的铁丝随机截成三段的长度分别为x，y，80－x－y，则构成实验的全部区域为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0<x<80，,0<y<80，,0<80－x－y<80，))作出示意图如图所示，此区域为腰长80cm的等腰直角三角形OAB，则面积为eq\f(1,2)×80×80＝3200cm2，记“这三段长度均不小于20cm”为事件M，则构成M的区域为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(20≤x<80，,20≤y<80，,20≤80－x－y<80，))此区域为腰长20cm的等腰直角三角形CDE，则面积为eq\f(1,2)×20×20＝200cm2，所以每段铁丝长度不小于20cm的概率P(M)＝eq\f(200,3200)＝eq\f(1,16).角度三：与函数有关的问题3．设函数f(x)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ex，0≤x<1，,lnx＋e，1≤x≤e，))在区间[0，e]上随机取一个实数x，则f(x)的值不小于常数e的概率为()A.eq\f(1,e) B．1－eq\f(1,e)C.eq\f(e,1＋e) D.eq\f(1,1＋e)解析：选B由题可得，因为f(x)≥e，且f(x)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ex，0≤x<1，,lnx＋e，1≤x≤e，))所以有1≤x≤e，所以由几何概型可得，f(x)的值不小于常数e的概率P＝1－eq\f(1,e).[方法技巧]与面积有关的平面图形的几何概型，解题的关键是对所求的事件A构成的平面区域形状的判断及面积的计算，基本方法是数形结合．1.(全国卷Ⅰ)如图，正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图．正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称．在正方形内随机取一点，则此点取自黑色部分的概率是()A.eq\f(1,4) B.eq\f(π,8)C.eq\f(1,2) D.eq\f(π,4)解析：选B不妨设正方形的边长为2，则正方形的面积为4，正方形的内切圆的半径为1，面积为π.由题意，得S黑＝eq\f(1,2)S圆＝eq\f(π,2)，故此点取自黑色部分的概率P＝eq\f(\f(π,2),4)＝eq\f(π,8).2．(全国卷Ⅱ)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.eq\f(4n,m) B.eq\f(2n,m)C.eq\f(4m,n) D.eq\f(2m,n)解析：选C因为x1，x2，…，xn，y1，y2，…，yn都在区间[0,1]内随机抽取，所以构成的n个数对(x1，y1)，(x2，y2)，…，(xn，yn)都在边长为1的正方形OABC内(包括边界)，如图所示．若两数的平方和小于1，则对应的数对在扇形OAC内(不包括扇形圆弧上的点所对应的数对)，故在扇形OAC内的数对有m个．用随机模拟的方法可得eq\f(S扇形,S正方形)＝eq\f(m,n)，即eq\f(π,4)＝eq\f(m,n)，所以π＝eq\f(4m,n).3．(全国卷Ⅰ)某公司的班车在7：30,8：00,8：30发车，小明在7：50至8：30之间到达发车站乘坐班车，且到达发车站的时刻是随机的，则他等车时间不超过10分钟的概率是()A.eq\f(1,3) B.eq\f(1,2)C.eq\f(2,3) D.eq\f(3,4)解析：选B如图，7：50至8：30之间的时间长度为40分钟，而小明等车时间不超过10分钟是指小明在7：50至8：00之间或8：20至8：30之间到达发车站，此两种情况下的时间长度之和为20分钟，由几何概型概率公式知所求概率为P＝eq\f(20,40)＝eq\f(1,2).故选B.4．(2015·湖北高考)在区间[0,1]上随机取两个数x，y，记p1为事件“x＋y≥eq\f(1,2)”的概率，p2为事件“|x－y|≤eq\f(1,2)”的概率，p3为事件“xy≤eq\f(1,2)”的概率，则()A．p1＜p2＜p3 B．p2＜p3＜p1C．p3＜p1＜p2 D．p3＜p2＜p1解析：选B满足条件的x，y构成的点(x，y)在正方形OBCA及其边界上．事件“x＋y≥eq\f(1,2)”对应的图形为图①所示的阴影部分；事件“|x－y|≤eq\f(1,2)”对应的图形为图②所示的阴影部分；事件“xy≤eq\f(1,2)”对应的图形为图③所示的阴影部分．对三者的面积进行比较，可得p2＜p3＜p1.一、选择题1.如图所示，A是圆上一定点，在圆上其他位置任取一点A′，连接AA′，得到一条弦，则此弦的长度小于或等于半径长度的概率为()A.eq\f(1,2) B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(1,3) D.eq\f(1,4)解析：选C当AA′的长度等于半径长度时，∠AOA′＝eq\f(π,3)，A′点在A点左右都可取得，故由几何概型的概率计算公式得P＝eq\f(\f(2π,3),2π)＝eq\f(1,3).2．随机地向半圆0<y<eq\r(2ax－x2)(a为正常数)内掷一点，若点落在圆内任何区域的概率与区域的面积成正比，则原点与该点的连线与x轴的夹角小于eq\f(π,4)的概率为()A.eq\f(1,2)＋eq\f(1,π) B.eq\f(1,2)－eq\f(1,π)C.eq\f(1,2) D.eq\f(1,π)解析：选A由题意可知半圆0<y<eq\r(2ax－x2)是以(a,0)为圆心、以a为半径的x轴上方的半圆，要使原点与半圆内一点的连线与x轴的夹角小于eq\f(π,4)，则该点应该落在直线y＝x与x轴之间的区域，所以所求事件的概率为P＝eq\f(\f(1,4)×π×a2＋\f(1,2)×a2,\f(1,2)×π×a2)＝eq\f(1,2)＋eq\f(1,π).3.“勾股定理”在西方被称为“华达哥拉斯定理”，三国时期吴国的数学家赵爽创制了一幅“勾股圆方图”，用形数结合的方法给出了勾股定理的详细证明．如图所示的“勾股圆方图”中，四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成一个边长为2的大正方形，若直角三角形中较小的锐角α＝eq\f(π,6)，现在向该正方形区域内随机地投掷一枚飞镖，飞镖落在小正方形内的概率为()A．1－eq\f(\r(3),2) B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(4－\r(3),4) D.eq\f(\r(3),4)解析：选A由题知，直角三角形中较短的直角边长为1，较长的直角边长为eq\r(3)，所以中间小正方形的边长为eq\r(3)－1，其面积为(eq\r(3)－1)2＝4－2eq\r(3)，则飞镖落在小正方形内的概率为eq\f(4－2\r(3),4)＝1－eq\f(\r(3),2).4．已知圆C：x2＋y2－2x－1＝0，直线3x－4y＋12＝0，圆C上任意一点P到直线的距离小于2的概率为()A.eq\f(1,6) B.eq\f(1,3)C.eq\f(1,2) D.eq\f(1,4)解析：选D因为圆C：(x－1)2＋y2＝2，圆心C(1,0)，半径r＝eq\r(2)，所以圆心C到直线3x－4y＋12＝0的距离d＝eq\f(15,\r(32＋－42))＝3.若圆心C到直线3x－4y＋m＝0的距离d＝eq\f(|3＋m|,\r(32＋－42))＝1，则m＝2或m＝－8(舍去)，此时直线AB的方程为3x－4y＋2＝0，如图所示，在△ABC中，CD＝1，CB＝eq\r(2)，则△ABC为等腰直角三角形，即∠ACB＝eq\f(π,2)，故所求概率P＝eq\f(\f(π,2),2π)＝eq\f(1,4).5．已知直线y＝3－x与两坐标轴所围成的区域为Ω1，不等式组eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y≤3－x，,x≥0，,y≥2x))所围成的区域为Ω2，现在区域Ω1中随机放置一点，则该点落在区域Ω2的概率是()A.eq\f(1,4) B.eq\f(1,3)C.eq\f(1,2) D.eq\f(2,3)解析：选B在平面直角坐标系中，作出区域Ω1，如图中△OAB所示，其面积为eq\f(1,2)×3×3＝eq\f(9,2).作出区域Ω2，如图中△OBC所示，联立eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y＝3－x，,y＝2x，))得C(1,2)，所以区域Ω2的面积为eq\f(1,2)×3×1＝eq\f(3,2)，故所求概率P＝eq\f(\f(3,2),\f(9,2))＝eq\f(1,3).6．已知函数f(x)＝sinx＋eq\r(3)cosx，当x∈[0，π]时，f(x)≥1的概率为()A.eq\f(1,3) B.eq\f(1,4)C.eq\f(1,5) D.eq\f(1,2)解析：选Df(x)＝sinx＋eq\r(3)cosx＝2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(π,3)))，∵x∈[0，π]，∴x＋eq\f(π,3)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3)，\f(4π,3)))，由f(x)≥1，得sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(π,3)))≥eq\f(1,2)，∴eq\f(π,3)≤x＋eq\f(π,3)≤eq\f(5π,6)，∴0≤x≤eq\f(π,2)，∴所求的概率为P＝eq\f(\f(π,2),π