高中數學中幾何概型論文

時間:2022-09-13 10:32:00

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高中數學中幾何概型論文

幾何概型是高中概率部分的一個難點,高考中選擇、填空題會有所涉及。要理解并靈活應用幾何概型解決相關問題,需要從以下幾個方面把握:

1概念延拓

如果一類隨機試驗具有如下兩個特征:

(1)進行一次隨機試驗相當于向一個幾何體G中取一點;

(2)對G內任意子集事件“點取自g”的概率與g的測度(長度、面積、體積)成正比,而與g在G中的位置、形狀無關。

我們把這類隨機試驗的數學模型稱為幾何概型。如果事件A可用中的一個區域G表示(組成事件A的所有可能結果與g中所有點一一對應),那么

P(A)=g的測度G的測度

2概念辨析

與古典概型相比較:

(1)不同點:在一次試驗中,幾何概型中所有可能的結果有無限個;

(2)相同點:每一種結果發生的可能性相等。

3題型分析

3.1測度為長度的幾何概型:[例1]某公共汽車站每隔15分鐘有一輛汽車到達,并且出發前在車站???分鐘。乘客到達車站的時刻是任意的,求一個乘客到達車站后候車時間大于10分鐘的概率?

分析:設上輛車于時刻T1到達,而下一輛車于時刻T0到達,T2時刻出發。線段T1T2的長度為15,設T是T1T2上的點,且T0T2=3,TT0=10,如圖所示,記候車時間大于10分鐘為事件A,則當乘客到達車站的時刻落在線段T1T上時,事件A發生,所以

P(A)=d的測度D的測度=215

答:侯車時間大于10分鐘的概率是2/15。

3.2測度為面積的幾何概型

[例2]甲、乙兩人相約12:00~13:00在某地會面,假定每人在會面這段時間內的每個時刻到達會面地點的可能性相同,先到者等20分鐘后便離去,試求兩人能會面的概率。

解析:在平面上建立如圖直角坐標系,直線x=60,y=60,x軸,y軸圍成一個正方形區域G。設甲12時間x分到達會面地占,乙12時y分到達會面地點,這個結果與平面上的點(x,y)對應。由題意知,每一個試驗結果出現的可能性相同的因此試驗屬于幾何概型。甲乙兩人能會面當且僅當他們到達會面地點時間相差不超過20分鐘,

即|y-x|≤20,x-20≤y≤x+20,

因此圖中陰影部分g就表示甲乙能會面。容易求得g的面積為2000,的面積為3600,所以

P(甲乙能會面)=g的面積G的面積=59

3.3測度為體積的幾何概型

[例3]在正方體ABCD-A1B1C1D1內隨機取一點E,則點E落在四棱錐O-ABCD(O是正方體對角線的交點)內的概率是

解:P(E落在四棱錐O-ABCD內)

=VABDC-A1B1C1D1VO-ABCD=16

4易錯題辨析

[例4]已知:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=30°,

(1)在BC上取點M,求使SΔABM<SΔAMC的概率;

(2)在∠BAC內作射線AM交BC于M,求使SΔABM<SΔAMC的概率;

辨析]要注意抓住題目中關鍵字眼:

問題:(1)在BC上取點M,即是在BC上取一點M,求M在線段BD上的概率;

問題:(2)在∠BAC內作射線AM交BC于M,即是在∠BAC內任作一射線AM使∠BAM<∠BAD的概率。

解:(1)P(SΔABM<SΔAMC)=P(BM<BD)=BMBD=12;

(2)P(SΔABM<SΔAMC)=P(∠BAM<∠BAD)=60°90°=23。

錯誤解法:混淆兩題區別把第(2)題錯當第一題解。

5小結

解決幾何概型的關鍵是根據題意,弄清題目中的測度是長度、面積還是體積,有時甚至是角度。