几何概型 知识框架 高中数学知识点
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总结几何的知识点高中一、平面几何1. 一次函数直线及方程、直线与圆之间的位置关系。
2. 二次函数抛物线、椭圆、双曲线、双曲函数等图形及其性质、方程解法及绘图。
3. 三角函数基本概念、三角函数的图像和性质、基本三角函数的运算及其应用。
4. 平面向量平面向量的基本概念、平面向量的基本运算、平面向量的数量积和应用。
5. 数列数列的基本概念、等差数列、等比数列、数列的通项公式、数列的和及应用。
6. 统计统计的基本概念、频数分布表、频数分布直方图、频数分布折线图、频数分布的平均数、中位数、众数、范围等。
7. 概率概率的基本概念、概率的性质、事件的概率、互斥事件、对立事件、相关事件、独立事件等。
8. 空间几何直线与平面的位置关系、空间中平行线的判定、空间中垂直平面的判断。
二、立体几何1. 空间图形立体图形的基本概念、长方体、正方体、长方体、圆柱、圆锥、棱台、棱锥等图形的性质和计算。
2. 空间坐标空间直角坐标系与三维坐标系、点在空间中的坐标、直线和平面的方程。
3. 空间向量空间向量的基本概念、空间向量的基本运算、数量积和向量积及其应用。
4. 空间中的位置关系点与直线的位置关系、点与平面的位置关系、直线与平面的位置关系。
5. 空间中的运动关系空间中向量的平移、旋转、镜像、推移等空间运动。
以上是高中几何知识点的总结,学生们在学习几何时,要注重掌握每一个知识点的基本概念和性质,同时要注重运用数学知识解决实际问题。
几何不仅是一门美妙的学科,更是一种思维方式和解决问题的工具。
通过系统的学习和不断的练习,相信学生们一定能够轻松掌握高中几何知识,提高自己的数学水平。
精心整理
高二数学必修三知识点解析:几何概型
【考点分析】
在段考中,多以选择题和填空题的形式考查几何概型的计算公式等知识点,也会以解答题的形式考查。
在高考中有时会以选择题和填
,则不等式 即不等式 点评:本题考查了几何概型问题,其与线段上的区间长度及函数被不等式的解法问题相交汇,使此类问题具有一定的灵活性,关键是明确集合测度,本题利用区间长度的比求几何概型的概率.
2.在区间[-3,5]上随机取一个数a ,则使函数f(x)=x2+2ax+4
精心整理
无零点的概率是.
解析:由已知区间[-3,5]长度为8,使函数f(x)=x2+2ax+4无零点即判别式Δ=4a2-16<0,解得-2点评:本题属于几何概型,只要求出区间长度以及满足条件的区间长度,由几何概型公式解答.。
高中数学几何知识点在高中数学的学习中,几何部分是一个重要的组成部分,它不仅能够培养我们的空间想象力和逻辑思维能力,还在实际生活中有着广泛的应用。
下面就让我们一起来梳理一下高中数学几何的主要知识点。
一、平面几何1、直线与方程直线的倾斜角和斜率是描述直线倾斜程度的重要概念。
倾斜角是直线与 x 轴正方向的夹角,范围是0, π)。
斜率则等于倾斜角的正切值。
直线的方程有多种形式,如点斜式、斜截式、两点式、截距式和一般式等。
2、圆与方程圆的标准方程为(x a)²+(y b)²= r²,其中(a, b) 是圆心坐标,r 是半径。
圆的一般方程为 x²+ y²+ Dx + Ey + F = 0 ,需要通过配方判断其是否表示圆以及圆心和半径。
直线与圆的位置关系可以通过圆心到直线的距离与半径的大小比较来判断。
3、三角形三角形的内角和为 180°,正弦定理和余弦定理是解决三角形问题的重要工具。
正弦定理:a/sinA = b/sinB = c/sinC;余弦定理:a²= b²+ c² 2bc cosA 等。
二、立体几何1、空间几何体常见的空间几何体有柱体(圆柱、棱柱)、锥体(圆锥、棱锥)、台体(圆台、棱台)和球体。
要掌握它们的结构特征、表面积和体积的计算公式。
2、点、直线、平面的位置关系公理 1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内。
公理 2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线。
直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
直线与平面平行的性质定理:一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。
平面与平面平行的判定定理:一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。
高中数学必修三《数学与几何》必备知识
点整合
本文档整合了高中数学必修三《数学与几何》课程中的必备知识点,旨在帮助学生复和掌握这一部分的内容。
1. 几何基础概念
- 点、线、面的概念及性质
- 平行线与垂直线的判定方法
- 直线与平面的关系
- 圆的概念及性质
2. 三角形与四边形
2.1 三角形
- 三角形的定义及分类
- 三角形内角和外角的性质
- 直角三角形、等腰三角形、等边三角形的特性
- 三角形面积的计算方法
2.2 四边形
- 平行四边形的性质
- 矩形、正方形、菱形的特性和计算公式- 梯形和直角梯形的性质及计算公式
3. 圆的性质与计算
- 弧、弦、切线和圆心角的概念及相互关系- 圆心角与弦的性质
- 切线与圆的判定方法
- 弧长与扇形面积的计算公式
4. 三视图与投影
- 正交投影与轴测投影的概念
- 正投影与斜投影的区别
- 三视图的绘制方法
5. 空间几何与向量
- 空间几何基本概念:直线的位置关系、平面的位置关系等
- 向量的概念及基本运算法则
- 向量的数量积与向量的夹角
- 点、直线、平面与向量之间的关系
6. 解析几何
- 直线的方程与性质
- 圆的方程与性质
- 曲线与方程的关系
以上是高中数学必修三《数学与几何》的必备知识点整合。
希望本文档可以帮助到学生们更好地理解和掌握相关概念,并在学习和考试中取得好成绩。
第5讲 几何概型一、知识梳理 1.几何概型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,简称几何概型.2.几何概型的概率公式P (A )=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)常用结论在几何概型中,如果A 是确定事件,(1)若A 是不可能事件,则P (A )=0肯定成立;如果随机事件所在的区域是一个单点,由于单点的长度、面积和体积都是0,则它出现的概率为0,显然它不是不可能事件,因此由P (A )=0不能推出A 是不可能事件.(2)若A 是必然事件,则P (A )=1肯定成立;如果一个随机事件所在的区域是从全部区域中扣除一个单点,则它出现的概率是1,但它不是必然事件,因此由P (A )=1不能推出A 是必然事件.二、教材衍化1.有四个游戏盘,将它们水平放稳后,在上面扔一颗玻璃小球,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:选A.因为P (A )=38,P (B )=14,P (C )=13,P (D )=13,所以P (A )>P (C )=P (D )>P (B ).2.在线段[0,3]上任投一点,则此点坐标小于1的概率为________.解析:坐标小于1的区间为[0,1),长度为1,[0,3]的区间长度为3,故所求概率为13.答案:133.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧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的概率为________.解析:如图所示,正方形OABC 及其内部为不等式组表示的平面区域D ,且区域D 的面积为4,而阴影部分表示的是区域D 内到坐标原点的距离大于2的区域.易知该阴影部分的面积为4-π.因此满足条件的概率是4-π4.答案:1-π4一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)几何概型中,每一个基本事件都是从某个特定的几何区域内随机地取一点,该区域中的每一点被取到的机会相等.( )(2)在几何概型定义中的区域可以是线段、平面图形、立体图形.( ) (3)随机模拟方法是以事件发生的频率估计概率.( ) (4)与面积有关的几何概型的概率与几何图形的形状有关.( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× 二、易错纠偏常见误区|K选用的几何测度不准确导致出错.在区间[-2,4]上随机地取一个数x ,若x 满足|x |≤m 的概率为56,则m =________.解析:由|x |≤m ,得-m ≤x ≤m .当0<m ≤2时,由题意得2m 6=56,解得m =2.5,矛盾,舍去.当2<m <4时,由题意得m -(-2)6=56,解得m =3.答案:3与长度(角度)有关的几何概型(师生共研)记函数f (x )=6+x -x 2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 -x 2≥0,解得-2≤x ≤3,则D =[-2,3],则所求概率为3-(-2)5-(-4)=59. 【答案】 59与长度、角度有关的几何概型的求法解答关于长度、角度的几何概型问题,只要将所有基本事件及事件A 包含的基本事件转化为相应长度或角度,即可利用几何概型的概率计算公式求解.要特别注意“长度型”与“角度型”的不同.解题的关键是构建事件的区域(长度或角度).1.从区间[-2,2]中随机选取一个实数a ,则函数f (x )=4x -a ·2x +1+1有零点的概率是( )A.14 B .13C.12D .23解析:选A.令t =2x,函数有零点就等价于方程t 2-2at +1=0有正根,进而可得⎩⎨⎧Δ≥0t 1+t 2>0t 1t 2>0⇒a ≥1,又a ∈[-2,2],所以函数有零点的实数a 应满足a ∈[1,2],故P=14,选A.2.如图,扇形AOB 的圆心角为120°,点P 在弦AB 上,且AP =13AB ,延长OP 交弧AB 于点C ,现向扇形AOB 内投一点,则该点落在扇形AOC 内的概率为________.解析:设OA =3,则AB =33,所以AP =3,由余弦定理可求得OP =3,∠AOP =30°,所以扇形AOC 的面积为3π4,扇形AOB 的面积为3π,从而所求概率为3π43π=14.答案:14与面积有关的几何概型(多维探究) 角度一 与平面图形面积有关的几何概型(1)(2020·黑龙江齐齐哈尔一模)随着计算机的出现,图标被赋予了新的含义,有了新的用武之地.在计算机应用领域,图标成了具有明确指代含义的计算机图形.如图所示的图标是一种被称之为“黑白太阳”的图标,该图标共分为三部分.第一部分为外部的八个全等的矩形,每一个矩形的长为3,宽为1;第二部分为圆环部分,大圆半径为3,小圆半径为2;第三部分为圆环内部的白色区域.在整个“黑白太阳”图标中随机取一点,此点取自图标第三部分的概率为( )A.π24+9π B .4π24+9πC.π18+9πD .4π18+9π(2)(2020·辽宁五校联考)古希腊数学家阿基米德用穷竭法建立了这样的结论:“任何由直线和抛物线所包围的弓形,其面积都是其同底同高的三角形面积的三分之四.”如图,已知直线x =2交抛物线y 2=4x 于A ,B 两点.点A ,B 在y 轴上的射影分别为D ,C .从长方形ABCD 中任取一点,则根据阿基米德这一理论,该点位于阴影部分的概率为( )A.12 B .13C.23D .25【解析】 (1)图标第一部分的面积为8×3×1=24,图标第二部分的面积为π×(32-22)=5π,图标第三部分的面积为π×22=4π,故此点取自图标第三部分的概率为4π24+9π.故选B.(2)在抛物线y 2=4x 中,取x =2,可得y =±22,所以S 矩形ABCD =82,由阿基米德理论可得弓形面积为43×12×42×2=1623,则阴影部分的面积为82-1623=823.由概率比为面积比可得,点位于阴影部分的概率为82382=13.故选B.【答案】 (1)B (2)B角度二 与线性规划交汇命题的几何概型(2020·陕西咸阳模拟)已知集合⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥0,x -y ≥0,2x -y -3≤0表示的平面区域为Ω,若在区域Ω内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离不大于1的概率为( )A.π3 B .π12C.π24D .3π32【解析】 因为集合⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥0,x -y ≥0,2x -y -3≤0表示的平面区域为Ω,所以作出平面区域Ω为如图所示的△AOB .直线x +y =0与直线x -y =0垂直,故∠AOB =π2.联立⎩⎪⎨⎪⎧x +y =0,2x -y -3=0,得点A (1,-1),联立⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,2x -y -3=0,得点B (3,3).OA =12+(-1)2=2,OB =32+32=32,在区域Ω内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离不大于1的区域是如图所示的半径为1的14圆,即扇形OCD ,所以由几何概型得点到坐标原点的距离不大于1的概率P =S 扇形OCDS △AOB =14×π×1212×2×32=π12.故选B. 【答案】 B角度三 与定积分交汇命题的几何概型(2020·洛阳第一次联考)如图,圆O :x 2+y 2=π2内的正弦曲线y =sin x 与x 轴围成的区域记为M (图中阴影部分),随机往圆O 内投一个点A ,则点A 落在区域M 内的概率是( )A.4π2 B .4π3C.2π2 D .2π3【解析】 由题意知圆O 的面积为π3,正弦曲线y =sin x ,x ∈[-π,π]与x 轴围成的区域记为M ,根据图形的对称性得区域M 的面积S =2⎠⎛0πsin x d x =-2cos x ⎪⎪⎪π0=4,由几何概型的概率计算公式可得,随机往圆O 内投一个点A ,则点A 落在区域M 内的概率P =4π3,故选B.【答案】 B角度四 与随机模拟相关的几何概型从区间[0,1]随机抽取2n 个数x 1,x 2,…,x n ,y 1,y 2,…,y n ,构成n 个数对(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ),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.4n m B .2n mC.4m nD .2m n【解析】 设由⎩⎪⎨⎪⎧0≤x n ≤10≤y n ≤1构成的正方形的面积为S ,x 2n +y 2n <1构成的图形的面积为S ′,所以S ′S =π41=m n ,所以π=4mn,故选C.【答案】 C求与面积有关的几何概型的概率的方法(1)确定所求事件构成的区域图形,判断是否为几何概型;(2)分别求出Ω和所求事件对应的区域面积,用几何概型的概率计算公式求解.1.(2020·江西八校联考)小华爱好玩飞镖,现有如图所示的两个边长都为2的正方形ABCD 和OPQR 构成的标靶图形,如果O 点正好是正方形ABCD 的中心,而正方形OPQR 可以绕点O 旋转,则小华随机向标靶投飞镖射中阴影部分的概率是( )A.13 B .14C.19D .17解析:选D.如图,连接OB ,OA ,可得△OBM 与△OAN 全等,所以S 四边形MONB =S △AOB=12×2×1=1,即正方形ABCD 和OPQR 重叠的面积为1.又正方形ABCD 和OPQR 构成的标靶图形面积为4+4-1=7,故小华随机向标靶投飞镖射中阴影部分的概率是17,故选D.2.(一题多解)如图,线段MN 是半径为2的圆O 的一条弦,且MN 的长为2,在圆O 内,将线段MN 绕点N 按逆时针方向转动,使点M 移动到圆O 上的新位置,继续将新线段NM 绕新点M 按逆时针方向转动,使点N 移动到圆O 上的新位置,依此继续转动,…点M 的轨迹所围成的区域是图中阴影部分.若在圆O 内随机取一点,则该点取自阴影部分的概率为( )A .4π-6 3B .1-332πC .π-332D .332π解析:选B.法一:依题意,得阴影部分的面积S =6×[16(π×22)-12×2×2×32]=4π-63,所求概率P =4π-63π·22=1-332π,故选B.法二:依题意得阴影部分的面积S =π×22-6×12×2×2×32=4π-63,所求概率P=4π-63π·22=1-332π,故选B.与体积有关的几何概型(师生共研)已知正三棱锥S -ABC 的底面边长为4,高为3,在正三棱锥内任取一点P ,使得V P ABC <12V S ABC 的概率是 ( )A.34 B .78C.12D .14【解析】 由题意知,当点P 在三棱锥的中截面以下时,满足V P ABC <12V S ABC ,故使得V P ABC <12V S ABC 的概率:P =大三棱锥的体积-小三棱锥的体积大三棱锥的体积=78.【答案】 B与体积有关的几何概型的求法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求解.1.(2020·山西太原五中模拟)已知四棱锥P -ABCD 的所有顶点都在球O 的球面上,P A ⊥底面ABCD ,底面ABCD 为正方形,P A =AB =2.现在球O 的内部任取一点,则该点取自四棱锥P -ABCD 内部的概率为________.解析:把四棱锥P -ABCD 扩展为正方体,则正方体的体对角线的长是外接球的直径R ,即23=2R ,R =3,则四棱锥的体积为13×2×2×2=83,球的体积为43×π(3)3=43π,则该点取自四棱锥P -ABCD内部的概率P =8343π=239π.答案:239π2.一个多面体的直观图和三视图如图所示,点M 是AB 的中点,一只蝴蝶在几何体ADF -BCE 内自由飞翔,则它飞入几何体F -AMCD 内的概率为________.解析:因为V FAMCD=13×S四边形AMCD×DF=14a3,V ADFBCE=12a3,所以它飞入几何体F-AMCD内的概率为14a312a3=12.答案:12[基础题组练]1.(2020·江西九江模拟)星期一,小张下班后坐公交车回家,公交车有1,10两路.每路车都是间隔10分钟一趟,1路车到站后,过4分钟10路车到站.不计停车时间,则小张坐1路车回家的概率是()A.12B.13C.25D.35解析:选D.由题意可知小张下班后坐1路公交车回家的时间段是在10路车到站与1路车到站之间,共6分钟.设“小张坐1路车回家”为事件A,则P(A)=610=35.故选D.2.(2020·河南洛阳二模)在边长为2的正三角形内部随机取一个点,则该点到三角形3个顶点的距离都不小于1的概率为()A.1-36B.1-3π6C.1-33D.1-3π3解析:选B.若点P到三个顶点的距离都不小于1,则分别以A,B,C为圆心作半径为1的圆,则P的位置位于阴影部分,如图所示.在三角形内部的三个扇形的面积之和为12×3×π3×12=π2,△ABC的面积S=12×22×sin 60°=3,则阴影部分的面积S=3-π2,则对应的概率P=3-π23=1-3π6.故选B.3.如图,在一个棱长为2的正方体鱼缸内放入一个倒置的无底圆锥形容器,圆锥的底面圆周与鱼缸的底面正方形相切,圆锥的顶点在鱼缸的缸底上,现在向鱼缸内随机地投入一粒鱼食,则“鱼食能被鱼缸内在圆锥外面的鱼吃到”的概率是( )A .1-π4B .π12C.π4D .1-π12解析:选A.鱼缸底面正方形的面积为22=4,圆锥底面圆的面积为π,所以“鱼食能被鱼缸内在圆锥外面的鱼吃到”的概率是1-π4,故选A.4.(2020·河北衡水联考)在如图所示的几何图形中,四边形ABCD 为菱形,C 为EF 的中点,EC =CF =3,BE =DF =4,BE ⊥EF ,DF ⊥EF .若在几何图形中任取一点,则该点取自Rt △BCE 的概率为( )A.19 B .18C.17D .16解析:选D.因为EC =3,BE =4,BE ⊥EC ,所以BC =5.又由题可知BD =EF =6,AC =2BE =8,所以S △BCE =S △DFC =12×3×4=6,S四边形ABCD =12AC ·BD =24.由几何概型概率公式可得,所求概率P =624+6+6=16,即该点取自Rt △BCE 的概率为16.故选D.5.(2020·湖南宁乡一中、攸县一中联考)将一线段AB 分为两线段AC ,CB ,使得其中较长的一段AC 是全长AB 与另一段CB 的比例中项,即满足AC AB =BCAC =5-12≈0.618,后人把这个数称为黄金分割,把点C 称为线段AB 的黄金分割点.图中在△ABC 中,若点P ,Q 为线段BC 的两个黄金分割点,在△ABC 内任取一点M ,则点M 落在△APQ 内的概率为( )A.5-12 B .5-2 C.5-14D .5-22解析:选B.所求概率为S △APQ S △ABC =PQ BC =BQ -BP BC =5-12BC -⎝⎛⎭⎪⎫1-5-12BC BC =5-2.故选B.6.如图所示,黑色部分和白色部分图形是由曲线y =1x ,y =-1x ,y =x ,y =-x 及圆构成的.在圆内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是________.解析:根据图象的对称性知,黑色部分图形的面积为圆面积的四分之一,在圆内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是14.答案:147.已知平面区域Ω={(x ,y )|0≤x ≤π,0≤y ≤1},现向该区域内任意掷点,则该点落在曲线y =sin 2x 下方的概率是________.解析:y =sin 2x =12-12cos 2x ,所以⎠⎛0π⎝⎛⎭⎫12-12cos 2x d x =⎝⎛⎭⎫12x -14sin 2x ⎪⎪⎪π0=π2,区域Ω={(x ,y )|0≤x ≤π,0≤y ≤1}的面积为π,所以向区域Ω内任意掷点,该点落在曲线y =sin 2x 下方的概率是π2π=12.答案:128.已知O(0,0),A(2,1),B(1,-2),C⎝⎛⎭⎫35,-15,动点P(x,y)满足0≤OP→·OA→≤2且0≤OP→·OB→≤2,则点P到点C的距离大于14的概率为________.解析:因为O(0,0),A(2,1),B(1,-2),C⎝⎛⎭⎫35,-15,动点P(x,y)满足0≤OP→·OA→≤2且0≤OP→·OB→≤2,所以⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x+y≤2,0≤x-2y≤2.如图,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x+y≤2,0≤x-2y≤2对应的平面区域为正方形OEFG及其内部,|CP|>14对应的平面区域为阴影部分.由⎩⎪⎨⎪⎧x-2y=0,2x+y=2解得⎩⎨⎧x=45,y=25,即E⎝⎛⎭⎫45,25,所以|OE|=⎝⎛⎭⎫452+⎝⎛⎭⎫252=255,所以正方形OEFG的面积为45,则阴影部分的面积为45-π16,所以根据几何概型的概率公式可知所求的概率为45-π1645=1-5π64.答案:1-5π649.如图所示,圆O的方程为x2+y2=4.(1)已知点A 的坐标为(2,0),B 为圆周上任意一点,求AB ︵的长度小于π的概率; (2)若N (x ,y )为圆O 内任意一点,求点N 到原点的距离大于2的概率. 解:(1)圆O 的周长为4π,所以AB ︵的长度小于π的概率为2π4π=12.(2)记事件M 为N 到原点的距离大于2,则Ω(M )={(x ,y )|x 2+y 2>2},Ω={(x ,y )|x 2+y 2≤4},所以P (M )=4π-2π4π=12.10.已知向量a =(2,1),b =(x ,y ).(1)若x ∈{-1,0,1,2},y ∈{-1,0,1},求向量a ∥b 的概率; (2)若x ∈[-1,2],y ∈[-1,1],求向量a ,b 的夹角是钝角的概率.解:(1)设“a ∥b ”为事件A ,由a ∥b ,得x =2y .所有基本事件为(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),(2,-1),(2,0),(2,1),共12个基本事件.其中A ={(0,0),(2,1)},包含2个基本事件.则P (A )=212=16,即向量a ∥b 的概率为16.(2)设“a ,b 的夹角是钝角”为事件B ,由a ,b 的夹角是钝角,可得a ·b <0,即2x +y <0,且x ≠2y .基本事件为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤2,-1≤y ≤1所表示的区域, B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤2,-1≤y ≤1,2x +y <0,x ≠2y ,如图,区域B 为图中的阴影部分去掉直线x -2y =0上的点, 所以,P (B )=12×⎝⎛⎭⎫12+32×23×2=13,即向量a ,b 的夹角是钝角的概率是13.[综合题组练]1.(2020·安徽合肥模拟)已知圆C :x 2+y 2=4与y 轴负半轴交于点M ,圆C 与直线l :x -y +1=0相交于A ,B 两点,那么在圆C 内随机取一点,则该点落在△ABM 内的概率为( )A.378π B .374πC.328πD .324π解析:选A.由图可知,由点到直线距离公式得|OC |=|1|2=22,则|AB |=222-⎝⎛⎭⎫222=14,同理可得|MD |=|0+2+1|2=322,所以S △MAB =12|AB |·|MD |=372,由几何概型知,该点落在△ABM 内的概率为S △MAB S 圆=372π×22=378π,故选A.2.已知P 是△ABC 所在平面内一点,PB →+PC →+2P A →=0,现将一粒黄豆随机撒在△ABC 内,则黄豆落在△PBC 内的概率是 ( )A.14 B .13C.23D .12解析:选D.以PB ,PC 为邻边作平行四边形PBDC ,则PB →+PC →=PD →,因为PB →+PC →+2 P A →=0,所以PB →+PC →=-2P A →,得PD →=-2P A →,由此可得,P 是△ABC 边BC 上的中线AO 的中点,点P 到BC 的距离等于A 到BC 距离的12,所以S △PBC =12S △ABC ,所以将一粒黄豆随机撒在△ABC 内,黄豆落在△PBC 内的概率为S △PBC S △ABC =12.3.两位同学约定下午5:30~6:00在图书馆见面, 且他们在5:30~6:00之间到达的时刻是等可能的,先到的同学须等待,若15分钟后还未见面便离开,则这两位同学能够见面的概率是________.解析:如图所示,以5:30作为原点O ,建立平面直角坐标系,设两位同学到达的时刻分别为x ,y ,设事件A 表示两位同学能够见面,所构成的区域为A ={(x ,y )||x -y |≤15},即图中阴影部分,根据几何概型概率计算公式得P (A )=30×30-2×12×15×1530×30=34.答案:344.太极图是以黑白两个鱼形纹组成的圆形图案,展现了一种相互转化,相对统一的形式美.按照太极图的构图方法,在如图所示的平面直角坐标系中,圆O 被函数y =3sin π6x的图象分割为两个对称的鱼形图案,其中小圆的半径均为1,现在大圆内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率为________.解析:根据题意,大圆的直径为函数y =3sin π6x 的最小正周期T ,又T =2ππ6=12,所以大圆的面积S =π·⎝⎛⎭⎫1222=36π,一个小圆的面积S ′=π·12=π,故在大圆内随机取一点,此点取自阴影部分的概率为P =2S ′S =2π36π=118.答案:1185.某校举行运动会,其中三级跳远的成绩在8.0米(四舍五入,精确到0.1米)以上的进入决赛,把所得数据进行整理后,分成6组画出频率分布直方图的一部分(如图),已知从左到右前5个小组的频率分别为0.04,0.10,0.14,0.28,0.30,第6个小组的频数是7.(1)求进入决赛的人数;(2)经过多次测试后发现,甲的成绩均匀分布在8~10米之间,乙的成绩均匀分布在9.5~10.5米之间,现甲、乙各跳一次,求甲比乙跳得远的概率.解:(1)第6小组的频率为1-(0.04+0.10+0.14+0.28+0.30)=0.14,所以总人数为70.14=50.由图易知第4,5,6组的学生均进入决赛,人数为(0.28+0.30+0.14)×50=36,即进入决赛的人数为36.(2)设甲、乙各跳一次的成绩分别为x ,y 米,则基本事件满足⎩⎪⎨⎪⎧8≤x ≤109.5≤y ≤10.5, 设事件A 为“甲比乙跳得远”,则x >y ,作出可行域如图中阴影部分所示.所以由几何概型得P (A )=12×12×121×2=116,即甲比乙跳得远的概率为116.6.已知关于x 的二次函数f (x )=ax 2-4bx +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⎩⎪⎨⎪⎧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)因为函数f (x )=ax 2-4bx +1的图象的对称轴为x =2ba ,要使f (x )=ax 2-4bx +1在区间[1,+∞)上为增函数,当且仅当a >0且2ba≤1,即2b ≤a .若a =1,则b =-1; 若a =2,则b =-1,1; 若a =3,则b =-1,1.所以事件包含基本事件的个数是1+2+2=5,因为事件“分别从集合P 和Q 中随机取一个数作为a 和b ”的个数是15. 所以所求事件的概率为515=13.(2)由(1)知当且仅当2b ≤a 且a >0时,函数f (x )=ax 2-4bx +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⎩⎨⎧(a ,b )⎪⎪⎪⎩⎨⎧⎭⎬⎫a +b -8≤0,a >0,b >0,构成所求事件的区域为如图所示的三角形BOC 部分.由⎩⎪⎨⎪⎧a +b -8=0,b =a 2,得交点坐标C ⎝⎛⎭⎫163,83, 故所求事件的概率P =S △BOC S △AOB =12×8×8312×8×8=13.。
几何概型-高考数学知识点
知识点总结
1.几何概型的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(面积或体积或度数)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.几何概型的特点(1)试验中所有可能出现的基本事件有无限多个.(2)每个基本事件出现的可能性相等. 几何概型是高中数学课程改革中新增的内容,基础的知识点很好理解,但是在实际解题的时候总是会遇到这样或那样的问题,想要学好几何概型,首先要知道几何概型的思考方法。
高二数学几何知识点高二数学学习内容中的几何知识点是学生们需要重点掌握的部分,下面将介绍高二数学几何知识点的重要内容。
文章将按照以下几个方面进行论述:平面几何基本概念、平面几何基本定理、立体几何基本概念、立体几何基本定理和几何证明方法。
一、平面几何基本概念1. 点:没有大小和形状的几何对象,用大写字母表示,如A、B、C等。
2. 直线:由无数个点连成的一条路径,用小写字母表示,如a、b、c等。
3. 射线:起点为一个点,通过该点没有终点的路径,用字母延长一段表示,如AB。
4. 线段:由两个点确定的线段,用两个大写字母表示,如AB。
5. 角:由两条射线共同起点的部分叫做角,用大写字母表示,如∠ABC。
二、平面几何基本定理1. 平行线定理:如果两条直线与第三条直线分别平行,那么这两条直线之间的任意一对对应角相等。
2. 垂线定理:如果两条直线相交,且其中一条直线上有一条垂线,那么垂线和另一条直线所成的对应角相等。
3. 同位角定理:如果两条直线被一条直线所切,那么同位角对应相等。
4. 三角形内角和定理:三角形内角的和为180°。
三、立体几何基本概念1. 点:同平面几何基本概念中的定义相同。
2. 直线:与平面几何中的定义相同。
3. 面:是一个有无限多个点围成的平面区域,例如三角形、矩形、正方形等。
4. 多面体:三维空间中由若干个面所围成的几何图形,例如立方体、棱柱、棱锥等。
五、立体几何基本定理1. 平面角度:两个平面的夹角是两个垂直于这两个平面的直线的夹角。
2. 空间角度:两条直线、两个射线或者一个直线和一个射线所围成的角叫做空间角。
3. 空间几何关系:例如平面与直线的位置关系、直线与直线的位置关系、平面与平面的位置关系等。
4. 空间图形的性质:例如立方体的表面积和体积、棱柱的表面积和体积、棱锥的表面积和体积等。
六、几何证明方法1. 直接证明法:通过列举事实或者运用几何定理、公理等来论证结论的正确性。
高二数学 几何概型01一、知识要点: 1、随机数⑴随机数的概念随机数是在一定范围内随机产生的数,并且得到这个范围内任何一个数的机会是均等的。
⑵随机数的产生方法①利用函数计算器可以得到0~1之间的随机数;②在Scilab 语言中,应用不同的函数可产生0~1或a~b 之间的随机数。
2、几何概型的概念:对于一个随机试验,我们将每个基本事件理解为从某个特定的几何区域内随机地取一点,该区域中每一点被取到的机会都一样;而一个随机事件的发生则理解为恰好取到上述区域内的某个指定区域中的点.这里的区域可以是线段,平面图形,立体图形等.用这种方法处理随机试验,称为几何概型.3、几何概型的基本特点:(1)试验中所有可能出现的结果(基本事件)有无限多个; (2)每个基本事件出现的可能性相等. 4、几何概型的概率:一般地,在几何区域D 中随机地取一点,记事件"该点落在其内部一个区域d 内"为事件A ,则事件A 发生的概率()d P A D的测度的测度.说明:(1)D 的测度不为0;(2)其中"测度"的意义依D 确定,当D 分别是线段,平面图形,立体图形时,相应的"测度"分别是长度,面积和体积. (3)区域为"开区域";(4)区域D 内随机取点是指:该点落在区域内任何一处都是等可能的,落在任何部分的可能性大小只与该部分的测度成正比而与其形状位置无关。
5、几种常见的几何概型(1)设线段l 是线段L 的一部分,向线段L 上任投一点.若落在线段l 上的点数与线段L 的长度成正比,而与线段l 在线段l 上的相对位置无关,则点落在线段l 上的概率为:P=l 的长度/L 的长度(2)设平面区域g 是平面区域G 的一部分,向区域G 上任投一点,若落在区域g 上的点数与区域g 的面积成正比,而与区域g 在区域G 上的相对位置无关,则点落在区域g 上概率为:P=g 的面积/G 的面积(3)设空间区域上v 是空间区域V 的一部分,向区域V 上任投一点.若落在区域v 上的点数与区域v 的体积成正比,而与区域v 在区域v 上的相对位置无关,则点落在区域V 上的概率为:P=v 的体积/V 的体积二、典型例题:例1、一个实验是这样做的,将一条5米长的绳子随机地切断成两条,事件T 表示所切两段绳子都不短于1米的事件,考虑事件T 发生的概率。
高中数学知识点全总结几何一、几何基础知识1.1 几何图形基本概念几何是研究形状、大小、相对位置等空间属性的数学分支。
在高中数学中,几何图形主要包括点、线、面和体。
点是没有大小、只有位置的基本元素;线是由点组成的,分为直线、射线和线段;面是由线围成的平面图形,如三角形、矩形、圆等;体是由面围成的立体图形,如立方体、圆柱、圆锥和球等。
1.2 几何图形的性质几何图形的性质包括对称性、相似性和全等性。
对称性是指图形关于某一点或直线能够翻折重合的性质;相似性是指两个图形在形状相同但大小不一定相同的性质;全等性是指两个图形在形状和大小完全相同的性质。
二、平面几何2.1 平面图形的计算平面几何中,重要的计算包括面积、周长和角度。
例如,三角形的面积可以通过底乘高除以2来计算,矩形的面积是长乘宽,圆的面积是半径的平方乘以π。
周长的计算则是根据图形的边长来确定。
2.2 圆的性质和计算圆是平面上所有与给定点(圆心)距离相等的点的集合。
圆的基本性质包括圆周率π的值、圆的直径、半径、弦、弧、切线等。
圆的面积公式为A=πr²,其中r为圆的半径。
圆周长(周长)的公式为C=2πr。
2.3 圆锥曲线圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线。
这些曲线都可以通过平面与圆锥体的截面来得到。
椭圆是焦点到圆上任意一点距离之和为常数的轨迹;双曲线是焦点到圆上任意一点距离之差为常数的轨迹;抛物线是焦点和准线到圆上任意一点距离相等的轨迹。
三、立体几何3.1 空间图形的计算立体几何中,体积和表面积的计算尤为重要。
例如,长方体的体积是长、宽、高的乘积,球的体积是4/3πr³。
表面积的计算则涉及到各个面的面积之和,如球的表面积是4πr²。
3.2 多面体的性质多面体是由多个平面图形围成的立体图形。
常见的多面体有正方体、长方体、棱锥、棱柱等。
这些图形的性质包括顶点数、棱数和面数的关系,以及它们的体积和表面积的计算方法。
3.3 旋转体旋转体是由平面图形绕直线旋转而形成的立体图形,如圆柱、圆锥和球。