2019高考数学文一轮分层演练:第10章 概率、统计和统计案例 第2讲 Word版含解析

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[学生用书P275(单独成册)]一、选择题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 .如题干选项中图,各种情况的概率都是其面积比,中奖的概率依次为P (A )=38,P (B )=28,P (C )=26,P (D )=13,所以P (A )>P (C )=P (D )>P (B ).2.设a ∈[0,10],则函数g (x )=a -2x在区间(0,+∞)内为增函数的概率为( )A .12B .15C .16D .18解析:选B .因为函数g (x )=a -2x在区间(0,+∞)内为增函数,所以a -2<0,解得a <2,所以函数g (x )=a -2x 在区间(0,+∞)内为增函数的概率为210=15.3.在如图所示的圆形图案中有12片树叶,构成树叶的圆弧均相同且所对的圆心角为π3,若在圆内随机取一点,则此点取自树叶(即图中阴影部分)的概率是( )A .2-33π B .4-63πC .13-32πD .23解析:选B .设圆的半径为r ,根据扇形面积公式和三角形面积公式得阴影部分的面积S =24⎝⎛⎭⎫16πr2-34r2=4πr 2-63r 2,圆的面积S ′=πr 2,所以此点取自树叶(即图中阴影部分)的概率为S S′=4-63π,故选B .4.一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( )A .34 B .23 C .13D .12解析:选D .由题图可知V F ­AMCD =13×S AMCD ×DF =14a 3,V ADF ­BCE =12a 3,所以它飞入几何体F -AMCD内的概率为14a312a3=12.5.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的概率为( )A .12 B .32C .13D .14解析:选C .当AA ′的长度等于半径长度时,∠AOA ′=π3,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 =2π32π=13,故选C .6.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 .13 C .12D .23解析:选C .如图所示,设点M 是BC 边的中点,因为PB →+PC →+2PA →=0,所以点P 是中线AM 的中点,所以黄豆落在△PBC 内的概率P =S △PBC S △ABC =12,故选C .二、填空题7.某人随机地在如图所示的正三角形及其外接圆区域内部投针(不包括三角形边界及圆的外界),则针扎到阴影区域(不包括边界)的概率为________.解析:设正三角形的边长为a ,圆的半径为R ,则正三角形的面积为34a 2.由正弦定理得2R =a sin 60°,即R =33a ,所以圆的面积S =πR 2=13πa 2.由几何概型的概率计算公式得概率P =34a213πa2=334π.答案:334π8.如图所示,OA =1,在以O 为圆心,OA 为半径的半圆弧上随机取一点B ,则△AOB 的面积小于14的概率为________.解析:因为OA =1,若△AOB 的面积小于14,则12×1×1×sin ∠AOB <14,所以sin ∠AOB <12,所以0<∠AOB <π6或5π6<∠AOB <π,所以△AOB 的面积小于14的概率为13.答案:139.一只昆虫在边长分别为5,12,13的三角形区域内随机爬行,则其到三角形顶点的距离小于2的概率为________.解析:如图,△ABC 为直角三角形,且BC =5,AC =12.图中阴影部分是三个分别以A ,B ,C 为圆心,2为半径的扇形,所以S 阴=12π×22=2π.所以昆虫到三角形顶点的距离小于2的概率P =S 阴S △ABC =2π12×12×5=π15.答案:π1510.在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π2上随机取一个数x ,则sin x +cos x ∈[1,2]的概率是________.解析:因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π2,所以x +π4∈⎣⎡⎦⎤π12,3π4,由sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4∈[1,2],得22≤sin ⎝⎛⎭⎫x +π4≤1,所以x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,故要求的概率为π2-0π2-⎝⎛⎭⎫-π6=34.答案:34 三、解答题11.已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,在正方体内随机取点M .(1)求四棱锥M -ABCD 的体积小于16的概率;(2)求M 落在三棱柱ABC -A 1B 1C 1内的概率.解:(1)正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,设M -ABCD 的高为h ,令13×S 四边形ABCD ×h =16.因为S 四边形ABCD =1,所以h =12.若体积小于16,则h <12,即点M 在正方体的下半部分,所以P =12V 正方体V 正方体=12.(2)因为V =12×12×1=12,所以所求概率P 1=V V 正方体=12.12.已知集合A =[-2,2],B =[-1,1],设M ={(x ,y )|x ∈A ,y∈B },在集合M 内随机取出一个元素(x ,y ).(1)求以(x ,y )为坐标的点落在圆x 2+y 2=1内的概率;(2)求以(x ,y )为坐标的点到直线x +y =0的距离不大于22的概率.解:(1)集合M 内的点形成的区域面积S =8.因为x 2+y 2=1的面积S 1=π,故所求概率为P 1=S1S =π8.(2)由题意|x +y|2≤22,即-1≤x +y ≤1,形成的区域如图中阴影部分所示,面积S 2=4,故所求概率为P 2=S2S =12.1.已知袋子中放有大小和形状相同的小球若干,其中标号为0的小球1个,标号为1的小球1个,标号为2的小球n 个.若从袋子中随机抽取1个小球,取到标号为2的小球的概率是12.(1)求n 的值;(2)从袋子中不放回地随机抽取2个小球,记第一次取出的小球标号为a ,第二次取出的小球标号为b .①记“a +b =2”为事件A ,求事件A 的概率;②在区间[0,2]内任取2个实数x ,y ,求事件“x 2+y 2>(a -b )2恒成立”的概率.解:(1)依题意n n +2=12,得n =2.(2)①记标号为0的小球为s ,标号为1的小球为t ,标号为2的小球为k ,h ,则取出2个小球的可能情况有:(s ,t ),(s ,k ),(s ,h ),(t ,s ),(t ,k ),(t ,h ),(k ,s ),(k ,t ),(k ,h ),(h ,s ),(h ,t ),(h ,k ),共12种,其中满足“a +b =2”的有4种:(s ,k ),(s ,h ),(k ,s ),(h ,s ).所以所求概率为P (A )=412=13.②记“x 2+y 2>(a -b )2恒成立”为事件B ,则事件B 等价于“x 2+y 2>4恒成立”,(x ,y )可以看成平面中的点的坐标,则全部结果所构成的区域为Ω={(x ,y )|0≤x ≤2,0≤y ≤2,x ,y ∈R },而事件B 构成的区域为B ={(x ,y )|x 2+y 2>4,(x ,y )∈Ω}.所以所求的概率为P (B )=1-π4.2.已知关于x 的二次函数f (x )=b 2x 2-(a +1)x +1.(1)若a ,b 分别表示将一质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为1,2,3,4,5,6)先后抛掷两次时第一次、第二次出现的点数,求y =f (x )恰有一个零点的概率;(2)若a ,b ∈[1,6],求满足y =f (x )有零点的概率.解:(1)设(a ,b )表示一个基本事件,则抛掷两次骰子的所有基本事件有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),…,(6,5),(6,6),共36个.用A 表示事件“y =f (x )恰有一个零点”,即Δ=[-(a +1)]2-4b 2=0,则a +1=2b .则A 包含的基本事件有(1,1),(3,2),(5,3),共3个,所以P (A )=336=112.即事件“y =f (x )恰有一个零点”的概率为112.(2)用B 表示事件“y =f (x )有零点”,即a +1≥2b .试验的全部结果所构成的区域为{(a ,b )|1≤a ≤6,1≤b ≤6},构成事件B 的区域为{(a ,b )|1≤a ≤6,1≤b ≤6,a -2b +1≥0},如图所示:所以所求的概率为P (B )=12×5×525×5=14.即事件“y =f (x )有零点”的概率为14.。