时间:2023/10/20来源:本站原创作者:佚名
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几何概型和古典概型是随机概率中两类主要模型,是概率考查中的重点,下面就几何概型的知识与常见题型做一梳理,以期能使读者对于这一知识点做到脉络清晰,条理分明。

一基本知识剖析

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)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:

3.几何概型的特点: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.几何概型与古典概型的比较:一方面,古典概型具有有限性,即试验结果是可数的;而几何概型则是在试验中出现无限多个结果,且与事件的区域长度(或面积、体积等)有关,即试验结果具有无限性,是不可数的。这是二者的不同之处;另一方面,古典概型与几何概型的试验结果都具有等可能性,这是二者的共性。

通过以上对于几何概型的基本知识点的梳理,我们不难看出其要核是:要抓住几何概型具有无限性和等可能性两个特点,无限性是指在一次试验中,基本事件的个数可以是无限的,这是区分几何概型与古典概型的关键所在;等可能性是指每一个基本事件发生的可能性是均等的,这是解题的基本前提。因此,用几何概型求解的概率问题和古典概型的基本思路是相同的,同属于“比例法”,即随机事件A的概率可以用“事件A包含的基本事件所占的图形的长度、面积(体积)和角度等”与“试验的基本事件所占总长度、面积(体积)和角度等”之比来表示。下面就几何概型常见类型题作一归纳梳理。

二常见题型梳理

1.长度之比类型

例1.小赵欲在国庆六十周年之后从某车站乘车外出考察,已知该站发往各站的客车均每小时一班,求小赵等车时间不多于10分钟的概率.

分析:因为客车每小时一班,而小赵在0~60分钟之间任何一个时刻到车站等车是等可能的,所以他在哪个时间段到站等车的概率只与该时间段的长度有关,而与该时间段的位置无关,这符合几何概型的条件,且属于几何概型中的长度类型.

解析:设A={等待的时间不多于10分钟},我们所关心的事件A恰好是到站等车的时刻位于[50,60]这一时间段内,而事件的总体是整个一小时,即60分钟,因此,由几何概型的概率公式,得P(A)=(60-50)/60=1/6,即此人等车时间不多于10分钟的概率为1/6

例2在长为12cm的线段AB上任取一点M,并以线段AM为边作正方形,求这个正方形的面积介于36cm2与81cm2之间的概率.

分析:正方形的面积只与边长有关,因此,此题可以转化为在12cm长的线段AB上任取一点M,求使得AM的长度介于6cm与9cm之间的概率.

解析:记“面积介于36cm2与81cm2之间”为事件A,事件A的概率等价于“长度介于6cm与9cm之间”的概率,所以,P(A)=(9-6)/12=1/4

小结:本例的难点不是在于几何概型与古典概型的区别,而是将正方形的面积关系转化为边长的关系,从而将问题归为几何概型中的长度类型,这是本例的关键之处。同时又体现了数学上的化归思想的作用。

2.面积、体积之比类型

点评:本小题中的试验结果是区域中的部分点集,其结果是不可数的,属于几何概型中典型的面积之比。

3.角度之比型

小结:“会面”类型常见的载体是两人相约见面、轮船停靠泊位等,其关键是构建相遇的不等式(组),借助于线性规划知识,将其面积之比求出,使得问题得以解决。

5.与其他章节知识综合类

点评:将方程的根、线性规划问题以及概率知识等问题有机地结合在一起,注重在知识的交汇处命题,是近年来高考的命题趋势。本题设计新颖,考查综合。

以上,和大家共同探讨了几何概型常见题目中最为典型的五种类型题目,即长度之比类型、面积(体积)之比类型、角度之比类型、会面问题类型和综合类型,不管解决哪种类型问题,其关键都要选择适当角度,使基本事件转化为与之对应的总体区域,所求问题转化随机事件对应的子区域,然后代入公式进行计算求解。这其中特别要注意分析清楚,试验的基本事件应该属于与长度(包括时间长度)、面积(体积)还是角度等,这样才能寻到正确的解题方向,避免出现错误。

变式练习:

(1).已知某地铁列车每10min一班,在车站停1min,求乘客到达站台立即乘上车的概率。

(2).某地原来每两支路灯间相距60m,为改善照明状况,加快新农村建设的步伐,决定在两支之间再添一支,求新添的一支灯与两端的距离都大于20m的概率.

变式练习答案::

(1)记“乘客到达站台立即乘上车”为事件A,由几何概型知,所求事件A的概率为P(A)=1/11;

(2)记“灯与两端距离都大于20m”为事件A,由几何概型知,所求事件的概率P(A)=20/60=1/3.

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