幾何概型知識與常見題型梳理「高中數學論文」有WORD文件

幾何概型和古典概型是隨機機率中兩類主要模型,是機率考查中的重點,下面就幾何概型的知識與常見題型做一梳理,以期能使讀者對於這一知識點做到脈絡清晰,條理分明。

一 基本知識剖析

1.幾何概型的定義

:如果每個事件發生的機率只與構成該事件區域的長度(面積或體積)成比例,則稱這樣的機率模型為幾何機率模型,簡稱幾何概型。

2.幾何概型的機率公式:

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3.幾何概型的特點

1)試驗中所有可能出現的結果(基本事件)有無限多個;2)每個基本事件出現的可能性相等.

4.幾何概型與古典概型的比較

:一方面,古典概型具有有限性,即試驗結果是可數的;而幾何概型則是在試驗中出現無限多個結果,且與事件的區域長度(或面積、體積等)有關,即試驗結果具有無限性,是不可數的。這是二者的不同之處;另一方面,古典概型與幾何概型的試驗結果都具有等可能性,這是二者的共性。

透過以上對於幾何概型的基本知識點的梳理,我們不難看出其要核是:要抓住幾何概型具有

無限性

等可能性

兩個特點,無限性是指在一次試驗中,基本事件的個數可以是無限的,這是區分幾何概型與古典概型的關鍵所在;等可能性是指每一個基本事件發生的可能性是均等的,這是解題的基本前提。因此,用幾何概型求解的機率問題和古典概型的基本思路是相同的,同屬於

“比例法”,即隨機事件A的機率可以用“事件A包含的基本事件所佔的圖形的長度、面積(體積)和角度等”與“試驗的基本事件所佔總長度、面積(體積)和角度等”之比來表示。下面就幾何概型常見型別題作一歸納梳理。

二 常見題型梳理

1.長度之比型別

例1

。 小趙欲在國慶六十週年之後從某車站乘車外出考察,已知該站發往各站的客車均每小時一班,求小趙等車時間不多於10分鐘的機率.

分析:

因為客車每小時一班

,而小趙在0~60分鐘之間任何一個時刻到車站等車是等可能的, 所以他在哪個時間段到站等車的機率只與該時間段的長度有關,而與該時間段的位置無關,這符合幾何概型的條件,且屬於幾何概型中的長度型別。

解析:

A={等待的時間不多於10分鐘},我們所關心的事件A恰好是到站等車的時刻位於[50,60]這一時間段內,而事件的總體是整個一小時,即60分鐘,因此,由幾何概型的機率公式,得P(A)= (60-50)/60=1/6

,即此人等車時間不多於

10分鐘的機率為1/6

例2

在長為

12cm的線段AB上任取一點M,並以線段AM為邊作正方形,求這個正方形的面積介於36cm

2

81cm

2

之間的機率.

分析:

正方形的面積只與邊長有關,因此,此題可以轉化為在

12cm長的線段AB上任取一點M,求使得AM的長度介於6cm與9cm之間的機率.

解析:

“面積介於36cm

2

81cm

2

之間

”為事件A,事件A的機率等價於“長度介於6cm與9cm之間”的機率,所以,P(A)= (9-6)/12=1/4

小結:本例的難點不是在於幾何概型與古典概型的區別,而是將正方形的面積關係轉化為邊長的關係,從而將問題歸為幾何概型中的長度型別,這是本例的關鍵之處。同時又體現了數學上的化歸思想的作用。

2.面積、體積之比型別

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點評:本小題中的試驗結果是區域中的部分點集,其結果是不可數的,屬於幾何概型中典型的面積之比。

3.角度之比型

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小結:“會面”型別常見的載體是兩人相約見面、輪船停靠泊位等,其關鍵是構建相遇的不等式(組),藉助於線性規劃知識,將其面積之比求出,使得問題得以解決。

5.與其他章節知識綜合類

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點評:將方程的根、線性規劃問題以及機率知識等問題有機地結合在一起,注重在知識的交匯處命題,是近年來高考的命題趨勢。本題設計新穎,考查綜合。

以上,和大家共同探討了幾何概型常見題目中最為典型的五種型別題目,即長度之比型別、面積(體積)之比型別、角度之比型別、會面問題型別和綜合類型,不管解決哪種型別問題,其關鍵都要選擇適當角度,使基本事件轉化為與之對應的總體區域,所求問題轉化隨機事件對應的子區域,然後代入公式進行計算求解。這其中特別要注意分析清楚,試驗的基本事件應該屬於與長度(包括時間長度)、面積(體積)還是角度等,這樣才能尋到正確的解題方向,避免出現錯誤。

變式練習:

1).已知某地鐵列車每10min一班,在車站停1min,求乘客到達站臺立即乘上車的機率。

2).某地原來每兩支路燈間相距60m,為改善照明狀況,加快新農村建設的步伐,決定在兩支之間再添一支,求新添的一支燈與兩端的距離都大於20m的機率.

變式練習答案

1)記“乘客到達站臺立即乘上車”為事件A,由幾何概型知,所求事件A的機率為P(A)= 1/11

2)記“燈與兩端距離都大於20m”為事件A,由幾何概型知,所求事件的機率P(A)= 20/60=1/3

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