题目内容

已知正四面体A-BCD的棱长为a,且a∈{x|x2-6x+5≤0},则
AB
•(
AC
+
AD
)≥4的概率为(  )
A、
1
4
B、
1
2
C、
2
4
D、
3
4
考点:平面向量数量积的运算
专题:解三角形,平面向量及应用,概率与统计
分析:根据已知条件求得棱长a所在的区间为[1,5],然后求出
AB
•(
AC
+
AD
)
=a2,所以由
AB
•(
AC
+
AD
)≥4
得a≥2,且a≤5,即a∈[2,5],所以根据几何概型的概率公式得:P=
5-2
5-1
=
3
4
解答: 解:取CD的中点E,连接AE,BE,则AE=BE=
3
2
a
,又AB=a;
∴由余弦定理得:cos∠BAE=
a2+(
3
a
2
)2-(
3
a
2
)2
2a•
3
a
2
=
1
3

AC
+
AD
=2
AE
,∴
AB
•(
AC
+
AD
)=2a•
3
a
2
1
3
=a2

∵a∈{x|x2-6x+5≤0}=[1,5]
∴棱长a所在的区间为[1,5],由
AB
•(
AC
+
AD
)≥4
得a2≥4,∴a≥2,且a≤5,即
AB
•(
AC
+
AD
)≥4
所对应的棱长a所在区间为[2,5];
∴根据几何概型的概率公式得,
AB
•(
AC
+
AD
)≥4
的概率为:
5-2
5-1
=
3
4

故选D.
点评:本题考查正四面体的图形特点,向量加法的平行四边形法则,余弦定理,向量的数量积,几何概型的概率公式.
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