题目内容
已知圆C:x2+y2=12,直线l:4x+3y=25.求圆C上任意一点A到直线l的距离小于2的概率.
【答案】分析:根据平行线的距离公式,算出到直线l:4x+3y=25的距离等于2且与已知圆相交的直线为直线l':4x+3y-15=0.设l'交圆x2+y2=12于E、B两点,由图形观察可得当动点A位于劣弧BE上时点A到直线l的距离小于2.由此利用点到直线的距离公式,结合垂径定理和三角函数的定义算出∠EOB=60°,即可得到所求概率.
解答:解:设直线l':4x+3y-C=0,
l'与直线l:4x+3y=25的距离等于2,且与已知圆相交,
可得
=2,解之得C=15或40
∵C<25,可得C=15
∴到直线l:4x+3y=25的距离等于2且与已知圆相交的直线
为直线l':4x+3y-15=0,
设l'交圆x2+y2=12于E、B两点,过圆心作EB的垂线,垂足为D,
则D为EB的中点,
∵|OD|=
=3,
∴Rt△EOD中,cos∠EOD=
=
,得∠EOD=30°
由此可得∠EOB=60°
当圆C上任意一点A到直线l的距离小于2时,点A位于劣弧BE上,
因此,所求概率为P=
=
.
点评:本题给出直线与圆,求圆上动点到直线的距离小于2的概率.着重考查了点到直线的距离公式、三角函数的定义和几何概型及其计算等知识,属于中档题.
解答:解:设直线l':4x+3y-C=0,
l'与直线l:4x+3y=25的距离等于2,且与已知圆相交,
可得
∵C<25,可得C=15
∴到直线l:4x+3y=25的距离等于2且与已知圆相交的直线
为直线l':4x+3y-15=0,
设l'交圆x2+y2=12于E、B两点,过圆心作EB的垂线,垂足为D,
则D为EB的中点,
∵|OD|=
∴Rt△EOD中,cos∠EOD=
由此可得∠EOB=60°
当圆C上任意一点A到直线l的距离小于2时,点A位于劣弧BE上,
因此,所求概率为P=
点评:本题给出直线与圆,求圆上动点到直线的距离小于2的概率.着重考查了点到直线的距离公式、三角函数的定义和几何概型及其计算等知识,属于中档题.
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