题目内容

求满足下列条件的概率(若是古典概率模型请列出所有基本事件)
(1)若mn都是从集合{1,2,3}中任取的数字,求函数f(x)=x2-4mx+4n2有零点的概率;
(2)若mn都是从区间[1,4]中任取的数字,
①求函数f(x)=x2-4mx+4n2在区间[2,4]上为单调函数的概率;
②在区间[0,4]内任取两个实数x,y,求事件“x2+y2>(m-n)2恒成立”的概率.
【答案】分析:(1)设函数f(x)有零点为事件A,由于m、n都是从集合{1,2,3}中任取的数字,依题意得所有的基本事件个数为N=9.若函数f(x)=x2-4mx+4n2有零点,
则△=16m2-16n2≥0,化简可得m≥n.用列举法求得事件A所含的基本事件共有6个,由此可得事件A的概率.
(2)①设函数f(x)=x2-4mx+4n2在区间[2,4]上为单调函数为事件B,依题意得所有基本事件构成的区域面积为SΩ=9.则构成事件B的区域,
由此求得事件B的概率.
②设在区间[0,4]内任取两个实数x,y,“x2+y2>(m-n)2恒成立”为事件C,则事件C等价于“x2+y2>9”,求得全部结果所构成的区域Ω的面积为16,
而事件C所构成的区域B构成的区域面积,根据P(C)=,运算求得结果.
解答:解:(1)设函数f(x)有零点为事件A,由于m、n都是从集合{1,2,3}中任取的数字,依题意得
所有的基本事件为(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),
(3,2),(3,3),其中第一个数表示m的取值,第二个数表示n的取值,即基本事件总数为N=9.
若函数f(x)=x2-4mx+4n2有零点,则△=16m2-16n2≥0,化简可得m≥n.
故事件A所含的基本事件为(1,1),(2,1),(2,2),(3,1),(3,2),(3,3),共计6个基本事件,
则.…(5分)
(2)①设m、n都是从区间[1,4]中任取的数字,设函数f(x)=x2-4mx+4n2在区间[2,4]上为单调函数为事件B,
依题意得,所有的基本事件构成的区域,故所有基本事件构成的区域面积为SΩ=9.
若函数f(x)=x2-4mx+4n2在区间[2,4]上为单调函数,则对称轴方程为2≤2m≤4,求得1≤m≤2.
则构成事件B的区域,如图所示(阴影部分表示事件B).
则.…(9分)
②设在区间[0,4]内任取两个实数x,y,“x2+y2>(m-n)2恒成立”为事件C,则事件C等价于“x2+y2>9”,
(x,y)可以看成平面中的点,则全部结果所构成的区域Ω={(x,y)|0≤x≤4,0≤y≤4,x,y∈R},
而事件C所构成的区域B={(x,y)|x2+y2>9,(x,y)∈Ω }.如图所示(阴影部分表示事件C)
SΩ=4×4=16,,∴P(C)===1-π. …(14分)
点评:本题主要考查几何概型、古典概型及其概率计算公式的应用,列举法,是解决古典概型问题的一种重要的解题方法,属于基础题.
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