题目
从(0,1)中随机地取两个数,求:(1)两个数之和小于dfrac(6)(5)的概率;(2)两个数之积小于dfrac(1)(4)的概率.
从$\left(0,1\right)$中随机地取两个数,求:
$\left(1\right)$两个数之和小于$\dfrac{6}{5}$的概率;
$\left(2\right)$两个数之积小于$\dfrac{1}{4}$的概率.
题目解答
答案

解析
考查要点:本题属于几何概型问题,主要考查在二维坐标系中用面积表示概率的能力,以及处理不等式约束区域的技巧。
解题思路:
- 建立坐标系:将两个数分别记为$x$和$y$,样本空间为边长为1的正方形区域$[0,1] \times [0,1]$。
- 确定约束条件:
- 第(1)问:求$x + y < \dfrac{6}{5}$对应的区域面积。
- 第(2)问:求$xy < \dfrac{1}{4}$对应的区域面积,需分段讨论$x$的范围。
- 几何意义:概率等于满足条件的区域面积与总样本空间面积(1)的比值。
第(1)题
确定可行域边界
直线$x + y = \dfrac{6}{5}$与正方形的交点为$(1, \dfrac{1}{5})$和$(\dfrac{1}{5}, 1)$。
计算可行域面积
可行域为直线以下的区域,总面积由正方形减去两个小三角形:
- 总面积:$1 \times 1 = 1$
- 单个三角形面积:$\dfrac{1}{2} \times \left(1 - \dfrac{1}{5}\right) \times \left(1 - \dfrac{1}{5}\right) = \dfrac{8}{25}$
- 可行域面积:$1 - 2 \times \dfrac{8}{25} = \dfrac{17}{25}$
第(2)题
分段讨论
- 当$x \leq \dfrac{1}{4}$时:$y$的取值范围为$[0,1]$,对应矩形面积为$\dfrac{1}{4} \times 1 = \dfrac{1}{4}$。
- 当$x > \dfrac{1}{4}$时:$y < \dfrac{1}{4x}$,需计算积分:
$\int_{\dfrac{1}{4}}^{1} \dfrac{1}{4x} \, dx = \dfrac{1}{4} \ln x \Big|_{\dfrac{1}{4}}^{1} = \dfrac{1}{4} (\ln 1 - \ln \dfrac{1}{4}) = \dfrac{\ln 4}{4} = \dfrac{\ln 2}{2}$
总概率计算
总可行域面积为:
$\dfrac{1}{4} + \dfrac{\ln 2}{2}$