题目
如图,矩形OABC的四个顶点坐标依-|||-次为0(0,0), (dfrac (pi )(2),0) (dfrac (pi )(2),1) ,C(0,1),记线段OC,-|||-CB以及 =sin x(0leqslant xleqslant dfrac (pi )(2)) 的图象围成的区域(图中阴-|||-影部分)为Ω,若向矩形OABC内任意投一点M,则点M-|||-落在区域Ω内的概率为 ()-|||-↑y-|||-C B-|||-O A-|||-x-|||-A. dfrac (2)(pi ) B. https:/img.cdnjtzy.com/zyb_85c509822bafa9444be5566692b0f626.jpg-dfrac (1)(pi )-|||-C. https:/img.cdnjtzy.com/zyb_85c509822bafa9444be5566692b0f626.jpg-dfrac (2)(pi ) D. dfrac (pi )(2)sim 1
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查几何概率的计算,涉及定积分的应用。需要明确阴影区域的形状,正确计算其面积,并与矩形面积比较得出概率。
解题核心思路:
- 确定区域Ω的范围:由线段OC、CB和曲线$y=\sin x$围成,需明确其上下边界。
- 计算阴影面积:通过积分求出曲线$y=\sin x$与直线$y=1$之间的区域面积。
- 计算概率:用阴影面积除以矩形面积,得到概率。
破题关键点:
- 识别积分上下限:积分区间为$x$从$0$到$\dfrac{\pi}{2}$。
- 正确表达积分函数:阴影部分的面积为直线$y=1$与曲线$y=\sin x$之间的垂直距离,即$1 - \sin x$。
1. 计算阴影区域面积
阴影区域由$y=1$(CB线段)、$y=\sin x$(曲线)和$x=0$(OC线段)围成。其面积为:
$\int_{0}^{\dfrac{\pi}{2}} \left(1 - \sin x\right) dx$
积分过程:
-
积分展开:
$\int_{0}^{\dfrac{\pi}{2}} 1 \, dx - \int_{0}^{\dfrac{\pi}{2}} \sin x \, dx$ -
逐项计算:
- 第一项:$\int_{0}^{\dfrac{\pi}{2}} 1 \, dx = \dfrac{\pi}{2}$
- 第二项:$\int_{0}^{\dfrac{\pi}{2}} \sin x \, dx = 1$
- 结果:
$\dfrac{\pi}{2} - 1$
2. 计算矩形面积
矩形OABC的长为$\dfrac{\pi}{2}$,宽为$1$,面积为:
$\dfrac{\pi}{2} \times 1 = \dfrac{\pi}{2}$
3. 计算概率
概率为阴影面积与矩形面积的比值:
$\text{概率} = \dfrac{\dfrac{\pi}{2} - 1}{\dfrac{\pi}{2}} = 1 - \dfrac{2}{\pi}$