题目
[题目]在区间 [ -1,1] 上随机取一个数x, cos dfrac (pi x)(2) 的值-|||-介于0到 dfrac (1)(2) ()-|||-A. dfrac (1)(3)-|||-B. dfrac (2)(pi )-|||-C. dfrac (1)(2)-|||-D. dfrac (2)(3)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查几何概型的概率计算,以及三角函数不等式的求解。
解题思路:
- 确定条件范围:找到满足 $\cos \dfrac{\pi x}{2}$ 的值介于 $0$ 到 $\dfrac{1}{2}$ 之间的 $x$ 的取值范围。
- 解三角不等式:利用余弦函数的单调性,将 $\cos \theta \in [0, \dfrac{1}{2}]$ 转化为 $\theta$ 的区间,进而求出对应的 $x$ 范围。
- 计算概率:用满足条件的区间长度之和除以总区间长度 $2$,得到概率。
步骤1:分析 $\cos \theta$ 的取值范围
当 $\cos \theta \in [0, \dfrac{1}{2}]$ 时,$\theta$ 的取值范围为:
- $\theta \in \left[ \dfrac{\pi}{3}, \dfrac{\pi}{2} \right]$(第一象限)
- $\theta \in \left[ -\dfrac{\pi}{2}, -\dfrac{\pi}{3} \right]$(第四象限)
步骤2:转化为 $x$ 的范围
令 $\theta = \dfrac{\pi x}{2}$,则:
- 正区间:$\dfrac{\pi}{3} \leq \dfrac{\pi x}{2} \leq \dfrac{\pi}{2}$
解得:$\dfrac{2}{3} \leq x \leq 1$ - 负区间:$-\dfrac{\pi}{2} \leq \dfrac{\pi x}{2} \leq -\dfrac{\pi}{3}$
解得:$-1 \leq x \leq -\dfrac{2}{3}$
步骤3:计算区间长度
- 正区间长度:$1 - \dfrac{2}{3} = \dfrac{1}{3}$
- 负区间长度:$-\dfrac{2}{3} - (-1) = \dfrac{1}{3}$
- 总满足长度:$\dfrac{1}{3} + \dfrac{1}{3} = \dfrac{2}{3}$
步骤4:求概率
概率为 $\dfrac{\text{满足条件的长度}}{\text{总长度}} = \dfrac{\dfrac{2}{3}}{2} = \dfrac{1}{3}$。