题目
已知函数(x)=-(x)^2+ax-b.若a,b都是从区间[0,4]任取的一个数,则f(1)>0成立的概率是___ _.
已知函数.若a,b都是从区间[0,4]任取的一个数,则f(1)>0成立的概率是___
_.
题目解答
答案
【答案】
9/32
解析
考查要点:本题主要考查几何概率的计算,涉及二次函数的代数运算及线性不等式在坐标系中的几何意义。
解题核心思路:
- 转化条件:将函数值条件$f(1) > 0$转化为关于$a$和$b$的不等式$a - b > 1$。
- 几何建模:在$a$-$b$坐标系中,确定$a,b \in [0,4]$的正方形区域,找到满足$a - b > 1$的区域面积。
- 概率计算:用满足条件的面积除以总区域面积,得到概率。
破题关键点:
- 正确转化不等式:明确$f(1) > 0$等价于$a - b > 1$。
- 几何区域分析:通过画图确定直线$b = a - 1$在正方形中的位置,计算下方区域的面积。
-
代入函数求条件
代入$x=1$得:
$f(1) = -1^2 + a \cdot 1 - b = -1 + a - b.$
要求$f(1) > 0$,即:
$a - b > 1.$ -
确定几何区域
- $a$和$b$均在区间$[0,4]$内,总区域为边长为4的正方形,面积$S_{\text{总}} = 4 \times 4 = 16$。
- 直线$b = a - 1$在正方形中的交点为$(1,0)$和$(4,3)$,下方区域满足$a - b > 1$。
-
计算满足条件的面积
- 当$a \in [1,4]$时,$b$的取值范围为$[0, a-1]$,对应区域为三角形,底和高均为$3$(从$a=1$到$a=4$,$b=0$到$b=3$)。
- 三角形面积:
$S_{\text{满足}} = \frac{1}{2} \times 3 \times 3 = \frac{9}{2}.$
-
计算概率
概率为满足条件的面积与总面积之比:
$P = \frac{S_{\text{满足}}}{S_{\text{总}}} = \frac{\frac{9}{2}}{16} = \frac{9}{32}.$