Question

求滿足下列條件的概率（若是古典概率模型請列出所有基本事件）
（1）若mn都是從集合{1，2，3}中任取的數字，求函數f（x）=x²-4mx+4n²有零點的概率；
（2）若mn都是從區(qū)間[1，4]中任取的數字，
①求函數f（x）=x²-4mx+4n²在區(qū)間[2，4]上為單調函數的概率；
②在區(qū)間[0，4]內任取兩個實數x，y，求事件“x²+y²＞（m-n）²恒成立”的概率．

Answer 1

【答案】分析：（1）設函數f（x）有零點為事件A，由于m、n都是從集合{1，2，3}中任取的數字，依題意得所有的基本事件個數為N=9．若函數f（x）=x²-4mx+4n²有零點，
則△=16m²-16n²≥0，化簡可得m≥n．用列舉法求得事件A所含的基本事件共有6個，由此可得事件A的概率．
（2）①設函數f（x）=x²-4mx+4n²在區(qū)間[2，4]上為單調函數為事件B，依題意得所有基本事件構成的區(qū)域面積為S_Ω=9．則構成事件B的區(qū)域，
由此求得事件B的概率．
②設在區(qū)間[0，4]內任取兩個實數x，y，“x²+y²＞（m-n）²恒成立”為事件C，則事件C等價于“x²+y²＞9”，求得全部結果所構成的區(qū)域Ω的面積為16，
而事件C所構成的區(qū)域B構成的區(qū)域面積，根據P（C）=，運算求得結果．
解答：解：（1）設函數f（x）有零點為事件A，由于m、n都是從集合{1，2，3}中任取的數字，依題意得
所有的基本事件為（1，1），（1，2），（1，3），（2，1），（2，2），（2，3），（3，1），
（3，2），（3，3），其中第一個數表示m的取值，第二個數表示n的取值，即基本事件總數為N=9．
若函數f（x）=x²-4mx+4n²有零點，則△=16m²-16n²≥0，化簡可得m≥n．
故事件A所含的基本事件為（1，1），（2，1），（2，2），（3，1），（3，2），（3，3），共計6個基本事件，
則．…（5分）
（2）①設m、n都是從區(qū)間[1，4]中任取的數字，設函數f（x）=x²-4mx+4n²在區(qū)間[2，4]上為單調函數為事件B，
依題意得，所有的基本事件構成的區(qū)域，故所有基本事件構成的區(qū)域面積為S_Ω=9．
若函數f（x）=x²-4mx+4n²在區(qū)間[2，4]上為單調函數，則對稱軸方程為2≤2m≤4，求得1≤m≤2．
則構成事件B的區(qū)域，如圖所示（陰影部分表示事件B）．
則．…（9分）
②設在區(qū)間[0，4]內任取兩個實數x，y，“x²+y²＞（m-n）²恒成立”為事件C，則事件C等價于“x²+y²＞9”，
（x，y）可以看成平面中的點，則全部結果所構成的區(qū)域Ω={（x，y）|0≤x≤4，0≤y≤4，x，y∈R}，
而事件C所構成的區(qū)域B={（x，y）|x²+y²＞9，（x，y）∈Ω }．如圖所示（陰影部分表示事件C）
S_Ω=4×4=16，，∴P（C）===1-π． …（14分）
點評：本題主要考查幾何概型、古典概型及其概率計算公式的應用，列舉法，是解決古典概型問題的一種重要的解題方法，屬于基礎題．