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例题4:几何概型

概率及其计算方法 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 在无限样本空间中,事件概率与其所占几何度量(长度、面积、体积)成正比。

从哪来 建立在“弧长与扇形面积”之上,利用扇形面积公式 $S=\frac{n}{360}\pi R^2$ 理解面积占比即概率占比。

为什么 几何概型的核心是“均匀性”。当样本点均匀分布在某个区域时,随机落入某子区域的概率,等于该子区域度量与总区域度量之比。扇形面积公式揭示了圆心角占比与面积占比的一致性,这是从离散计数(古典概型)过渡到连续度量(几何概型)的逻辑桥梁。

讲法
适合:直观型、视觉思维强的学生 讲法:转盘游戏法。 拿出一个圆形转盘,将其分成不同颜色的扇形。让学生直观看到:红色扇形越大(面积越大),指针停在红色的可能性就越大。强调“面积”就是“机会的大小”,把抽象的概率具象化为看得见的色块面积。
讲法
适合:逻辑型、喜欢推导的学生 讲法:极限逼近法。 从古典概型出发,假设圆被分成 $n$ 个极小的扇形,$n$ 趋向无穷大时,每个小扇形面积趋于0,但总面积不变。事件发生的概率就是“有利小扇形数量”除以“总小扇形数量”,极限下转化为“有利面积”除以“总面积”。
讲法
适合:应用型、喜欢生活实例的学生 讲法:投飞镖法。 模拟向靶心投飞镖。靶心是圆,得分区是同心圆环或扇形。问:想命中10分区的概率是多少?引导学生发现,不需要数有多少个点,只需要算10分区的面积占整个靶面面积的几分之几。
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练一道
基础题
一个圆形转盘被分成4个扇形,圆心角分别为 $90^\circ, 120^\circ, 150^\circ, 100^\circ$。随机转动转盘,指针落在圆心角为 $120^\circ$ 的扇形内的概率是多少?
变式
在一个半径为 $R$ 的圆形靶面上,有一个半径为 $\frac{R}{2}$ 的同心圆作为靶心。随机投掷一支飞镖(假设必中靶面),求飞镖命中靶心的概率。
试试手自己判
检测题
一个圆形花坛半径为 2 米,中心有一个半径为 1 米的圆形喷泉。随机向花坛内扔一颗石子(假设石子大小忽略不计,且必落在花坛内),求石子落入喷泉内的概率。
看答案和判分标准
答案:$\frac{1}{4}$
判对标准:
1. 正确识别总区域为半径2的圆,有利区域为半径1的圆。
2. 正确计算面积比:$\frac{\pi \cdot 1^2}{\pi \cdot 2^2} = \frac{1}{4}$。
3. 若学生写出 $\frac{1}{2}$(误用半径比)或 $\frac{1}{2\pi}$ 等,判错。
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