问题 解答题
在平面直角坐标系xOy中,平面区域W中的点的坐标(x,y)满足x2+y2≤5,从区域W中随机取点M(x,y).
(Ⅰ)若x∈Z,y∈Z,求点M位于第四象限的概率;
(Ⅱ)已知直线l:y=-x+b(b>0)与圆O:x2+y2=5相交所截得的弦长为
15
,求y≥-x+b的概率.
答案

(Ⅰ)若x∈Z,y∈Z,则点M的个数共有21个,

列举如下:(-2,-1),(-2,0),(-2,1);(-1,-2),(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(-1,2);(0,-2),(0,-1),(0,0),(0,1),(0,2);(1,-2),(1,-1),(1,0),(1,1),(1,2);(2,-1),(2,0),(2,1).

当点M的坐标为(1,-1),(1,-2),(2,-1)时,点M位于第四象限.

故点M位于第四象限的概率为

1
7
.(6分)

(Ⅱ)由已知可知区域W的面积是5π.

因为直线l:y=-x+b与圆O:x2+y2=5的弦长为

15

如图,可求得扇形的圆心角为

2
3
π,

所以扇形的面积为S=

1
2
×
2
3
π×
5
×
5
=
5
3
π,

则满足y≥-x+b的点M构成的区域的面积为S=

5
3
π-
1
2
×
5
×
5
×sin
2
3
π=
20π-15
3
12

所以y≥-x+b的概率为

20π-15
3
12
=
4π-3
3
12π
.(13分)

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