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已知关于x的一元二次方程x2+2ax+b2=0,求: (1)当a∈{-2,-1,...

已知关于x的一元二次方程x2+2ax+b2=0,求:
(1)当a∈{-2,-1,0,1,2},b∈{0,1,2,3}时,方程x2+2ax+b2=0有实根的概率;
(2)当a∈[0,2],b∈[0,3]时,方程x2+2ax+b2=0有实根的概率.
首先分析一元二次方程有实根的条件,得到a2≥b2. (1)本题是一个古典概型,试验发生包含的基本事件可以通过列举得到结果数,满足条件的事件在前面列举的基础上得到结果数,求得概率. (2)本题是一个几何概型,试验的全部结束所构成的区域为{(a,b)|0≤a≤2,0≤b≤3},满足条件的构成事件A的区域为{(a,b)|0≤a≤2,0≤b≤3,a≥b},根据概率等于面积之比,得到概率. 【解析】 方程有实根时,△=(2a)2-4b2≥0,即a2≥b2.记方程x2+2ax+b2=0有实根的事件为A. (1)当a∈{-2,-1,0,1,2},b∈{0,1,2,3}时,a与b的所有组合为(第一个数为a的值,第二个数为b的值): (-2,0),(-2,1),(-2,2),(-2,3),(-1,0),(-1,1),(-1,2),(-1,3),(0,0),(0,1),(0,2),(0,3),(1,0),(1,1),(1,2),(1,3),(2,0),(2,1),(2,2),(2,3),共20组,即基本事件有20个,由于a在{-2,-1,0,1,2}里取是随机的,b在{0,1,2,3}里取是随机的,所以上述20个事件是等可能性的. 又因为满足条件a2≥b2的有:(-2,0),(-2,1),(-2,2),(-1,0),(-1,1),(0,0),(1,0),(1,1),(2,0),(2,1),(2,2)共11个,即事件A包含了11个基本事件, 所以P(A)=, 所以,方程x2+2ax+b2=0有实根的概率为. (2)设点M的坐标为(a,b),由于a∈[0,2],b∈[0,3],所以,所有的点M对构成坐标平面上一个区域(如图6中的矩形OABC),即所有的基本事件构成坐标平面上的区域OABC,其面积为2×3=6. 由于a在[0,2]上随机抽取,b在[0,3]上随机抽取, 所以,组成区域ABCD的所有基本事件是等可能性的. 又由于满足条件0≤a≤2,且0≤b≤3,且a2≥b2,即a≥b的平面区域如图6中阴影部分所示,其面积为×2×2=2, 所以,事件A组成平面区域的面积为4,所以P(A)==. 所以,方程x2+2ax+b2=0有实根的概率为.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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