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数学
题目

6.已知(X,Y)在区域 = (x,y)|-aleqslant xleqslant a,-aleqslant yleqslant a (agt 0) 上服从均匀分布,则概率-|||- {X)^2+(Y)^2leqslant (a)^2} =() .-|||-A.随a的增大而增大 B.随a的增大而减小-|||-C.与a无关是个定值 D.随a的变化增减不定

题目解答

答案

C. 与a无关是个定值

解析

考查要点:本题主要考查几何概率的计算,涉及均匀分布的概率密度函数、几何区域面积的比较。

解题核心思路:

  1. 均匀分布的概率计算:概率等于目标区域面积与整个区域面积的比值。
  2. 几何区域分析:明确圆$X^2 + Y^2 \leq a^2$与正方形区域$D$的位置关系,确定目标区域的面积。
  3. 关键结论:圆的面积与正方形面积的比值为定值$\frac{\pi}{4}$,与$a$无关。

破题关键点:

  • 圆完全包含于正方形内:圆的半径$a$与正方形边长$2a$的关系决定了圆的边界恰好接触正方形的边中点,圆内所有点均在正方形内。
  • 面积比值恒定:圆面积$\pi a^2$与正方形面积$4a^2$的比值为$\frac{\pi}{4}$,与$a$无关。
  1. 确定概率密度函数
    在区域$D$上,均匀分布的概率密度函数为:
    $f(x,y) = \frac{1}{\text{区域D的面积}} = \frac{1}{4a^2}.$

  2. 计算目标区域面积
    目标区域为圆$X^2 + Y^2 \leq a^2$,其面积为:
    $\text{圆面积} = \pi a^2.$

  3. 计算概率
    概率等于圆面积与正方形面积的比值:
    $P\{X^2 + Y^2 \leq a^2\} = \frac{\pi a^2}{4a^2} = \frac{\pi}{4}.$

  4. 分析$a$的影响
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