Чтобы решить задачу, начнем с определения области прямоугольника и области, ограниченной неравенствами.
- Определим координаты вершин прямоугольника и его размеры.
Вершины прямоугольника:
- A(-4, -4)
- B(-4, 6)
- C(8, 6)
- D(8, -4)
Теперь найдем длину и ширину прямоугольника:
- Длина (по оси y): from -4 to 6, что равно 6 - (-4) = 10.
- Ширина (по оси x): from -4 to 8, что равно 8 - (-4) = 12.
Площадь прямоугольника:
[
S_{\text{прямоугольник}} = длина \times ширина = 10 \times 12 = 120
]
- Определим область, ограниченную неравенствами (y \leq x) и (y \geq 1).
- Уравнение (y = x) — это прямая, которая проходит через начало координат и имеет угол наклона 45°.
- Уравнение (y = 1) — это горизонтальная прямая, которая пересекает ось y в точке (0, 1).
Теперь найдем точки пересечения этих линий с границами прямоугольника:
- Для прямой (y = 1):
- Чтобы найти точку пересечения с прямой (y = x): (1 = x \Rightarrow x = 1). Точка пересечения: (1, 1).
- Для получения других точек пересечения, подставим y = 6 (верхняя граница прямоугольника):
- (6 = x \Rightarrow x = 6.) Точка: (6, 6).
Теперь определим точки пересечения с вертикальными границами (x = -4) и (x = 8):
- Для (x = -4): (y = -4) (но это ниже уровня y=1, так что не подходит).
- Для (x = 8): (y = 8) (но это выше уровня y=1, так что не подходит).
Теперь нам нужно определить фигуру, образованную неравенствами и ограниченную границами прямоугольника. Проверим область ниже прямой (y = x) и выше линии (y = 1):
- Область будет находиться между точками (1, 1) и (6, 6) и ограничена верхней границей прямоугольника (высота 6).
- Площадь области, заключенной между прямыми.
Образованная область является треугольником с вершинами (1, 1), (6, 6), и (6, 1).
- Площадь этого треугольника вычисляется по формуле:
[
S_{\text{треугольник}} = 0.5 \times основание \times высота
]
где основание = 5 (разница по x между 1 и 6), высота = 5 (разница по y между 1 и 6):
[
S_{\text{треугольник}} = 0.5 \times 5 \times 5 = 12.5.
]
- Вероятность того, что случайная точка (X(x, y)) находится в области.
Теперь мы можем найти вероятность:
[
P = \frac{S_{\text{треугольник}}}{S_{\text{прямоугольник}}} = \frac{12.5}{120} = \frac{1}{9.6} \approx 0.1042.
]
Таким образом, вероятность того, что координаты случайной точки (X(x, y)) принадлежат области, заданной неравенствами (y \leq x) и (y \geq 1), составляет примерно (0.1042) или (10.42%).