在正方体ABCD-A1B1C1D1的各个顶点与各棱的中点共20个点中,任取2点连成直线,在这些直线中任取一条,它与对角线BD1垂直的概率为________.

分析:如图,易证明BD
1⊥正六边形EFGHIJ,此时在正六边形上有

条直线与直线BD
1垂直.与直线BD
1垂直的平面还有平面ACB、平面NPQ、平面KLM、平面A
1C
1B,共有直线

条,而所有的直线共有

条,从而求得任取一条,它与对角线BD
1垂直的概率.
解答:如图,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,P,Q分别为相应棱上的中点,容易证明BD
1⊥正六边形EFGHIJ,

此时在正六边形上有

条直线与直线BD
1垂直.
与直线BD
1垂直的平面还有平面ACB、平面NPQ、平面KLM、平面A
1C
1B,共有直线

条.
正方体ABCD-A
1B
1C
1D
1的各个顶点与各棱的中点共20个点,
任取2点连成直线数为

条直线(每条棱上如直线AE,ED,AD其实为一条),
故对角线BD
1垂直的概率为

.
故答案为

.
点评:本题考查古典概型及其概率计算公式的应用,体现了分类讨论的数学思想,属于基础题.