Я рассуждал немного по-другому.
Слова "отрезок падает на отрезок", кстати, можно понимать по-разному. Либо падающий отрезок целиком принадлежит лежащему, либо имеет с ним хотя бы одну точку пересечения. Мне кажется, в условии задан первый вариант, тогда если

, то вероятность пересечения равна единице. Проверьте.
Если мы примем, что падающий отрезок падает на лежащий целиком, то его середина будет равномерно распределена в некоторых пределах. А пересекаются два маленьких одинаковых отрезка тогда, когда расстояние между их серединами меньше их длины. Получается симпатичная картинка с шестиугольником внутри квадрата (если меня не подводит геометрическое воображение

)