《高中數(shù)學(xué)必修3教案:3_2_2(整數(shù)值)隨機(jī)數(shù)(randon numbers)的產(chǎn)生》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué)必修3教案:3_2_2(整數(shù)值)隨機(jī)數(shù)(randon numbers)的產(chǎn)生(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
§3.2.2 (整數(shù)值)隨機(jī)數(shù)(randon numbers)的產(chǎn)生
學(xué)習(xí)目標(biāo)
讓學(xué)生學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù).
重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn): 理解古典概型及其概率計(jì)算公式.
難點(diǎn): 設(shè)計(jì)和運(yùn)用模擬方法近似計(jì)算概率.
學(xué)法指導(dǎo)
1.用計(jì)算機(jī)或計(jì)算器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù),是依照確定的算法產(chǎn)生的數(shù),具有周期性(周期很長(zhǎng)),這些數(shù)有類(lèi)似隨機(jī)數(shù)的性質(zhì),但不是真正意義上的隨機(jī)數(shù),稱(chēng)為偽隨機(jī)數(shù).
2.隨機(jī)模擬方法是通過(guò)將一次試驗(yàn)所有等可能發(fā)生的結(jié)果數(shù)字化,由計(jì)算機(jī)或計(jì)算器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù),來(lái)替代每次試驗(yàn)的結(jié)果,其基本思想是用產(chǎn)生整數(shù)值隨機(jī)數(shù)的頻率估計(jì)事件發(fā)生的概率,這是一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的科研方法
2、,在實(shí)踐中
有著廣泛的應(yīng)用.
知識(shí)鏈接
古典概型的概念、意義和基本性質(zhì)
問(wèn)題探究
【創(chuàng)設(shè)情境】
通過(guò)大量重復(fù)試驗(yàn),反復(fù)計(jì)算事件發(fā)生的頻率,再由頻率的穩(wěn)定值估計(jì)概率,是十分費(fèi)時(shí)的.對(duì)于實(shí)踐中大量(非)古典概型的事件概率,又缺乏相關(guān)原理和公式求解.因此,我們?cè)O(shè)想通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)解決這些矛盾.
【探究新知】(一):隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生
思考1:對(duì)于某個(gè)指定范圍內(nèi)的整數(shù),每次從中有放回隨機(jī)取出的一個(gè)數(shù)都稱(chēng)為隨機(jī)數(shù). 那么你有什么辦法產(chǎn)生1~20之間的隨機(jī)數(shù) .
思考2:隨機(jī)數(shù)表中的數(shù)是0~9之間的隨機(jī)數(shù),你有什么辦法得到隨機(jī)數(shù)表?
方法一:我們可以利用
3、計(jì)算器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),其操作方法見(jiàn)教材P130及計(jì)算器使用說(shuō)明書(shū).
方法二:我們也可以利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),
用Excel演示:
(1)選定Al格,鍵人___ ___ ,按Enter鍵,則在此格中的數(shù)是隨機(jī)產(chǎn)生數(shù);
(2)選定Al格,點(diǎn)擊復(fù)制,然后選定要產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的格,比如A2至A100,點(diǎn)擊粘貼,則在A(yíng)1至A100的數(shù)均為隨機(jī)產(chǎn)生的0~9之間的數(shù),這樣我們就很快就得到了100個(gè)0~9之間的隨機(jī)數(shù),相當(dāng)于做了100次隨機(jī)試驗(yàn).
思考3:若拋擲一枚均勻的骰子30次,如果沒(méi)有骰子,你有什么辦法得到試驗(yàn)的結(jié)果?
思考5:一般地,如果一個(gè)古典概型的基本事件總
4、數(shù)為n,在沒(méi)有試驗(yàn)條件的情況下,你有什么辦法進(jìn)行m次實(shí)驗(yàn),并得到相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果?
將n個(gè)基本事件編號(hào)為1,2,…,n,由計(jì)算器或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生m個(gè)1~n之間的隨機(jī)數(shù).
【探究新知】(二):隨機(jī)模擬方法
思考1:對(duì)于古典概型,我們可以將隨機(jī)試驗(yàn)中所有基本事件進(jìn)行編號(hào),利用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),從而獲得試驗(yàn)結(jié)果.這種用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)的方法,稱(chēng)為隨機(jī)模擬方法或蒙特卡羅方法(Monte Carlo).你認(rèn)為這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是什么?
思考2:用隨機(jī)模擬方法拋擲一枚均勻的硬幣100次,那么如何統(tǒng)計(jì)這100次試驗(yàn)中“出現(xiàn)正面朝上”的頻數(shù)和頻率.
除了計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)外,我們也
5、可以利用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)頻數(shù)和頻率,用Excel演示:
(1)選定C1格,鍵人頻數(shù)函數(shù)___ ___ ___ ___ ,按Enter鍵,則此格中的數(shù)是統(tǒng)計(jì)Al至Al00中比0.5小的數(shù)的個(gè)數(shù),即0出現(xiàn)的頻數(shù),也就是反面朝上的頻數(shù);
(2)選定Dl格,鍵人“=1-C1/1OO”,按Enter鍵,在此格中的數(shù)是這100次試驗(yàn)中出現(xiàn)1的頻率,即正面朝上的頻率.
思考3:把拋擲兩枚均勻的硬幣作為一次試驗(yàn),則一次試驗(yàn)中基本事件的總數(shù)為多少?若把這些基本事件數(shù)字化,可以怎樣設(shè)置?
可以用0表示第一枚出現(xiàn)正面,第二枚出現(xiàn)反面,1表示第一枚出現(xiàn)反面,第二枚出現(xiàn)正面,2
6、表示兩枚都出現(xiàn)正面,3表示兩枚都出現(xiàn)反面.
【知識(shí)遷移】
例 天氣預(yù)報(bào)說(shuō),在今后的三天中,每一天下雨的概率均為40%,用隨機(jī)模擬方法估計(jì)這三天中恰有兩天下雨的概率約是多少?
要點(diǎn)分析:
(1)設(shè)計(jì)模型:今后三天的天氣狀況是隨機(jī)的,共有四種可能結(jié)果,每個(gè)結(jié)果的出現(xiàn)不是等可能的.用數(shù)字1,2,3,4表示下雨,數(shù)字5,6,7,8,9,0表示不下雨,體現(xiàn)下雨的概率是40%.
(2)模擬試驗(yàn):用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生三組隨機(jī)數(shù),代表三天的天氣狀況.產(chǎn)生30組隨機(jī)數(shù),相當(dāng)于做30次重復(fù)試驗(yàn).
(3)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果:以其中表示恰有兩天下雨的隨機(jī)數(shù)的頻率作為這三天中恰有兩天下雨的概率的近似值. E
7、xcel演示.
事實(shí)上,高二學(xué)習(xí)了有關(guān)概率原理(二項(xiàng)分布)后易知,這三天中恰有兩天下雨的概率
.
練習(xí) 某籃球愛(ài)好者,做投籃練習(xí),假設(shè)其每次投籃命中的概率是40%,那么在連續(xù)三次投籃中,恰有兩次投中的概率是多少?
分析:其投籃的可能結(jié)果有有限個(gè),但是每個(gè)結(jié)果的出現(xiàn)不是等可能的,所以不能用古典概型的概率公式計(jì)算,我們用計(jì)算機(jī)或計(jì)算器做模擬試驗(yàn)可以模擬投籃命中的概率為40%。
小結(jié):(1)利用計(jì)算機(jī)或計(jì)算器做隨機(jī)模擬試驗(yàn),可以解決非古典概型的概率的求解問(wèn)題。
(2)對(duì)于上述試驗(yàn),如果親手做大量重復(fù)試驗(yàn)的話(huà),花費(fèi)的時(shí)間太多,因此利用計(jì)算
8、機(jī)或計(jì)算器做隨機(jī)模擬試驗(yàn)可以大大節(jié)省時(shí)間。(3)隨機(jī)函數(shù)RANDBETWEEN(a,b)產(chǎn)生從整數(shù)a到整數(shù)b的取整數(shù)值的隨機(jī)數(shù)。
【例題薈萃】
例1 袋中有12個(gè)小球,分別為紅球、黑球、黃球、綠球,從中任取一球,得到紅球的概率為,得到黑球或黃球的概率是,得到黃球或綠球的概率也是,試求得到黑球、得到黃球、得到綠球的概率各是多少?
分析:利用方程的思想及互斥事件、對(duì)立事件的概率公式求解.
例2已知關(guān)于x的一元二次方程,其系數(shù)可以分別在1,2,5三個(gè)數(shù)中任意取值,求該方程有實(shí)數(shù)根的概率.
9、
例3 有1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)3個(gè)信箱和A、B、C、D四個(gè)信封,若四個(gè)信封可以任意投入信箱,投完為至.求信封A投入1號(hào)或2號(hào)信箱的概率.
分析:由于每個(gè)信封可以任意投入信箱,對(duì)于A(yíng)信封投入各個(gè)信箱的可能性相等,這是古典概型問(wèn)題.
目標(biāo)檢測(cè)
1.下列每對(duì)事件是互斥事件的個(gè)數(shù) ( ?。 ?
(1)將一枚均勻的硬幣拋2次, 記事件A:兩次出現(xiàn)正面;
事件B:只有一次出現(xiàn)正面.
(2)某人射擊一次,記事件A:中靶;事件
10、B:射中9環(huán).
(3)某人射擊一次,記事件A:射中環(huán)數(shù)大于5;事件B:射中環(huán)數(shù)小于5.
A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè)
2.用1,2,3組成無(wú)重復(fù)數(shù)字的三位數(shù),求 這些數(shù)被2整除的概率為 ( )
A. B. C. D.
3.從一個(gè)不透明的口袋中摸出紅球的概率為,已知袋中紅球有3個(gè),則袋中共有質(zhì)地相同但顏色不同的球的個(gè)數(shù)為( ) A. 5 B. 8 C. 10 D.15
11、4.房間里有四個(gè)人,至少有兩個(gè)人的生日是同一個(gè)月的概率是 ( )
A. B. C. D.
5.在由1、2、3組成的不多于三位 的自然數(shù)(可以有重復(fù)數(shù)字)中任意取一個(gè),正好抽出兩位自然數(shù)的概率是 ( )
A. B. C. D.
6.一批零件共有10個(gè),
12、其中8個(gè)正品,2個(gè)次品,每次任取一個(gè)零件裝配機(jī)器,若第二次取到合格品的概率為,第三次取到合格品的概率為,則 ( )
A. > B. =
C. < D. 二者大小關(guān)系不確定
7.在大小相同的5個(gè)球中,2個(gè)是紅球,3個(gè)是白球,若從中任取2個(gè),則所取的2個(gè)球中至少有一個(gè)紅球的概率是 。
8.在10000張有獎(jiǎng)儲(chǔ)蓄的獎(jiǎng)券中,設(shè)有1個(gè)一等獎(jiǎng),5個(gè)二等獎(jiǎng),10個(gè)三等獎(jiǎng),從中買(mǎi)1張獎(jiǎng)券,求:
⑴分別獲得一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、在三等獎(jiǎng)的概率;
⑵中獎(jiǎng)的概率.
糾錯(cuò)矯正
總結(jié)反思