约2900字 高一数学必修3导学案(教师版) 编号
3.2.2(整数值)随机数的产生
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课题 3.2.2(整数值)随机数的产生
教学目标 1.了解随机数的概念;
2.利用计算机产生随机数,并能直接统计出频数与频率
教学重点 正确理解随机数的概念,并能应用计算机产生随机数.
教学难点 正确理解随机数的概念,并能应用计算机产生随机数.
课前准备 多媒体课件
教学过程:
一、〖创设情境〗
1.基本事件、古典概型分别有哪些特点?
基本事件:(1)任何两个基本事件是互斥的;
(2)任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和.
古典概型:(1)试验中所有可能出现的基本事件只有有限个(有限性);
(2)每个基本事件出现的可能性相等(等可能性).
2 在古典概型中,事件A发生的概率如何计算?
P(A)=事件A所包含的基本事件的个数÷基本事件的总数.
3.通过大量重复试验,反复计算事件发生的频率,再由频率的稳定值估计概率,是十分
费时的.对于实践中大量非古典概型的事件概率,又缺乏相关原理和公式求解.因此,我们
设想通过计算机模拟试验解决这些矛盾.
二、〖新知探究〗
思考1:对于某个指定范围内的整数,每次从中有放回随机取出的一个数都称为随机数.
那么你有什么办法产生1~20之间的随机数 .
抽签法
思考2:随机数表中的数是0~9之间的随机数,你有什么办法得到随机数表
我们可以利用计算器产生随机数,其操作方法见教材P130及计算器使用说明书.
我们也可以利用计算机产生随机数,
用Excel演示:
(1)选定Al格,键人“=RANDBETWEEN(0,9)”,按Enter键,则在此格中的数是随机
产生数;
(2)选定Al格,点击复制,然后选定要产生随机数的格,比如A2至A100,点击粘贴,
则在A1至A100的数均为随机产生的0~9之间的数,这样我们就很快就得到了100个
0~9之间的随机数,相当于做了100次随机试验.
思考3:若抛掷一枚均匀的骰子30次,如果没有骰子,你有什么办法得到试验的结果?
用Excel演示,由计算器或计算机产生30个1~6之间的随机数.
思考4:若抛掷一枚均匀的硬币50次,如果没有硬币,你有什么办法得到试验的结果?
用Excel演示,记1表示正面朝上,0表示反面朝上,由计算器或计算机产生50
个0,1两个随机数.
思考5:一般地,如果一个古典概型的基本事件总数为n,在没有试验条件的情况下,
你有什么办法进行m次实验,并得到相应的试验结果?
将n个基本事件编号为1,2,…,n,由计算器或计算机产生m个1~n之间的随机数.
思考6:如果一次试验中各基本事件不都是等可能发生,利用上述方法获得的试验结果可
靠吗?
随机模拟方法
思考1:对于古典概型,我们可以将随机试验中所有基本事件进行编号,利用计算器或计
算机产生随机数,从而获得试验结果.这种用计算器或计算机模拟试验的方法,称为随机模
拟方法或蒙特卡罗方法(Monte Carlo).你认为这种方法的最大优点是什么?
不需要对试验进行具体操作,可以广泛应用到各个领域.
思考2:用随机模拟方法抛掷一枚均匀的硬币100次,那么如何统计这100次试验中
“出现正面朝上”的频数和频率.
除了计数统计外,我们也可以利用计算机统计频数和频率,用Excel演示.
(1) 选定C1格,键人频数函数“=FREQUENCY(Al:A100,0.5)”,按Enter键,则
(2) 此格中的数是统计Al至Al00中比0.5小的数的个数,即0出现的频数,也就是
(3) 反面朝上的频数;
(4) 选定Dl格,键人“=1-C1/1OO”,按Enter键,在此格中的数是这100次试验中
(5) 出现1的频率,即正面朝上的频率.
思考3:把抛掷两枚均匀的硬币作为一次试验,则一次试验中基本事件的总数为多少?若把
这些基本事件数字化,可以怎样设置?
可以用0表示第一枚出现正面,第二枚出现反面,1表示第一枚出现反面,第二枚出现正面,
2表示两枚都出现正面,3表示两枚都出现反面.
思考4:用随机模拟方法抛掷两枚均匀的硬币100次,如何估计出现一次正面和一次反面的概率?
用频率估计概率,Excel演示.
三、〖典型例题〗
例1 利用计算机产生20个1~100之间的取整数值的随机数.
例2天气预报说,在今后的三天中,每一天下雨的概率均为40%,用随机模拟方法估计这三
天中恰有两天下雨的概率约是多少?
要点分析:
(1)今后三天的天气状况是随机的,共有四种可能结果,每个结果的出现不是等可能的.
(2)用数字1,2,3,4表示下雨,数字5,6,7,8,9,0表示不下雨,体现下雨的概率
是40%.
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