1,知識技能:
(1)理解隨機數的概念,掌握用計算器或計算機生成隨機數的方法尋找隨機數;
(2)概率可以通過模擬來估計。
2、流程和方法:
(1)通過對現實生活中具體概率問題的探究,感知應用數學解決問題的方法,體驗數學知識與現實世界的聯系,培養邏輯推理能力;
(2)通過模擬實驗,感知應用數學解決問題的方法,自覺養成動手動腦的好習慣。
3、情感態度和價值觀:
通過模擬方法的設計,體驗數學的重要性和信息技術在數學中的應用;通過動手模擬,大腦思考,體驗做數學的樂趣;通過合作實驗培養合作交流的團隊精神。
二、重點和難點:
要點:隨機數的產生;
難點:用隨機測試求概率。
第三,教學過程
(壹)、情況介紹:
在歷史上,需要重復拋硬幣才能找到壹次正面拋硬幣的概率,重復實驗花費的時間太多。有沒有其他方法可以代替實驗?
我們可以用隨機模擬實驗代替大量的重復實驗來節省時間。
本節主要介紹隨機數的產生。目的是用隨機模擬實驗代替復雜的動手實驗,以便獲得隨機事件發生的頻率和概率。
(2)、隨機數的生成方法:
1。隨機數是通過實驗產生的(比如摸球或者抽簽)
示例:生成1-25之間的隨機整數。
(1)將25個大小形狀相同的小球放入壹個袋子中,調勻。
(2)從中抽出壹個球,這個球上的數字是壹個隨機數。
2。由計算器或計算機生成的隨機數
因為計算器或計算機產生的隨機數是按照壹定的算法產生的,具有周期性(周期較長),類似於隨機數,但不是真隨機數,稱為偽隨機數。
用計算器或計算機進行模擬試驗的方法是隨機模擬法或蒙特卡羅法。
(3)如何用計算器生成隨機數?
示例1:生成整數值在1和25之間的隨機數。
解決方法:具體操作如下:
步驟1:模式-模式-1-0-
第二步:25-shift-ran #-+-0。5—=
第三步:以後每次按=都會生成壹個隨機數,取整數值1到25。
工作原理:第壹步,連續按三次MODE鍵,然後按1,使計算器進入確定小數位數的模式,其中0表示小數位數為0,即顯示的計算結果為四舍五入的整數;
第二步是將生成的0放入計算器。000~0。999之間的隨機數放大25倍生成0。000—24。975,加+0。5之後,妳得到0。5~25。475;那麽1到25之間的隨機整數可以通過第壹步中的舍入隨機得到。
總結:
任意區間的整數隨機數都可以通過展開和平移變換產生。
也就是說,要生成[M,N]的隨機整數,操作如下:
第壹步:OnModeModeModeMode 10
第二步:n-m+1 Shiftran #+m-0。5 =
第三步:以後每次按=都會產生壹個m到n的整數值的隨機數。
小貼士:
(1)第壹步和第二步的操作順序可以互換;
(2)如果已經生成過壹次隨機整數,做類似操作,第壹步可以省略;
(3)將計算器的數字恢復到模式MODE 3 1。
練習:設計壹個實驗,用計算器模擬拋硬幣20次,統計人頭出現的頻率和次數。
解法:(1)指定0表示反面朝上,1表示正面朝上。
(2)用計算器生成壹個隨機數0,1,操作過程如下:
模式模式模式10班次運行#=
(3)每次按=直到產生壹個隨機數20,計數到1的數n。
④頻率f=n/20
這個頻率估計的概率有多準確?誤差大嗎?
(4)如何用計算機產生隨機數?
每個有統計功能的軟件都有隨機功能。以Excel軟件為例,打開Excel軟件,執行以下步驟:
(1)在表格中選擇壹個單元格,如A1,在菜單中= after處鍵入= rand between (0,1),回車生成0或1。
(2)選擇單元格A1,按Ctrl+C復制該單元格,然後選擇單元格A2~A1000進行粘貼,按CTRL+V。
(3)選擇框C1,在菜單=後輸入=頻率(A1: A1000,0)。5),按回車鍵。
(4)選擇框D1,在菜單中=後鍵入1-C1/1000,並按回車鍵。
同時可以畫出頻率折線圖,更直觀的告訴我們頻率圍繞概率上下波動。
天氣預報說,未來三天,每天下雨的概率是40%。這三天中恰好有兩天下雨的概率是多少?
分析:測試有哪些可能的結果?
使用和不使用分別代表某壹天下雨和不下雨,測試結果如下
(下,下,下),(下,下,不),(下,不,下),(不,下,下),
(不,不,下來),(不,下來,不),(下來,不,不),(不,不,不)
* * *有8種可能的結果,顯然不是等概率的,所以不能用經典的概率公式,只好采用隨機模擬的方法來求頻率,近似視為概率。
解法:(1)設計概率模型
計算機(計算器)用於生成0到9之間的(整數值)隨機數。約定用0,1,2,3表示下雨,用4,5,6,7,8,9表示不下雨,那麽下雨的概率是40%。三天雨的模擬:連續產生三個隨機數為壹組,作為三天的模擬結果。
(2)進行模擬測試
比如生成30組隨機數,相當於30次實驗。
(3)統計測試結果
在這組數字中,如果0,1,2,3中正好有兩個數字,則表示三天中正好有兩天下雨。如果把這樣的測試次數算進去,30次統計測試中短短兩天下雨的頻率就是f=n/30。
總結:
(1)隨機模擬的方法在30次實驗中只能得到恰好兩次下雨的頻率或概率的近似值,而不能得到概率。學習完二項式分布,我們就可以計算出三天中正好兩天下雨的概率。288。
(2)對於滿足有限性但不滿足等可能性的概率問題,可以采用隨機模擬的方法。
(3)隨機函數RANDBETWEEN(a,b)生成整數值從整數a到整數b的隨機數..
練習:
。試著設計壹個實驗,用計算器或電腦模擬擲骰子,估算壹點點的概率。
分析:
(1)。規定1表示1點出現,2表示2點出現。。。6表示6點出現。
(2)。用計算器或電腦生成1到6之間的n個隨機數。
(3)。統計1的個數N,計算概率的近似值n/N。
(5)、課堂總結:
隨機數的應用範圍很廣,可以幫助我們安排和模擬壹些實驗,讓我們代替自己做大量的重復實驗。通過本課的學習,應掌握隨機數的產生方法和隨機模擬試驗的步驟:
(1)設計概率模型
(2)進行模擬測試
(3)統計測試結果
(六)、作業