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1、必修三均匀随机数的产生名师优质课ppt课件 3.3.2均匀随机数的产生1.会用计算器或计算机产生均匀随机数；2.会用模拟方法求简单的几何概型的概率；3.通过实例，体会概率知识在生活中的应用.某人午觉醒来，发现表停了，他打开收音机，想听电台报时，他打开收音机的时刻x x是随机的，可以是0060之间的任何一刻，并且是等可能的.我们称x x服从0,60上的均匀分布，x x为0,60上的均匀随机数.在前面我们已经会用计算器或计算机产生整数值的随机数，那么能否利用计算机或计算器产生在区间0,1上的均匀随机数呢？我们常用的是上的均匀随机数.用计算器产生0011之间均匀随机数，方法如下PRB RANDRAN
2、DI STAT DEG ENTERRAND0.052745889STATDEGENTER均匀随机数的产生?0,1如何利用计算机产生0011之间的均匀随机数？用Excel演示. （11）选定A A11格，键入“RAND（）”，按Enter键，则在此格中的数是随机产生的0，1上的均匀随机数； （22）选定A A11格，点击复制，然后选定要产生随机数的格，比如A A22A A100，点击粘贴，则在A A11A A100的数都是0，1上的均匀随机数.这样我们很快就得到了100个0011之间的均匀随机数，相当于做了100次随机试验.如果试验的结果是区间a，b上等可能出现的任何一个值，则需要产生a，b上的
3、均匀随机数，对此，你有什么办法解决？首先利用计算器或计算机产生0，1上的均匀随机数X=RAND,然后利用伸缩和平移变换Y=X*(ba)a a计算Y Y的值，则Y Y为a，b上的均匀随机数.随机模拟方法例1假设你家订了一份报纸，送报人可能在早上6:307:30之间把报纸送到你家，你父亲离开家去上班的时间在早上7:008:00之间，问你父亲在离开家之前能得到报纸（称为事件A A）的概率是多少？法一（几何法）解设送报人到达的时间为x x，父亲离开家的时间为y.(x,y)可以看成平面中的点.实验的全部结果所构成的区域面积为S S=11=1.事件A A构成的区域为A=(x,y)|yx,6.5x7.5,7
4、y8即图中的阴影部分，面积为11171.2228AS?7().8ASP AS?思考1你能设计一种随机模拟的方法，近似计算上面事件A A发生的概率吗？（包括手工的方法或用计算器、计算机的方法.）法二（随机模拟法）我们可以做两个带有指针（分针）的圆盘，标上时间，分别旋转两个圆盘，记下父亲在离开家前能得到报纸的次数，则().父亲在离家前能得到报纸的次数试验的总次数P A?思考22设X X、Y Y为0，1上的均匀随机数，6.5X X表示送报人到达你家的时间，77Y Y表示父亲离开家的时间，若事件A A发生，则X X、Y Y应满足什么关系？77Y6.5X X，即YX0.5.思考33如何利用计算机做100
5、次模拟试验，计算事件A A发生的频率，从而估计事件A A发生的概率？ （11）在A A11A A100，B B11B B100产生两组0，1上的均匀随机数； （22）选定D D11格，键入“=A11-B B11”，按Enter键.再选定D D11格，拖动至D D100，则在D D11D D100的数为Y Y-X X的值； （33）选定E E11格，键入“=FREQUENCY（D D11D D100，0.5）”，统计D D列中小于0.5的数的频数；对于复杂的实际问题,解题的关键是要建立模型,找出随机事件与所有基本事件相对应的几何区域,把问题转化为几何概率问题,利用几何概率公式求解.利用随机模拟方
6、法可求概率问题，其实质是先求频率，用频率近似代替概率.其关键是设计好“程序”或者说“步骤”，并找到各数据需满足的条件.例2在正方形中随机撒一把豆子，用随机模拟的方法估计圆周率的值（假设正方形的边长为22）.圆的面积正方形的面积解豆子落在圆内的概率=落在圆中的豆子数落在正方形中的豆子数圆的面积正方形的面积21=224?落在圆中的豆子数落在正方形中的豆子数?4?用计算器或计算机模拟上述过程，步骤如下（1)产生两组0011之间的均匀随机数，a a11=RAND,b11=RAND; （22）经平移和伸缩变换，a=(a11-0.5)2,b=(b11-0.5)2; （33）数出落在圆内x x22+y221
7、的点(a,b)的个数N N11，计算（N N代表落在正方形中的点(a,b)的个数）.14=NN?用随机模拟的方法计算不规则图形的面积例3利用随机模拟方法计算图中阴影部分（由y=1和所围成的图形）的面积.解以直线x=1，x=-11，y=0，y=1为边界作矩形，用随机模拟方法计算落在抛物区域内的均匀随机点的频率，则所求区域的面积=频率2.x xy y0011-11112y x?用计算器或计算机模拟上述过程，步骤如下（1)产生两组0011之间的均匀随机数，a a11=RAND,b11=RAND; （22）经平移和伸缩变换，a=(a11-0.5)2; （33）数出落在阴影内的样本点数N N11,用几何
8、概型计算阴影部分的面积.例如做1000次试验，即N=1000,模拟得到N N11=698,所以121.396.NSN?根据几何概型计算概率的公式，概率等于面积之比，如果概率用频率近似表示，在不规则的图形外套上一个规则图形，则不规则图形的面积近似等于规则图形的面积乘频率.1.将0,1内的均匀随机数转化为2,5内的均匀随机数，则实施的变换为（）.A.a=a113B.a=a113+2C.a=a113+5D.a=a115+2B B2.将100粒大小一样的豆子随机撒入图中长3cm，宽2cm的长方形内，恰有30粒豆子落在阴影区域内，则阴影区域的面积约为_.1.8cm223.甲、乙二人约定在00点到55点之
9、间在某地会面，先到者等一个小时后即离去,设二人在这段时间内的各时刻到达是等可能的，且二人互不影响.求二人能会面的概率.解以x,y分别表示甲、乙二人到达的时刻，于是0x5,0y5.试验的全部结果构成的区域为正方形，面积为25.二人会面的条件是|x-y|1,012345y x54321y=x+1记“两人会面”为事件A.2()1252492=.2525P A?阴影（红色）部分的面积正方形的面积y=x-111.在区间a，b上的均匀随机数与整数值随机数的共同点都是等可能取值，不同点是均匀随机数可以取区间内的任意一个实数，整数值随机数只取区间内的整数.2.利用计算机和线性变换Y=X*(b-a)a a，可以产生任意区间a，b上的均匀随机数，其操作方法要通过上机实习才能掌握.3.用随机模拟试验求解不规则图形的面积的基本思想是，构造一个包含这个图形的规则图形作为参照，通过计算机产生某区间内的均匀随机数，再利用两个图形的面积之比近似等于分别落在这两个图形区域内的均匀随机点的个数之比来解决.“不耻最后。 即使慢，驰而不息，纵令落后，纵令失败，但一定可以达到他所向往的目标。 内容仅供参考
