内容正文:
3.2.2
(整数值)随机数(random numbers)的产生
主题1 (整数值)随机数的产生
1.把25个大小形状相同的小球分别标上1,2,3,…,24,25,从中任选一球,怎样使每个球被随机的选出来?在此过程中,球上对应的数有什么样的特点?
提示:把这些球放入一个袋中,然后把它们充分搅拌,从中摸出一个球,这个球就是随机产生出来的.那么这个球上对应的数也是随机产生出来的,就称其为随机数.
2.除了1中的方法,还有其他方法吗?产生过程是怎样的?
提示:用计算器产生.过程如下:
结论:随机数和伪随机数的概念
(1)随机数:要产生1~n(n∈N*)之间的随机整数,把n
个_________相同的小球分别标上1,2,3,…,n,放入一
个袋中,把它们_________,然后从中摸出一个,这个球
上的数就称为随机数.
大小形状
充分搅拌
(2)伪随机数:计算机或计算器产生的随机数是依照
_________产生的数,具有_______(周期很长),它们具
有类似_______的性质.因此,计算机或计算器产生的
并不是_____________,我们称它们为伪随机数.
确定算法
周期性
随机数
真正的随机数
【对点训练】
中考、高考时随机编排考场是利用计算机能__________.
【解析】由于计算机能产生随机数,考场随机编排正是利用了这一点.
答案:产生随机数
主题2 用随机模拟法估计概率
1.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?
提示:由于骰子的六个面上的标数是1~6的整数,所以可以用计算器或计算机产生30个1~6之间的随机数.
2.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次试验,并得到相应的试验结果?
提示: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.
结论:随机模拟方法
将随机试验中所有基本事件进行_____,利用计算机
或计算器产生随机数,从而获得试验结果.这种用计
算机或计算器模拟试验的方法,称为_____________
或_____________.
编号
随机模拟方法
蒙特卡罗方法
【对点训练】
在利用整数值随机数进行随机模拟试验中,整数a到整数b之间的每个整数出现的可能性是________.
【解析】[a,b]中共有b-a+1个整数,每个整数出现的
可能性相等,所以每个整数出现的可能性是 .
答案:
类型一 (整数值)随机数的产生方法
【典例1】要产生1~25之间的随机整数,你有哪些方法?
【解题指南】方法一:应用随机模拟的方法,动手做试验.方法二:利用计算器或计算机模拟试验产生随机数.
【解析】方法一:可以把25个大小形状相同的小球分别标上1,2,3,…,24,25,放入一个袋中,把它们充分搅拌,然后从中摸出一个,这个球上的数就称为随机数.放回后重复以上过程,就得到一系列的1~25之间的随机整数.
方法二:可以利用计算机产生随机数,以Excel为例:
(1)选定A1格,键入“=RANDBETWEEN(1,25)”,按Enter键,则在此格中的数是随机产生的;
(2)选定A1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A2至A100的格中均为随机产生的1~25之间的数,这样我们就很快就得到了100个1~25之间的随机数,相当于做了100次随机试验.
【方法总结】随机数的产生方法及优缺点
方法 抽签法 用计算器或计算机产生
优点 保证机会均等 操作简单,省时、省力
缺点 耗费大量人力、物力 由于是伪随机数,不能保证等可能性
【跟踪训练】
请用两种方法:在1~100之间产生10个整数值的随机数.
【解析】方法一:随机模拟的方法.
(1)把100个大小、形状相同的小球分别标上号码1,2,3,…,100;
(2)把这些已经标上号码的小球放到一个袋子中搅拌均匀.
(3)从袋子中任意摸出一个小球,这个球上的数就是第一个随机数.
(4)把步骤(3)中的操作重复10次,即可得到10个1~100之间的整数值随机数.
方法二:用计算器产生
按键过程如下:
以后反复按 键9次,就可得到10个1~100之间的取整数值的随机数.
【补偿训练】某校高一年级有43名足球运动员,要从中抽出5人抽查学习负担情况.用抽签法设计一个抽样方法.
【解析】第一步:编号,把43名运动员编号为1到43;
第二步:制签,做好大小、形状相同的号签,分别写上这43个数;
第三步:搅拌,将这些号签放在暗箱中,进行均匀搅拌;
第四步:抽签入样,每次从中抽取一个且不放回,连续抽取5次,从而得到容量为5的入选样本.
类型二 用随机模拟法估计概率
【典例2】一份测试题包括6道选择题,每题只有