运用模拟试验学概率(信息技术整合方案)
【基本思路】
1. 本案例涉及的信息技术使用方法有:现场生成、学生操作,现场生成以教师操作为主。
2. 案例包括两个部分:①利用Excel 模拟验证古典概型;③利用随机模拟学习几何概型.
3. 案例的主要目的是演示通过Excel 等办公软件产生随机数的功能,模拟真实环境下的随机试验,从而帮助学生理解概率模型.
【使用提要】
一、环节1:利用Excel 模拟验证古典概型
1. 在本环节中,我们利用excel 的随机数发生器,用最简单的方法模拟概率问题:
“抛两枚均匀的硬币,出现两次正面、两次反面、一次正面一次反面的概率各是多少?” 的解决方法,理解用古典概型解决问题时,为什么要列出4种等可能的基本事件。
2. 首先,在Excel2010(Excel2007以上的版本中),需要从“开发工具|加载项”弹出的对话框中,选择“
分析工具库”,这样在数据选项卡中,会出现分析工具栏,点“数据分析”,对话框中会出现“随机数发生器”.
3. 我们知道,抛一枚硬币出现正面向上的概率是12,同样,反面向上的概率也是12,那么,我们定义Excel 表中,A 列中的随机数“≥0.5”的值表示第一枚出现正面,B 列中“<0.5”的值表示出现第二枚出现反面,我们只要统计出这两种同时发生的频数,相当于求出“先正后反”的频数;同理,可以求出“先反后正”的频数,如图,我们试验了2000次,所以可以求出一正一反的频率。
excel的随机数函数
4.注:我们用数组公式“=SUM(IF(A:A>=0.5,1,0)*IF(B:B<0.5,1,0))”1求出先正后反的频数,相关公式类似于两个列向量的数量积.
5.当表格做好后,可以用随机数模拟器多做几次试验,从而观察频率的分布是否在0.5附近.如图,运算4000次
6.教师结合试验的结果,要做好古典概型的原理讲解,从而使学生尽快理解此问题的古典概型做法.
二、环节1:利用随机模拟学习几何概型.
1.在本环节中,我们利用excel的rank()函数,以及VBA的方法,构建随机试验模拟概率问题:“在一条线段上任取一点,将线段分成两段,其中一段长度大于另一段2倍的概率是多少?”目的是为了通过随机模拟,使学生认识到几何概型的解法特点.
2.我们利用Rand()函数产生0~1上的随机数,并将这个随机数看作线段上的分点位置,用一个单元格输入模拟试验的次数,如2000。制作一个按钮,将标题改为“模拟试验”,在按钮指定宏中录入代码(如图),其作用是在工作表A列产生符合试验次数的随机数。
3.构造公式,计算满足条件“分点左侧>右侧两倍”以及“分点右侧>左侧两倍”的样本点频数,从而计算出“其中一段长度大于另一段2倍”的频率。
4.观察计算出的频率发现其数值在0.667左右摆动。结合这一计算结果,讲授几何概型求解方法,并验证本题的计算结果。
1输入公式后,按下Ctrl+Shift+Enter,可以输入数组公式。
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