概率论与数理统 计课外实验
教师:李** 实验者:李**
学院:*********学院 专业班级:*****班 学号:************* 实验时间:2013年5月
实验课题:用计算机模拟投硬币实验
一, 实验背景
1, 对于一枚均匀的硬币,规定有数字的一面为正面,每
次投掷,出现正面与反面的机会是相等的。那对于同一枚硬币多次投掷,出现正面的次数与出现反面的次数又分别是多少呢?随着投掷的次数逐渐增加,正面向上的频率有什么变化呢?
2, 由于需要实验的次数之多,需要耗费大量人力物力。
随着计算机技术的发展,能不能用计算机模拟投硬币实验,一加快实验进程,节省时间,人力物力呢?
二, 理论依据
1, 对于一枚均匀的硬币,每次投掷出现正面与反面的机
会是均等的。于是我们可以用数字1代表出现的是正面,数字0代表出现的是反面。而可以利用计算机等可能的产生0和1这两个随机数。于是,计算机每次产生一个随机数0或1,代表一次投硬币实验。这样,就可以用计算机快速模拟大量投硬币实验的结果。
三, 投硬币实验编程源代码
#include #include #include
void main() {
unsigned long int a ,i,m,b=0,n,f; printf("请输入实验的次数a=: \n");
scanf("%ld",&a);
long double c,g,ave ; for(i=0;i
f=a-b;
c=(double)a; g=(double)b; ave=g/c;
printf("\n 试验的总次数为 %ld \n 其中正面向上的次数为 %ld \n 反面向上的次数为 %ld \n 正面出现的频率为 %20.15f \n ",a,b,f,ave);
scanf("%d,&m"); //无用输入函数,只是为了让此程序直接可以在win7系统上以dos 窗口运行 }
四, 部分实验截图
五, 实验数据
六, 数据处理
七, 数据分析
1, 对于每次实验,实验之前,实验的结果是不确定的; 2, 对于每次实验,正面向上的频率有时大于0.5,有时小
于0.5,正面向上的频率并不是确定值;
3, 随着实验次数的增加,正面出现的频率逐渐趋近于
0.5;
八, 实验结论
1, 我们发现,随着投掷次数的增加,正面向上的频率逐
渐趋近于0.5,于是,由实验数据,我猜想我们可以用频率估计概率。对于一枚均匀的硬币,随机投掷,则,正面向上的概率为0.5。
九, 拓展问题
1, 理论上计算机可以产出随机数,但计算机产生随机数
的机理是什么?实际上计算机产生的随机数是否真正的随机?
2, 能否用计算机模拟“投针”问题,“高尔顿板”问题,
等其他更加复杂的概率统计问题以节省时间人力物力,加快实验进程?
3, 如何用matlab 软件对实验的数据做更加精细化的处
理,以更好的利用实验数据,分析实验数据,得出更加合理的实验结论?
概率论与数理统 计课外实验
教师:李** 实验者:李**
学院:*********学院 专业班级:*****班 学号:************* 实验时间:2013年5月
实验课题:用计算机模拟投硬币实验
一, 实验背景
1, 对于一枚均匀的硬币,规定有数字的一面为正面,每
次投掷,出现正面与反面的机会是相等的。那对于同一枚硬币多次投掷,出现正面的次数与出现反面的次数又分别是多少呢?随着投掷的次数逐渐增加,正面向上的频率有什么变化呢?
2, 由于需要实验的次数之多,需要耗费大量人力物力。
随着计算机技术的发展,能不能用计算机模拟投硬币实验,一加快实验进程,节省时间,人力物力呢?
二, 理论依据
1, 对于一枚均匀的硬币,每次投掷出现正面与反面的机
会是均等的。于是我们可以用数字1代表出现的是正面,数字0代表出现的是反面。而可以利用计算机等可能的产生0和1这两个随机数。于是,计算机每次产生一个随机数0或1,代表一次投硬币实验。这样,就可以用计算机快速模拟大量投硬币实验的结果。
三, 投硬币实验编程源代码
#include #include #include
void main() {
unsigned long int a ,i,m,b=0,n,f; printf("请输入实验的次数a=: \n");
scanf("%ld",&a);
long double c,g,ave ; for(i=0;i
f=a-b;
c=(double)a; g=(double)b; ave=g/c;
printf("\n 试验的总次数为 %ld \n 其中正面向上的次数为 %ld \n 反面向上的次数为 %ld \n 正面出现的频率为 %20.15f \n ",a,b,f,ave);
scanf("%d,&m"); //无用输入函数,只是为了让此程序直接可以在win7系统上以dos 窗口运行 }
四, 部分实验截图
五, 实验数据
六, 数据处理
七, 数据分析
1, 对于每次实验,实验之前,实验的结果是不确定的; 2, 对于每次实验,正面向上的频率有时大于0.5,有时小
于0.5,正面向上的频率并不是确定值;
3, 随着实验次数的增加,正面出现的频率逐渐趋近于
0.5;
八, 实验结论
1, 我们发现,随着投掷次数的增加,正面向上的频率逐
渐趋近于0.5,于是,由实验数据,我猜想我们可以用频率估计概率。对于一枚均匀的硬币,随机投掷,则,正面向上的概率为0.5。
九, 拓展问题
1, 理论上计算机可以产出随机数,但计算机产生随机数
的机理是什么?实际上计算机产生的随机数是否真正的随机?
2, 能否用计算机模拟“投针”问题,“高尔顿板”问题,
等其他更加复杂的概率统计问题以节省时间人力物力,加快实验进程?
3, 如何用matlab 软件对实验的数据做更加精细化的处
理,以更好的利用实验数据,分析实验数据,得出更加合理的实验结论?