用模拟方法估计圆周率π的值 一、问题情景和探究 我国古代著名数学家祖冲之早在 1500 多年前就算出圆周率 π 的值在 3.1415926 和3.1415927 之间,这是我国古代数学家的一大成就.利用模拟方法,我们自己也可以对圆周率π 的值作出估计. 如右图所示,一个单位圆内切于一个正方形,π4圆面积正方形面积 任务 1:向正方形中随机地撒芝麻,数出落在圆内的芝麻数和落在正方形中的芝麻数,用芝麻落在圆内的频率来估计圆与正方形的面积之比(即 π4),由此得出 π 的近似值. 任务 2:利用随机数表产生随机数来模拟向正方形中撒芝麻的试验.用芝麻落在圆内的频率来估计圆与正方形的面积之比(即 π4),由此得出 π 的近似值. 任务 3:你还有没有其他的方法来进行模拟?若有,请完成模拟,并估计出 π 的近似值. 任务 4:你还能用模拟方法解决其他的问题吗?提出你的问题,并给出模拟方案. 二、实施建议 1.可以组成小组进行探究、设计方案,自己独立试验,再与同学交流并汇总数据,给出对圆与正方形的面积之比(即 π4)的估计,并求出 π 的近似值,完成每个人的“成果报告”. 2.对完成任务1的建议 在一张白纸上画上一个正方形和它的内切圆,把纸铺在桌上,蒙住眼睛然后随机地向纸上撒芝麻,最后数出落在圆内的芝麻数和落在正方形中的芝麻数. 3.对完成任务2的建议 在随机数表中随机选择一个开始点,每次往后选取 2 个数字,比如选取的是 25688,则用它表示 0.25688,产生两个这样的 0~1 之间的随机数分别作为随机点的横坐标 x 和纵坐标y,如果221xy≤ ,就表示随机点落在圆内,否则随机点就落在圆外,这样就完成一次模拟.大量重复进行模拟试验,算出芝麻落在圆内的频率,就可估计出圆与正方形的面积之比. 4.“成果报告”的书写建议 成果报告可以用右侧表1的形式呈现. 5.成果交流 建议以小组为单位,选出代表,在班级中报告研究成果,交流研究体会. 6.评价建议 在评价中,采用自评、互评、教师评价相结合的形式,应善于发现别人工作中的特色,可主要考虑以下几个方面: (1)求解过程和结果:合理、清楚、简捷、正确; (2)独到的思考和发现; (3)提出有价值的求解设计和有见地的新问题; (4)发挥组员的特长,体现合作学习的效果.用心 爱心 专心 “用模拟方法估计圆周率 π 的值” 用心 爱心 专心