本题可根据几何概型的原理,结合定积分的几何意义来分析MN所代表的近似计算结果。
1.分析随机数对(r1,r2)的分布情况
已知计算机产生的随机数对(r1,r2)在(0,1)×(0,1)这个正方形区域内均匀分布(其中(0,1)×(0,1)表示横坐标r1取值范围是(0,1),纵坐标r2取值范围也是(0,1) ,该正方形区域的面积S=1×1=1 。
2.分析满足r2≤f(r1)的区域
对于每一个r1,满足r2≤f(r1)的点(r1,r2)构成的区域,从几何角度看,在x−y平面(这里x对应r1,y对应r2 上,它是由曲线y=f(x)(x∈(0,1) )与x=0,x=1,y=0所围成的区域。
根据定积分的几何意义,对于函数y=f(x),在区间[a,b]上,定积分∫abf(x)dx表示由曲线y=f(x)、直线x=a、直线x=b以及x轴所围成的曲边梯形的面积。
在本题中,a=0,b=1,那么∫01f(x)dx就表示由曲线y=f(x)(x∈(0,1) )与x=0,x=1,y=0所围成区域的面积。
3.根据几何概型计算概率
根据几何概型的概率计算公式P(A)=试验的全部结果所构成的区域长度(面积或体积)构成事件A的区域长度(面积或体积)
在本题中,事件A为随机数对(r1,r2)满足r2≤f(r1),试验的全部结果所构成的区域是(0,1)×(0,1)正方形区域,面积为1;构成事件A的区域面积就是∫01f(x)dx 。
当产生大量随机数对(M个)时,满足r2≤f(r1)的随机数对有N个,根据频率趋近于概率,MN近似等于事件A发生的概率,也就是∫01f(x)dx 。
