题目
[题目]1.利用M ATLAB提供的rand函数生成30-|||-000个符合均匀分布的随机数,然后检验随机数的性-|||-质-|||-(1)均值和标准方差.-|||-(2)最大元素和最小元素-|||-(3)大于0.5的随机数个数占总数的百分比.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查利用MATLAB生成均匀分布随机数,并通过基本统计函数分析其性质的能力。
解题核心思路:
- 生成随机数:使用
rand函数生成指定数量的均匀分布随机数。 - 统计计算:
- 均值和标准差:直接调用
mean和std函数。 - 极值:通过
max和min函数获取最大值和最小值。 - 百分比计算:利用逻辑运算统计符合条件的元素个数,再计算百分比。
关键点:
- 均值和标准差:直接调用
- 均匀分布的理论性质(均值为0.5,标准差约为0.2887)可辅助验证结果合理性。
- 避免低效循环,优先使用向量化操作(如逻辑运算)提高效率。
(1) 均值和标准方差
步骤:
- 生成随机数:
a = rand(30000, 1); - 计算均值:
mean_a = mean(a); - 计算标准差:
std_a = std(a);
说明:
rand生成的随机数服从区间$[0,1)$的均匀分布,理论均值为$0.5$,标准差为$\sqrt{1/12} \approx 0.2887$。实际结果会因随机性略有波动。
(2) 最大元素和最小元素
步骤:
- 计算最大值:
max_num = max(a); - 计算最小值:
min_num = min(a);
说明:
- 均匀分布的随机数理论上最大值接近$1$,最小值接近$0$,但不会等于边界值。
(3) 大于$0.5$的百分比
高效方法(推荐):
- 逻辑判断:
count = sum(a > 0.5); - 计算百分比:
percent = (count / 30000) * 100;
低效循环方法(需修正原解析错误):
n = 0;
for i = 1:30000
if a(i) > 0.5
n = n + 1;
end
end
percent = (n / 30000) * 100;
说明:
- 理论上,均匀分布中数值大于$0.5$的概率为$50\%$,实际结果应接近此值。