2018版高中数学第三章统计案例3.1独立性检验学案苏教版选修2_3.doc

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1、- 1 -3.1 独立性检验学习目标 1.了解 22 列联表的意义.2.了解统计量 2的意义.3.通过对典型案例分析，了解独立性检验的基本思想和方法知识点一 22 列联表思考 山东省教育厅大力推行素质教育，增加了高中生的课外活动时间，某校调查了学生的课外活动方式，结果整理成下表：体育 文娱 合计男生 210 230 440女生 60 290 350合计 270 520 790如何判定“喜欢体育还是文娱与性别是否有联系”？梳理 (1)22 列联表的定义对于两个研究对象和，有两类取值，即类 A 和类 B；也有两类取值，即类 1 和类 2.我们得到如下列联表所示的抽样数据：类 1 类 2 合计 类

2、A a b类 B c d合计 a b c d(2) 2统计量的求法公式 2 .nad bc2a bc da cb d知识点二 独立性检验独立性检验的概念用 2统计量研究两变量是否有关的方法称为独立性检验知识点三 独立性检验的步骤- 2 -1独立性检验的步骤要判断“与有关系” ，可按下面的步骤进行：(1)提出假设 H0：_；(2)根据 22 列联表及 2公式，计算_的值；(3)查对临界值，作出判断其中临界值如表所示：P( 2 x0)0.50 0.40 0.25 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001x0 0.455 0.708 1.323 2.072 2.7

3、06 3.841 5.024 6.635 7.87910.828表示在 H0成立的情况下，事件“_”发生的概率2推断依据(1)若 210.828，则有 99.9%的把握认为“与有关系” (2)若 26.635，那么有 99%的把握认为“与有关系” (3)若 22.706，那么有 90%的把握认为“与有关系” (4)若 22.706，那么就认为没有充分的证据显示“与有关系” ，但也不能作出结论“H0成立” ，即与没有关系类型一 22 列联表例 1 在一项有关医疗保健的社会调查中，发现调查的男性为 530 人，女性为 670 人，其中男性中喜欢吃甜食的为 117 人，女性中喜欢吃甜食的为 492

4、人，请作出性别与喜欢吃甜食的列联表反思与感悟 分清类别是列联表的作表关键步骤表中排成两行两列的数据是调查得来的结果跟踪训练 1 (1)下面是 22 列联表：- 3 -y1 y2 合计x1 a 21 73x2 2 25 27合计 b 46 100则表中 a， b 的值分别为_，_.(2)某学校对高三学生作一项调查后发现：在平时的模拟考试中，性格内向的 426 名学生中有 332 名在考前心情紧张，性格外向的 594 名学生中有 213 名在考前心情紧张作出 22列联表类型二 由 2进行独立性检验例 2 对 196 个接受心脏搭桥手术的病人和 196 个接受血管清障手术的病人进行 3 年的跟踪研究

5、，调查他们是否又发作过心脏病，调查结果如下表所示又发作心脏病过未发作过心脏病合计心脏搭桥手术 39 157 196血管清障手术 29 167 196合计 68 324 392试根据上述数据比较这两种手术对病人又发作过心脏病的影响有没有差别- 4 -反思与感悟 独立性检验的关注点在 22 列联表中，如果两个分类变量没有关系，则应满足 ad bc0，因此| ad bc|越小，关系越弱；| ad bc|越大，关系越强跟踪训练 2 某省进行高中新课程改革已经四年了，为了解教师对新课程教学模式的使用情况，某一教育机构对某学校的教师关于新课程教学模式的使用情况进行了问卷调查，共调查了 50 人，其中有老教

6、师 20 人，青年教师 30 人老教师对新课程教学模式赞同的有 10 人，不赞同的有 10 人；青年教师对新课程教学模式赞同的有 24 人，不赞同的有 6 人(1)根据以上数据建立一个 22 列联表；(2)判断是否有 99%的把握说明对新课程教学模式的赞同情况与教师年龄有关系- 5 -类型三 独立性检验的综合应用例 3 电视传媒公司为了解某地区电视观众对某类体育节目的收视情况，随机抽取了 100 名观众进行调查，并根据调查结果绘制了观众日均收看该体育节目时间的频率分布直方图如图将日均收看该体育节目时间不低于 40 分钟的观众称为“体育迷” (1)根据已知条件完成下面的 22 列联表，并据此资料

7、推断“体育迷”与性别是否有关？非体育迷 体育迷 合计男女 10 55合计(2)将上述调查所得的频率视为概率现在从该地区大量电视观众中，采用随机抽样方法每次抽取 1 名观众，抽取 3 次，记被抽取的 3 名观众中的“体育迷”人数为 X.若每次抽取的结果是相互独立的，求 X 的概率分布，均值 E(X)和方差 V(X)附： 2 .nad bc2a bc da cb dP( 2 x0) 0.10 0.05 0.01x0 2.706 3.841 6.635- 6 -反思与感悟 独立性检验的步骤第一步，假设两个分类变量 X 与 Y 无关系；第二步，找相关数据，列出 22 列联表；第三步，由公式 2 (其中

8、 n a b c d)计算出 2的值；第四步，nad bc2a bc da cb d将 2的值与临界值进行比较，进而作出统计推断这些临界值，在高考题中常会附在题后，应适时采用跟踪训练 3 某地区甲校高二年级有 1 100 人，乙校高二年级有 900 人，为了统计两个学校高二年级在学业水平考试中的数学学科成绩，采用分层抽样的方法在两校共抽取了 200 名学生的数学成绩，如下表：(已知本次测试合格线是 50 分，两校合格率均为 100%)甲校高二年级数学成绩：分组 50,60) 60,70) 70,80) 80,90) 90,100频数 10 25 35 30 x乙校高二年级数学成绩：分组 50,

9、60) 60,70) 70,80) 80,90) 90,100频数 15 30 25 y 5(1)计算 x， y 的值，并分别估计以上两所学校数学成绩的平均分；(精确到 1 分)(2)若数学成绩不低于 80 分为优秀，低于 80 分为非优秀，根据以上统计数据填写下面 22列联表，并回答能否在犯错误的概率不超过 0.05 的前提下认为“两个学校的数学成绩有差异”？甲校 乙校 总计优秀非优秀总计- 7 -1在一项打鼾与患心脏病的调查中，共调查了 1 671 人，经过计算 227.63，根据这一数据分析，我们有理由认为打鼾与患心脏病是_的(填有关，无关)2为了考察长头发与女性头晕是否有关系，随机抽查

10、 301 名女性，得到如下所示的列联表，试根据表格中已有数据填空经常头晕 很少头晕 合计长发 35 121短发 37 143 合计 72 则空格中的数据分别为：_；_；_；_.3在吸烟与患肺病这两个分类变量的计算中，下列说法正确的是_(填序号)若 26.635，我们有 99%的把握认为吸烟与患肺病有关系，那么在 100 个吸烟的人中必有 99 人患有肺病；从独立性检验可知，有 99%的把握认为吸烟与患肺病有关系时，我们说某人吸烟，那么他有 99%的可能患有肺病；若从 2与临界值的比较中得出有 95%的把握认为吸烟与患肺病有关系，是指有 5%的可能性使得推断出现错误4某科研机构为了研究中年人秃发

11、与心脏病是否有关，随机调查了一些中年人的情况，具体数据如表：心脏病 无心脏病秃发 20 300不秃发 5 450根据表中数据得到 2 15.968，因为 26.635，则断定77520450 5300225750320455秃发与心脏病有关系，那么这种判断出错的可能性为_- 8 -5根据下表计算：不看电视 看电视男 37 85女 35 143 2_.(保留 3 位小数)1列联表列联表由两个分类变量之间频率大小差异说明这两个变量之间是否有相关关系2对独立性检验思想的理解独立性检验的基本思想类似于数学中的反证法先假设“两个分类变量没有关系”成立，计算统计量 2的值，如果 2的值很大，说明假设不合理

12、 2越大，两个分类变量有关系的可能性越大- 9 -答案精析问题导学知识点一思考 可通过表格与图形进行直观分析，也可通过统计分析定量判断梳理 (1) a b c d a c b d知识点三1(1)与没有关系 (2) 2 (3) 2 x0题型探究例 1 解 作列联表如下：喜欢甜食 不喜欢甜食 合计男 117 413 530女 492 178 670合计 609 591 1 200跟踪训练 1 (1)52 54解析 a2173， a52.又 a2 b， b54.(2)解 作列联表如下：性格内向 性格外向 合计考前心情紧张 332 213 545考前心情不紧张 94 381 475合计 426 594 1 020例 2 解 假设病人又发作过心脏病与做过心脏搭桥手术还是血管清障手术没有关系，由表中数据得a39， b157， c29， d167， a b196， c d196， a c68， b d324， n392，由公式得 239239167 157292196196683241.779.因为 21.7793.841，故能在犯错误的概率不超过 0.05 的前提下认为“两个学校的数学成绩有差异” 当堂训练1有关 2.86 180 229 301 3.40.01 5.4.514