内容正文:
1.1 独立性检验
学 习 目 标
核 心 素 养
1.理解相互独立事件的概念,了解独立性检验的思想和方法.(重点)
2.会利用2×2列联表求χ2,并能根据χ2值与临界值的比较进行独立性检验.(重点、难点)
1.通过相互独立事件、独立性检验有关概念的学习,培养学生的数据分析素养.
2.借助于求独立事件的概率及求独立性检验中的χ2值,提升学生数学运算、数学建模素养.
一、独立事件
1.独立事件的定义
一般地,对于两个事件A,B,如果有P(AB)=P(A)P(B),则称事件A与B相互独立,简称A与B独立.
2.如果事件A,B相互独立,则也相互独立.
与,与B,A与
二、2×2列联表与χ2统计量的计算公式
1.对于两个事件A,B,用下表表示抽样数据
B
合计
A
n11
n12
n1+
n21
n22
n2+
合计
n+1
n+2
n
表中:n+1=n11+n21,n+2=n12+n22,n1+=n11+n12,n2+=n21+n22,n=n11+n21+n12+n22.
形如此表的表格为2×2列联表.
2.统计量χ2的计算公式χ2=.
三、独立性检验思想
1.用H0表示事件A与B独立的判定式,即
H0:P(AB)=P(A)P(B),
称H0为统计假设.
2.用χ2与其临界值3.841与6.635的大小关系来决定是否拒绝统计假设H0,如下表:
大小比较
结论
χ2≤3.841
事件A与B是无关的
χ2>3.841
有95%的把握说事件A与B有关
χ2>6.635
有99%的把握说事件A与B有关
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)甲、乙两人分别对一目标射击一次,记“甲射击一次击中目标”为事件A,“乙射击一次击中目标”为事件B,则事件A与事件B是相互独立事件.
( )
(2)在使用χ2统计量作2×2列联表的独立性检验时,要求表中的4个数据可以是任意的.
( )
(3)当χ2>3.841认为两事件有99%的关系.
( )
[解析] (1)根据题意,“甲的射击”与“乙的射击”没有关系,是相互独立.
(2)由2×2列联表知,每表中的4个数据大于等于5.
(3)由临界值知,当χ2>3.841时有95%的把握认为两事件有关.
[答案] (1)√ (2)× (3)×
2.下面是一个2×2列联表:
y1
y2
合计
x1
a
21
73
x2
8
25
33
合计
b
46
则表中a,b处的值分别为( )
A.94,96
B.52,50
C.52,60
D.54,52
[解析] ∵a+21=73,∴a=52.
又b=a+8=52+8=60.
[答案] C
3.甲、乙两人分别独立地解一道题,甲做对的概率是,则乙做对的概率是_______________.
,甲、乙都做错的概率是
[解析] 设“甲、乙做对”分别为事件A,B,则P(A)=,)= ,P(
由P()=(1-P(A))·(1-P(B)),
得.,解得P(B)==·
[答案]
相互独立事件的概率
【例1】 有甲、乙两批种子,发芽率分别为0.8和0.7,从这两批种子中各随机地抽取一粒,求:
(1)两粒都能发芽的概率;
(2)至少有一粒种子能发芽的概率;
(3)恰好有一粒种子能发芽的概率.
[思路探究] 甲(或乙)中的种子是否发芽对乙(或甲)中的种子是否发芽的概率是没有影响的,故“甲批种子中某粒种子发芽”与“乙批种子中某粒种子发芽”是相互独立事件.因此可以求出这两个事件同时发生的概率.对于(2)(3)应把符合条件的事件列举出来或考虑其对立面.
[解] 设以A,B分别表示“取自甲、乙两批种子中的某粒种子发芽”这一事件,则表示“取自甲、乙两批种子中的某粒种子不发芽”这一事件,则P(A)=0.8,P(B)=0.7,且A,B相互独立,故有,
(1)P(AB)=P(A)P(B)=0.8×0.7=0.56,
故两粒都能发芽的概率为0.56.
(2)法一:P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)
=0.8+0.7-0.56=0.94.
法二:至少有一粒种子能发芽的对立事件为两粒种子都不发芽,即
P(A∪B)
=1-P())P()=1-P(
=1-(1-0.8)×(1-0.7)=0.94.
故至少有一粒种子能发芽的概率为0.94.
(3)P(AB))+P(B)=P(A∪
=0.8×(1-0.7)+(1-0.8)×0.7=0.38.
故恰好有一粒种子能发芽的概率为0.38.
1.求解简单事件概率的思路:
(1)确定事件间的关系,即两事件是互斥事件还是对立事件;
(2)判断事件发生的情况并列出所有事件;
(3)确定是利用和事件的概率公式还是用积事件的概率公式计算.