内容正文:
9.2 独立性检验
一、列联表
一般地,对于两个分类变量I和II,I有两类取值,即A类和B类(如吸烟与不吸烟);II也有两类取值,即类1和类2(如患呼吸道疾病和为患呼吸道疾病),我们得到如下列联表所示的抽样数据:
II
合计
类1
类2
I
类A
类B
合计
二、独立性检验
1、定义:用的取值推断两个变量和是否独立的方法称为独立性检验,读作“卡方独立性检验”,简称独立性检验.
2、计算公式:,其中.
3、临界值的定义:对于任何小概率值,可以找到相应的正实数,使得成立,我们称为的临界值,概率值越小,临界值越大.
4、独立性检验:,通常称为零假设或原假设.
基于小概率值的检验规则是:
当时,我们就推断不成立,即认为和不独立,该推断犯错误的概率不超过;
当时,我们没有充分证据推断不成立,可以认为和独立.
5、独立性检验中几个常用的小概率值和相应的临界值
0. 1
0. 05
0. 01
0. 005
0. 001
2. 706
3. 841
6. 635
7. 879
10. 828
6、独立性检验的一般方法
(1)根据题目信息,完善列联表;
(2)提出零假设:假设两个变量相互独立,并给出在问题中的解释。
(3)根据列联表中的数据及计算公式求出的值;
(4)当时,我们就推断不成立,即两个变量不独立,该推断犯错误的概率不超过;
当时,我们没有充分证据推断不成立,可以认为两个变量相互独立。
题型一 2×2列联表完善
【例1】(2022·全国·高二专题练习)下表是一个列联表,则表中,的值分别为( )(人A8.3练习)
总计
21
25
33
总计
100
A.46,54 B.54,46 C.52,54 D.50,52
【变式1-1】(2023·高二课时练习)假设有两个变量X和Y,他们的取值分别为,和,,其列联表为:
总计
21
73
8
25
33
总计
46
106
则表中,的值分别是( )
A.94,96 B.54,52 C.52,50 D.52,60
【变式1-2】(2023·全国·高二专题练习)为了解某大学的学生是否爱好体育锻炼,用简单随机抽样方法在校园内调查了120位学生,得到如下列联表:
男
女
总计
爱好
a
b
73
不爱好
c
25
总计
74
则等于( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【变式1-3】(2023·全国·高二专题练习)在对人们的休闲方式的一次调查中,共调查了110人,其中女性50人,男性60人.女性中有30人主要的休闲方式是看电视,另外20人主要的休闲方式是运动;男性中有20人主要的休闲方式是看电视,另外40人主要的休闲方式是运动.
(1)根据以上数据建立一个2×2列联表;
(2)由列联表判断性别与休闲方式是否有关系.
题型二 独立性检验的概念
【例2】(2023春·河南南阳·高二校联考期中)在易怒与患心脏病这两个变量的计算中,有以下结论:①当由独立性检验可知有90%的把握认为易怒与患心脏病有关时,那么在100个易怒的人中有90人患心脏病;②由的观测值得到有90%的把握认为易怒与患心脏病有关系,是指有10%的可能性使得推断出现错误;③由独立性检验可知有90%的把握认为易怒与患心脏病有关,是指在犯错误的概率不超过10%的前提下,可以认为某人是否患心脏病与是否易怒有关,其中正确结论的个数是( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【变式2-1】(2022春·山西太原·高二统考期中)下列关于独立性检验的说法正确的是( )
A.用独立性检验推断的结论可靠,不会犯错误
B.用独立性检验推断的结论可靠,但会犯随机性错误
C.独立性检验的方法适用普查数据
D.对于不同的小概率值,用独立性检验推断的结论相同
【变式2-2】(2022春·河南南阳·高二校考阶段练习)对变量X与Y的统计量的值.说法正确的是( )
A.越大,“X与Y有关系”可信程度越小
B.越小,“X与Y有关系”可信程度越大
C.越小,“X与Y有关”程度越小
D.越大,“X与Y无关"程度越大
【变式2-3】(2022秋·黑龙江哈尔滨·高二哈尔滨市第六中学校校考期中)流感是流行性感冒的简称,是由流感病毒引起的一种呼吸道传染病.接种疫苗是预防流感的主要措施.某医疗研究所为了检验某流感疫苗预防感冒的作用,把500名使用疫苗的人与另