内容正文:
课题:统计案例—独立性检验
知识点:
1分类变量与列联表:
(1)分类变量:为了方便,会使用一种特殊的随机变量,区别不同的现象或性质,这随机变量称为分类变量.
(2)列联表:①2×2列联表给出了两个分类变量数据的交叉分类频数.
②定义一对分类变量和,我们整理数据如下表所示:
合计
合计
2独立性检验:
(1)独立性检验定义:利用的取值推断分类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)独立性检验公式:其中.
3独立性检验的步骤:
(1)计算随机变量的观测值k,查表确定临界值k0:
P(≥k0)
0.50
0.40
0.25
0.15
0.10
k0
0.455
0.708
1.323
2.072
2.706
P(≥k0)
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k0
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
(2)如果k≥k0,就推断“X与Y有关系”,这种推断犯错误的概率不超过P(≥k0);否则,就认为在犯错误的概率不超过P(≥k0)的前提下不能推断“X与Y有关系”.
【注】
独立性检验的步骤:
(1)根据样本数据制成2×2列联表;
(2)根据公式,计算的观测值;
(3)比较与临界值的大小关系作统计推断.
典型例题
例1独立性检验得出的结论带有概率性质,只能说结论成立的概率有多大,而不能完全肯定一个结论,因此才出现了临界值,3.841和6.635就是两个常用的临界值,一般认为当≥3.841时,则有95%的把握说事件A与B有关;当≥6.635时,则有99%的把握说事件A与B有关.
通过随机询问110名性别不同的大学生是否爱好某项运动,得到列联表:
男
女
总计
爱好
40
20
60
不爱好
20
30
50
总计
60
50
110
由,计算得
附表:
P(K2≥k0)
0.050
0.010
0.001
k0
3.841
6.635
10.828
参照附表,得到的正确结论是( )
A.有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”
B.有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关”
C.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“爱好该项运动与性别有关”
D.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“爱好该项运动与性别无关”
例2某同学寒假期间对其30位亲属的饮食习惯进行了一次调查,列出了如下列联表:
偏爱蔬菜
偏爱肉类
合计
50岁以下
4
8
12
50岁以上
16
2
18
合计
20
10
30
则可以说其亲属的饮食习惯与年龄有关的把握为( )
A.90% B.95% C.99% D.99.9%
附:参考公式和临界值表
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
例3为了解某班学生喜爱打篮球是否与性别有关,对本班50人进行了问卷调查得到了如下列表:
喜爱打篮球
不喜爱打篮球
合计
男生
5
女生
10
合计
50
已知在全班50人中随机抽取1人,抽到喜爱打篮球的学生的概率为.
(1)请将上表补充完整(不用写计算过程);
(2)能否有99.5%的把握认为喜爱打篮球与性别有关?说明你的理由.下面的临界值表供参考:
(参考公式:,其中)
例4通过随机询问某地100名高中学生在选择座位时是否挑同桌,得到如下列联表:
男生
女生
合计
挑同桌
30
40
70
不挑同桌
20
10
30
总计
50
50
100
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
2.072
2.706
3.841
5.204
6.635
7.879
10.828
,其中.
(1)从这50名男生中按是否挑同桌采取分层抽样的方法抽取一个容量为5的样本,现从这5名学生中随机选取3名做深度采访,求这3名学生中恰有2名挑同桌的概率;
(2)根据以上列联表,是否有95%以上的把握认为“性别与在选择座位时是否挑同桌”有关?
例5为提升学生实践能力和创新能力,某校从2020年开始在高一、高二年级开设“航空模型制作”选修课程.为考察课程开设情况,学校从两个年级各随机抽取20名同学分别制作一件航空模型.并根据每位同学作品得分绘制了如下茎叶图:
(1)在得分不低于90的作品中任选2件,求其制作者来自不同