独立性检验12.21

独立性检验§1.2独立性检验的基本思想及其初步应用课前热身1.2×2列联表(1)分类变量的定义变量的不同“值”表示__________，像这样的变量称作分类变量．(2)2×2列联表的定义一般地取两个分类变量X和Y，它们的值域分别为__________和__________，其样本频数列联表(也称2×2列联表)为下表：2.二维条形图在二维条形图中，可以估计满足条件X＝x1的个体中具有Y＝y1的个体所占比例__________，也可以估计满足X＝x2的个体中具有Y＝y1的个体所占比例为__________，两个比例的值相差越大，则两分类变量有关系的可靠程度越大．3．K2统计量为了消除样本量|ad－bc|的影响，统计学中引入下面的量K2＝_____________________________________________________，其中n＝__________为样本容量．4．独立性检验的定义及实施步骤(1)独立性检验的定义利用随机变量K2来确定是否能以给定把握认为“________________”的方法，称为两个分类变量的独立性检验．(2)判断“__________________________”的方法有列联表法、__________及K2公式的计算.名师讲解一般地，假设两个分类变量X和Y，它们的值域分别为{x1，x2}和{y1，y2}，其样本频数列联表(也称为2×2列联表)为下表：若要推断的论述为H1：“X与Y有关系”．可以按如下步骤判断H1成立的可能性．(1)通过二维条形图，可以粗略地判断两个分类变量是否有关系，但是这种判断无法精确地给出所得结论的可靠程度．在二维条形图中，可以估计满足条件X＝x1的个体中具有Y＝y1的个体所占比例为aa＋b，也可以估计满足条件X＝x2的个体中具有Y＝y1的个体所占的比例为cc＋d，两个比例的值相差越大，H1成立的可能性就越大．(2)可以利用独立性检验来考察两个分类变量是否有关系，并且能较精确地给出这种判断的可靠程度，具体的做法是：根据数据代入公式K2＝n(ad－bc)2(a＋b)(c＋d)(a＋c)(b＋d)求出随机变量K2的观测值k，其值越大，说明X与Y有关系的可能性越大，当得到的观测数据a、b、c、d都不小于5时，可以得到以下结论用于确定X与Y的可信程度：①如果k>10.828，有99.9%的把握认为X与Y有关系．②如果k>7.879，就有99.5%的把握认为X与Y有关系．③如果k>6.635，就有99%的把握认为X与Y有关系．④如果k>5.024，就有97.5%的把握认为X与Y有关系．⑤如果k>3.841，就有95%的把握认为X与Y有关系．⑥如果k>2.706，就有90%的把握认为X与Y有关系．⑦如果k≤2.706，就认为没有充分的证据显示X与Y有关系.典例剖析题型一概念辨析例1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()A．如果K2的观测值为k＝6.635，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B．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C．若从统计量中求出有95%的把握认为吸烟与患肺病有关系，是指有5%的可能性使得推理出现错误D．以上三种说法都不正确误区警示题中所说的“有99%的把握认为吸烟与患肺病有关”是指统计上的关系，而不是因果关系，也不能认为99%是指某人患有肺病的概率.变式训练1下列说法正确的个数为()①对事件A与B的检验无关，说明两事件互不影响；②事件A与事件B关系越密切，K2的值就越大；③K2的大小是判断事件A与B是否相关的唯一数据；④若判断两事件A与B相关，则A发生B一定发生．A．1B．2C．3D．4例2打鼾不仅影响别人休息，而且可能与患某种疾病有关．下表是一次调查所得的数据，试问：每晚都打鼾与患心脏病有关吗？用图表分析.变式训练2在500人身上试验某种血清预防感冒的作用，把一年中的记录与另外500个未用血清的人作比较，结果如下：题型三利用K2公式进行独立性检验例3在研究某种新措施对猪白痢的防治效果问题时，得到以下数据：试问新措施对防治猪白痢是否有效果？分析对于新措施对防治猪白痢是否有效果？可以计算K2的值与临界值进行比较，作出判断．规律技巧虽然二维条形图也能判断新措施对防治猪白痢是否有效果，但不能给出它们关系这一结论的可靠程度，因而我们常用K2公式解答问题.变式训练3调查者询问了72名大学生在购买食品时是否观看营养说明得到下表所示的数据，从表中数据分析看不看说明书与大学生的性别之间有没有关系.题型四独立性检验的应用例4下表是某地区的一种传染病与饮用水的调查表：(1)这种传染病是否与饮用水的卫生程度有关，请说明理由；(2)若饮用干净水得病5人，不得病50人，饮用不干净水得病9人，不得病22人．按此样本数据分析这种疾病是否与饮用水有关，并比较两种样本在反映总体时的差异．变式训练4现有两种治疗运动员膝关节损伤的药方，为了比较两药方的疗效收集的数据如下表：(2)哪种药方疗效好？技能演练基础强化1．下列关于K2的说法正确的是()A．K2在任何相互独立问题中都可以用来检验有关还是无关B．K2的值越大，两个事件的相关性越大C．K2是用来判断两个分类变量是否有关系的随机变量，只对于两个分类变量适合D．K2的观测值的计算公式为K2＝n(ad－bc)(a＋b)(c＋d)(a＋c)(b＋d)2．下面是一个2×2列联表则表中aA．94、96B．52、50 C．52、54 D．54、52 3．观察下列各图，其中两个分类变量x，y之间关系最强的是()4．考察棉花种子经过处理跟生病之间的关系得到如下表数据：A ．种子经过处理跟是否生病有关B ．种子经过处理跟是否生病无关C ．种子是否经过处理决定是否生病D ．以上都是错误的 5．分类变量x 和y 的列联表如下，则( )A.ad －bc C ．(ad －bc )2越大，说明x 与y 的关系越强 D ．(ad －bc )2越小，说明x 与y 的关系越强 6．某班主任对全班50名学生进行了作业量多少的调查，数据如下表：A ．99%B ．95%C ．90%D ．无充分依据7．某高校“统计初步”课程的教师随机调查了选该课的一些学生情况，具体数据如下表：k ＝50(13×20－10×7)220×30×23×27≈4.844，因为k >3.841，所以确定主修统计专业与性别有关系，那么这种判断出错的可能性为__________．8．某大学在研究性别与职称(分正教授，副教授)之间是否有关系，你认为应该收集的数据是__________．能力提升9．利用独立性检验来考虑两个分类变量X和Y是否有关系时，通过查阅下表来确定断言“X 和Y有关系”的可信度．如果k>5.024，那么就有把握认为“X和Y有关系”的百分比为__________.1011．在对人们休闲方式的一次调查中，共调查了124人，其中女性70人，男性54人，女性中有43人主要的休闲方式是看电视，另外27人主要的休闲方式是运动；男性中有21人主要的休闲方式是看电视，另外33人主要的休闲方式是运动，你能否判断性别与休闲方式是否有关系？品味高考12．(2010·新课标)为了调查某地区老年人是否需要志愿者提供帮助，用简单随机抽样方法从该地区调查了500位老年人，结果如下：(1)(2)能否有99%的把握认为该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关；(3)根据(2)的结论，能否提出更好的调查方法来估计该地区的老年人中，需要志愿者提供帮助的老年人的比例？说明理由？附：K 2＝n (ad －bc )2(a ＋b )(c ＋d )(a ＋c )(b ＋d )。

不相关——如果所有的点在散点图中没有 如果所有的点在散点图中没有 不相关 显示任何关系，则称变量间不相关. 显示任何关系，则称变量间不相关
独立性检验的基本思想及初步应用
独立性检验是对两种分类变量之间是 独立性检验是对两种分类变量之间是 否有关系进行检验的一种统计方法。 否有关系进行检验的一种统计方法。
问题一： 问题一：人的身高与体重之间是否存在函 数关系？ 数关系？ 探究：我们随机地抽取9名 岁的男生 岁的男生， 探究：我们随机地抽取 名15岁的男生，测 得身高，体重如下表： 得身高，体重如下表：
编号 1 2 157 44 3 155 45 4 175 55 5 168 54 6 7 8 160 50 9 163 55 身高/cm 165 身高 体重/kg 52 体重 157 178 47 62
曲线拟合——从散点图可以看出，如果变量 从散点图可以看出， 曲线拟合 从散点图可以看出 之间存在着某种关系， 之间存在着某种关系，这些点会有一个集中 的大致趋势， 的大致趋势，这种趋势通常可以用一条光滑 的曲线来近似表示， 的曲线来近似表示，这样近似的过程叫做曲 线拟合。 线拟合。 线性相关——若两个变量 和y的散点图中， 若两个变量x和 的散点图中 的散点图中， 线性相关 若两个变量 所有点看上去都在一条直线附近波动， 所有点看上去都在一条直线附近波动，则称 变量间是线性相关。 变量间是线性相关。 非线性相关——若所有点看上去都在某条曲 非线性相关 若所有点看上去都在某条曲 不是一条直线）附近波动， 线（不是一条直线）附近波动，则称此相关 为非线性相关。 为非线性相关。
独立性检验
现在的问题是： 现在的问题是： 想知道能够有多大把握认为“吸烟与患肺癌有关” 想知道能够有多大把握认为“吸烟与患肺癌有关”。 （1）提出假设 0 ：吸烟与患肺癌没有关系 ）提出假设H 吸烟与患肺癌列联表 不患肺癌 不吸烟 吸烟 总计 患肺癌 总计

口服 注射 合计
有效 58 64 122
无效 40 31 71
合计 98 95 193
和Ⅱ有关系”; ≥ ②若观测值χ2——6.635,则有99%的把握认为“Ⅰ和
Ⅱ有关系”; ≤ ③若观测值χ2——2.706,则认为没有充分的证据显
示“Ⅰ和Ⅱ有关系”,但也不能作出“Ⅰ和Ⅱ没 有关系”.
.
3
复习回顾 5.反证法原理与假设检验原理
反证法原理:在一个已知假设下,如果推出一个矛盾, 那么这样说明了这个假设不成立。
假设检验原理:在一个已知假设下,如果一个与该假设 矛盾的小概率事件发生,那么推断这个 假设不成立.
.
4
；单创:/News/Detail/2019-9-20/442424.htm
；
我也是服了！“ （9）“您就当浪子回头吧，兴许真考上了，您也是积德了。”我回复了微信，也不忘调侃地加了几个坏笑的表情。 （10）之后，因为工作的关系，我离开了那座城市，也与律师楼和老李少了很多的交集。 （11）青海茫崖的矿难，突然成为了这个国家的头条新闻。部分矿务局 领导受贿私自外包矿坑，私人小矿主违规野蛮开采，导致了一次灭顶的矿难。在矿难中死去的矿工遗孀，因为没有基本的合同和安全保险凭据，无法获得赔偿，更无人愿意替他们去争取权利。 （12）就当矿难的悲哀正在褪去的时候，媒体上一个很不起眼报道终于被我看到了。 一个名叫常远的 律师，带领着自己的小团队义务承揽下了所有死难矿工的索赔事务。这条很小的信息，却因为这个熟悉而又陌生的名字而让我震惊。 （13）我立刻致电李信律师的时候，他确认道“没错，就是他，我也很佩服这小子。” （14）“您觉得他接这个案子是为了出名吗？”我问道。 （15）“还真不 是。你记得他曾经在青海一个矿区的酒吧演出过一段时间吧。”老李继 续说道。 “那地方就在茫崖。听常远的爸说，常远在那生活的一段时间，很了解矿工们的生活状况。他自己后来跑回来要继续考律师时就跟他爸说，以后要帮请不起律师的穷人打官司。” （16）我听老李说完这些，沉默了 许久，最后，我发自内心地说了一句：“后生可畏啊！” （17）电话那头老李肯定地重复道：“后生可畏！” （选自《新华文摘》2016年第13期，有删改） （1）文中写到常远的哪些经历？请按顺序补充完整 ﹣﹣﹣被迫备考律师﹣﹣﹣﹣﹣ ﹣﹣﹣﹣ ﹣﹣﹣﹣帮助穷人打官司 （2）读文中 划线句子，完成题目 ①简析第一段中划线句子的描写手法及其表达效果 ②第十二段中划线句子为什么说“我”对常远的名字熟悉而又陌生 （3）联系内容分析，常远的哪些品质让“我”和老李觉得“后生可畏”？ （4）小说主人公是常远，作者却以大部分内容写“我”和老李，这样写有什么 好处？ 代谢：12、（1）想当摇滚乐手 继续备考律师 承揽死难矿工索赔 （2）①这个句子运用了神态与动作描写，形象生动地表现出看书备考的常远心不在焉，为下文“我”和老李对年轻人的感慨作铺垫； ②因为在报上看到常远的名字与事迹之前，我对他的爱好及经历已有所了解，所以说“ 熟悉”；但我所知道的常远是一个不务正业，与父母反叛，不愿作律师的青年，现在他不仅当上了律师，还自愿免费为穷苦人打官司，让我惊讶，所以说“陌生”． （3）①他个性鲜明，有主见．父亲让他当律师，而他却根据自己的爱好选择当一名摇滚乐手．②他有社会责任感，勇于担当．他 到青海茫崖矿区演出，了解到矿工生活状况后，就决定回来考律师，为请不起律师的穷人打官司．③他不计名利，有奉献精神．矿难发生，他带领律师团队，义务为矿工打官司． （4）①“我”和老李的对话构成小说的基本框架．先写我们“上辈人”对他的不满，再写对他的佩服，先抑后扬， 波澜起伏，曲折有致．②通过“我”和老李的叙述侧面描写了常远这个有个性、敢于担当的人物形象，真实可信，给人以宽广的想象空间．③通过“我”和老李的态度变化，表现了要正确看待年轻人这一主题． （2017山东枣庄）8．（15分）阅读下面文章，完成下面各题 嘱托 格?鲍姆特 就在 彼得动身前往华沙参加一九五五年世界青年联欢节的前一晚，有人来敲门。原来是一位邻居。他从衣兜里掏出一个红色的小包包，然后摆在桌面上，摊开来。里头是一张相片、一封信和一张字条。 他讲述了有关这个红小包的一段经历﹣﹣ 一九三九年，第二次世界大战爆发后，德国法西斯的第 一个目标就是波兰。这样，大批的波兰人被弄到德国去。那时候，这位邻居正在一家锯木厂当工人，他曾答应帮助一个波兰囚犯实现他的托付。 一天，锯木厂的一个工棚失火了。人们都在交头接耳，心里明白是囚徒们干的好事，他们想用这样的方式把斗争进行下去。一群身穿黑制服的党卫队员 朝工厂一拥而入，带走了许多做苦工的囚犯。 当党卫队员冲进邻居工作的那个车间时，他正与那位囚犯在干活，这位波兰人迅速地从裤兜里摸出一个红色的小包包，塞到德国工人的手里，“老婆和孩子……多替我问候﹣﹣要是战争完蛋了。”他脸急得煞白，压低嗓门刚说出这几句话，党卫队就 把他带走了，作为对这次纵火的报复。 一九四六年夏天，这位邻居发了一封信给囚犯的太太，她的地址就写在那张纸条上。可是，他并没有得到回音。一年半之后，他又试图再投一信﹣﹣然而，一切依旧是徒劳的。现在好了，终于有了这一天，他可以托人将这个小包包直接带到波兰去。这位邻 居把小红包郑重地递给彼得。 彼得注视着这张相片。相片上是一位妇女，手里抱着一个大约两岁左右的小姑娘。信呢，不言而喻是遇害者留给他家属的最后诀语。在那个小小的纸片上，用大大的字迹写着这样一个地址：“Z和M?尼波耶夫斯卡华沙斯巴索夫斯基大街十八号”。 “一定的，我会去 找她的，并将事情的一切转告她，这件事您完全可以信赖我。”彼得说。 那时候，当这位邻居把这个小红包交给他的时候，彼得觉得一切都很简单：只要去到华沙，把事情一讲，东西一交，不就完了嘛！然而，当彼得后来抵达那条街的时候，十八号的门牌怎样找也找不到。在那块空地上，从前 确实有过十二至二十六号门牌的房子，现在只见一群孩子在空地上踢着足球。在警察所，彼得也得不到一点答复。她们现在究竟住在哪儿呢？这个，彼得反而横下一条心，非找到她们不可了。 来到华沙，彼得有一种难以形容的求知的渴念，他见得越多，什么活动都想参加一下的要求就更大。 大约在联欢节开始后一个星期，他的朋友们建议他去与一些波兰小伙子和姑娘相会一下。开头他想不太好吧，但朋友们干脆连拉带扯地把他推拥走了。跳舞的时候，每个人都得找个舞伴，这时在彼得而前就站着一位姑娘，她羞赧地望着他，并且邀请他跳舞。就这样，德国、波兰的小伙子和姑娘 们相聚在一起。他们尽力地用手势比划着交谈，大伙笑着，欢快地跳着。 自这个晚上邂逅相遇后，彼得与玛留莎每天都要相会。 世界青年联欢节的最后一天终于到来了，整个华沙城都陷入一片欢腾之中，在大广场上，阿拉伯青年与瑞典青年，中国青年与黑人青年，伊朗青年与德国青年都在纵 情地载歌载舞地狂欢，然后他们慢慢地拥向火车站。 彼得伴随玛留莎在火车站站台上来来回回地溜达，广播员用广播催促大家赶快上车，彼得才恋恋不舍地攀上了车厢，将身子从车窗里探出来。他们相互凝视着，一时无言以对。 “地址，”玛留莎突然想起来，她的喊声就象呼救那样。 彼得摸 出笔记本，撕下一页，将他的地址记在上面。这时，他一下子才想起了那个小红包，于是赶忙把它掏出来。 “玛留莎，请帮助找一找，”他说，然后把这个小红包按在她的手心上。 “打开看看！”他大声说，他见她一时还未领悟他的意思。 她打开这个小红包，念起来了。火车慢慢地挪动了。 玛留莎脚下象是生了根似的，粘住了。她几乎要被那些跟着火车而跑的人撞倒。“玛留莎，”彼得喊了她一声。玛留莎抬起头来一望，开始随火车跑起来，接着她停下脚来，摆着手，手里的那块红包纸就象一方告别的红头巾。彼得还在望着她，一时间留给他最深的印象是，她整个脸庞都叫泪水 湿透了。 “为什么她哭得这样厉害？”彼得思忖着，这时他已缩在一个角落里。“我将给她写信，”他这样想着。彼得拿出她的地址来，他念着念着，脸色越变越白，一直白到额头。原来，上面留下这样的名字：“玛留莎?尼波耶夫斯卡”，也就是那个小红包里的纸条上写着的名字。 （1）谈 谈本文以“嘱托”为题的含义。 （2）划线的段落在文中有什么作用？ （3）发挥想象，请将下面句子中省略号的内容补充出来。 “老婆和孩子……多替我问候﹣要是战争完蛋了。” （4）赏析下面句子的表达效果。 ①他脸急得煞白，压低嗓门刚说出这几句话…… ②他念着念着，脸色越变越 白，一直白到额头。 （5）小说的构思富有特色，请简要谈谈你的理解。 【分析】本文以“嘱托”为题，表现了波兰人英勇无畏的斗争精神；通过完成”“嘱托”表达了对反法西斯战士的尊重和敬意． 【解答】（1）本题考查标题的含义及阅读感悟表达的能力．解答此题关键要理解文章内容， 标题中的关键词往往为一种具体事物，具有多层含义，除了表面上意义之外，文章还赋予了它更深刻的内涵，要深入思考结合主旨挖掘出来．结合文章内容，可以看出以“嘱托”为题，高度概括了本文的主要故事情节，表现了波兰人英勇无畏的斗争精神；通过完成”“嘱托”表达了对反法西斯 战士的尊重和敬意． （2）本题考查对段落作用的分析能力， 要从内容和结构两方面考虑． 内容是一般是对前文内容的总结或补充，或者引起下文．结构上根据位置不同，作用也不同来区分．划线的段落点明故事发生的背景，交代事件的起因，推动情节的发展，为下文的嘱托做铺垫． （3） 本题考查标点符号的使用能力．解答时学生需要读懂全文，根据人物的对话，推断出省略的内容．示例：如果战争结束了，拜托您按照字条上的地址把相片和信交给我的家人，告诉她们这里发生的一切．我爱她们，请她们多保重． （4）本题考查对重点句子的赏析能力．赏析句子时首先考虑运 用了描写，还是使用了修辞，或者词语运用准确．然后结合句子的含义内容进行赏析． ①运用动作和神态描写，写出了这位波兰人在当时危机情形下的孝心和急切．②运用神态描写，写出了彼得的震惊之情． （5）本题考查对文本的理解与分析能力．解答时，结合全文进行分析摘录即可．本文 以小红包为线索，两次设置悬念，把小说情节推向高潮；小说的结尾安排巧妙，出人意料却又在情理之中，引人入胜． 代谢：（1）以“嘱托”为题，高度概括了本文的主要故事情节，表现了波兰人英勇无畏的斗争精神；通过完成”“嘱托”表达了对反法西斯战士的尊重和敬意． （2）点明故 事发生的背景，交代事件的起因，推动情节的发展，为下文的嘱托做铺垫． （3）示例：如果战争结束了，拜托您按照字条上的地址把相片和信交给我的家人，告诉她们这里发生的一切．我爱她们，请她们多保重． （4）①运用动作和神态描写，写出了这位波兰人在当时危机情形下的孝心和急 切．②运用神态描写，写出了彼得的震惊之情． （5）

高三独立性检验知识点总结高三是每个学生都将经历的重要时刻，而对于理科生来说，数学是其中最关键的一门学科。

而在数学中，统计学更是高中数学中的重要组成部分。

在统计学中，独立性检验是一个非常重要的概念和方法，它用于判断两个变量之间是否存在相关性。

本文将对高三独立性检验的相关知识点进行总结。

首先，我们需要了解什么是独立性检验。

独立性检验是用于检验两个变量之间是否存在相关性的一种统计方法。

在进行独立性检验时，我们通常有两个变量，一个为自变量，另一个为因变量。

我们的目标是通过样本数据来判断自变量与因变量之间是否存在相关性。

如果两个变量之间存在相关性，我们可以得出结论说它们之间不是独立的；如果两个变量之间没有相关性，我们可以得出结论说它们之间是独立的。

在独立性检验中，我们常用的方法是卡方检验。

卡方检验是一种常用的统计方法，用于判断两个变量之间是否存在相关性。

在进行卡方检验时，我们通常会建立一个观察值和期望值的对比表格。

观察值是通过实际的样本数据得出的，而期望值则是通过某种假设或模型推算出来的。

通过比较观察值和期望值的差异，我们可以判断两个变量之间是否存在相关性。

独立性检验的核心思想是通过计算观察值和期望值的差异，并根据差异的显著性来判断两个变量之间的关系是否存在。

在卡方检验中，我们通常要计算一个统计量，称为卡方值。

卡方值越大，说明观察值和期望值的差异越大，从而说明两个变量之间的相关性越强。

而卡方值的显著性则需要进行假设检验，通常使用显著性水平来进行判断。

如果卡方值小于显著性水平，则我们可以得出结论说两个变量之间不存在相关性；如果卡方值大于显著性水平，则我们可以得出结论说两个变量之间存在相关性。

在进行独立性检验时，我们还需要注意一些常见的误区和注意事项。

首先，样本容量要足够大。

只有样本容量足够大时，我们才能够得到可靠的统计推断。

其次，变量的取值要具有一定的多样性。

如果变量的取值过于集中，样本数据的信息就会不足，从而影响独立性检验的结果。