独立性检验
一、选择题
1.为了研究高中学生对乡村音乐的态度(喜欢和不喜欢两种态度)与性别的关系,运用2×2列联表进行独立性检验,经计算得χ2=7.01,则认为“喜欢乡村音乐与性别有关系”的把握约为( )
A.0.1% B.1% C.99% D.99.9%
2.给出下列实际问题:
①一种药物对某种病的治愈率;②两种药物治疗同一种病是否有区别;③吸烟者得肺病的概率;④吸烟是否与性别有关系;⑤网吧与青少年的犯罪是否有关系.
其中用独立性检验可以解决的问题有( )
A.①②③ B.②④⑤
C.②③④⑤ D.①②③④⑤
3.下表是甲、乙两个班级进行数学考试,按学生考试及格与不及格统计成绩后的2×2列联表,则χ2的值为( )
不及格 及格 总计
甲班 12 33 45
乙班 9 36 45
总计 21 69 90
A.0.559 B.0.456 C.0.443 D.0.4
4.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.若χ2>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χ2统计量中得出有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
D.以上三种说法都不正确
二、填空题
5.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χ2=7.63,根据这一数据分析,有______的把握说,打鼾与患心脏病是________的.(“有关”或“无关”)
6.若两个分类变量x和y的列联表为:
y x y1 y2
x1 5 15
x2 40 10
则x与y之间有关系的概率约为________.
三、解答题
7.某大学餐饮中心为了解新生的饮食习惯,在全校一年级学生中进行了抽样调查,调查结果如下表所示:
喜欢甜品 不喜欢甜品 合计
南方学生 60 20 80
北方学生 10 10 20
合计 70 30 100
(1)根据表中数据,问是否有95%的把握认为南方学生和北方学生在选用甜品的饮食习惯方面有差异;
(2)已知在被调查的北方学生中有5名数学系的学生,其中2名喜欢甜品,现在从这5名学生中随机抽取3人,求至多有1人喜欢甜品的概率.
附:χ2=,
P(χ2≥k) 0.100 0.050 0.010
k 2.706 3.841 6.635
素养达标
1.针对时下的“抖音热”,某校团委对“学生是否喜欢抖音和性别有关”作了一次调查,其中被调查的男、女生人数相同,男生中喜欢抖音的人数占男生人数的,女生中喜欢抖音的人数占女生人数,若有95%的把握认为是否喜欢抖音和性别有关,则调查人数中男生的人数可能为( )
附:
P(χ2≥k) 0.050 0.010 0.001
k 3.841 6.635 10.828
A.20 B.40 C.60 D.30
2.(多选题)有两个分类变量X,Y,其列联表如下所示,
Y1 Y2
X1 a 20-a
X2 15-a 30+a
其中a,15-a均为大于5的整数,若在犯错误的概率不超过0.05的前提下认为X,Y有关,则a的值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
3.为研究某新药的疗效,给100名患者服用此药,跟踪调查后得下表中的数据:
无效 有效 合计
男性患者 15 35 50
女性患者 6 44 50
合计 21 79 100
设H:服用此药的效果与患者的性别无关,则χ2≈________(小数点后保留一位有效数字),从而得出结论:服用此药的效果与患者的性别有关,这种判断出错的可能性为________.
4.某次考试中500名学生的物理(满分为150分)成绩服从正态分布N(100,17.52),数学成绩的频率分布直方图如图所示.
(1)如果成绩大于135分的为特别优秀,那么本次考试中物理、数学特别优秀的大约各有多少人?
(2)如果物理和数学两科都特别优秀的共有6人,从(1)中的这些学生中随机抽取3人,设三人中两科都特别优秀的有X人,求X的分布列和数学期望;
(3)根据以上数据,是否有99.9%的把握认为物理特别优秀的学生,数学也特别优秀?
附:①若X~N(μ,σ2),则P(μ-σ<X≤μ+σ)≈0.683,
P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈0.954;
②χ2=;
③
P(χ2≥k) 0.5 0.4 … 0.01 0.005 0.001
k 0.455 0.708 … 6.635 7.879 10.828
一、选择题
1.为了研究高中学生对乡村音乐的态度(喜欢和不喜欢两种态度)与性别的关系,运用2×2列联表进行独立性检验,经计算得χ2=7.01,则认为“喜欢乡村音乐与性别有关系”的把握约为( )
A.0.1% B.1% C.99% D.99.9%
C [易知χ2=7.01>6.635,对照临界值表知,有99%的把握认为喜欢乡村音乐与性别有关系.]
2.给出下列实际问题:
①一种药物对某种病的治愈率;②两种药物治疗同一种病是否有区别;③吸烟者得肺病的概率;④吸烟是否与性别有关系;⑤网吧与青少年的犯罪是否有关系.
其中用独立性检验可以解决的问题有( )
A.①②③ B.②④⑤
C.②③④⑤ D.①②③④⑤
B [独立性检验是判断两个分类变量是否有关系的方法,而①③都是概率问题,不能用独立性检验.]
3.下表是甲、乙两个班级进行数学考试,按学生考试及格与不及格统计成绩后的2×2列联表,则χ2的值为( )
不及格 及格 总计
甲班 12 33 45
乙班 9 36 45
总计 21 69 90
A.0.559 B.0.456 C.0.443 D.0.4
A [χ2=≈0.559,故选A.]
4.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.若χ2>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χ2统计量中得出有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
D.以上三种说法都不正确
C [A,B是对χ2的误解,99%的把握认为吸烟和患肺病有关,是指通过大量的观察试验得出的一个数值,并不是100个人中必有99个人患肺病,也可能这100个人全健康.]
二、填空题
5.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χ2=7.63,根据这一数据分析,有______的把握说,打鼾与患心脏病是________的.(“有关”或“无关”)
99% 有关 [∵χ2=7.63,∴χ2>6.635,
因此,有99%的把握说,打鼾与患心脏病是有关的.]
6.若两个分类变量x和y的列联表为:
y x y1 y2
x1 5 15
x2 40 10
则x与y之间有关系的概率约为________.
0.999 [χ2=
≈18.822.
∵18.822>10.828,
∴x与y之间有关系的概率约为1-0.001=0.999.]
三、解答题
7.某大学餐饮中心为了解新生的饮食习惯,在全校一年级学生中进行了抽样调查,调查结果如下表所示:
喜欢甜品 不喜欢甜品 合计
南方学生 60 20 80
北方学生 10 10 20
合计 70 30 100
(1)根据表中数据,问是否有95%的把握认为南方学生和北方学生在选用甜品的饮食习惯方面有差异;
(2)已知在被调查的北方学生中有5名数学系的学生,其中2名喜欢甜品,现在从这5名学生中随机抽取3人,求至多有1人喜欢甜品的概率.
附:χ2=,
P(χ2≥k) 0.100 0.050 0.010
k 2.706 3.841 6.635
[解] (1)将2×2列表中的数据代入公式计算,得
χ2==≈4.762.
由于4.762>3.841,所以有95%的把握认为南方学生和北方学生在选用甜品的饮食习惯方面有差异.
(2)从5名数学系学生中任取3人的一切可能结果所组成的基本事件空间Ω={(a1,a2,b1),(a1,a2,b2),(a1,a2,b3),(a1,b1,b2),(a1,b1,b3),(a1,b2,b3),(a2,b1,b2),(a2,b1,b3),(a2,b2,b3),(b1,b2,b3)},
其中ai表示喜欢甜品的学生,i=1,2,bj表示不喜欢甜品的学生,j=1,2,3.
基本事件空间Ω由10个基本事件组成,且这些基本事件的出现是等可能的.
用A表示“3人中至多有1人喜欢甜品”这一事件,则A={(a1,b1,b2),(a1,b1,b3),(a1,b2,b3),(a2,b1,b2),(a2,b1,b3),(a2,b2,b3),(b1,b2,b3)}.
事件A由7个基本事件组成,因而P(A)=.
素养达标
1.针对时下的“抖音热”,某校团委对“学生是否喜欢抖音和性别有关”作了一次调查,其中被调查的男、女生人数相同,男生中喜欢抖音的人数占男生人数的,女生中喜欢抖音的人数占女生人数,若有95%的把握认为是否喜欢抖音和性别有关,则调查人数中男生的人数可能为( )
附:
P(χ2≥k) 0.050 0.010 0.001
k 3.841 6.635 10.828
A.20 B.40 C.60 D.30
C [设男生可能有x人,依题意可得列联表如下:
喜欢抖音 不喜欢抖音 总计
男生 x x x
女生 x x x
总计 x x 2x
若有95%的把握认为是否喜欢抖音和性别有关,则χ2≥3.841,
由χ2=,x·x·\f(7,5)x·\f(3,5)x)=≥3.841,解得x≥40.330 5,
又由题意知,x是5的整数倍,∴60满足题意.故选C.]
2.(多选题)有两个分类变量X,Y,其列联表如下所示,
Y1 Y2
X1 a 20-a
X2 15-a 30+a
其中a,15-a均为大于5的整数,若在犯错误的概率不超过0.05的前提下认为X,Y有关,则a的值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
CD [根据公式,得
χ2=
=>3.841,根据a>5且15-a>5,
a∈Z,求得当a=8或9时满足题意.]
3.为研究某新药的疗效,给100名患者服用此药,跟踪调查后得下表中的数据:
无效 有效 合计
男性患者 15 35 50
女性患者 6 44 50
合计 21 79 100
设H:服用此药的效果与患者的性别无关,则χ2≈________(小数点后保留一位有效数字),从而得出结论:服用此药的效果与患者的性别有关,这种判断出错的可能性为________.
4.9 5% [由公式计算得χ2≈4.9.∵χ2>3.841,∴我们有95%的把握认为服用此药的效果与患者的性别有关,从而有5%的可能性出错.]
4.某次考试中500名学生的物理(满分为150分)成绩服从正态分布N(100,17.52),数学成绩的频率分布直方图如图所示.
(1)如果成绩大于135分的为特别优秀,那么本次考试中物理、数学特别优秀的大约各有多少人?
(2)如果物理和数学两科都特别优秀的共有6人,从(1)中的这些学生中随机抽取3人,设三人中两科都特别优秀的有X人,求X的分布列和数学期望;
(3)根据以上数据,是否有99.9%的把握认为物理特别优秀的学生,数学也特别优秀?
附:①若X~N(μ,σ2),则P(μ-σ<X≤μ+σ)≈0.683,
P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈0.954;
②χ2=;
③
P(χ2≥k) 0.5 0.4 … 0.01 0.005 0.001
k 0.455 0.708 … 6.635 7.879 10.828
[解] (1)因为物理成绩(记为Y)服从正态分布N(100,17.52),所以物理特别优秀的概率为P(Y>135)≈(1-0.954)×=0.023,
数学特别优秀的概率为0.001 6×20×=0.024,
故物理特别优秀的学生大约有500×0.023≈12(人),
数学特别优秀的学生大约有500×0.024=12(人).
(2)物理和数学两科都特别优秀的学生有6人,则由(1)可知单科特别优秀的学生有12人.
X的所有可能取值为0,1,2,3,
P(X=0)==,P(X=1)==,
P(X=2)==,P(X=3)==,
所以X的分布列为
X 0 1 2 3
P
X的数学期望E(X)=0×+1×+2×+3×=1.
(3)填写2×2列联表如下:
物理特别优秀 物理不特别优秀 总计
数学特别优秀 6 6 12
数学不特别优秀 6 482 488
总计 12 488 500
根据列联表中数据,得
χ2=≈118.928>10.828,
所以有99.9%的把握认为物理特别优秀的学生,数学也特别优秀.