第八章成对数据的统计分析人教A版2019必修第三册8.3.2独立性检验学习目标1.了解随机变量χ2的意义,通过对典型案例分析,2.了解独立性检验的基本思想和方法.山东省教育厅大力推行素质教育,增加了高中生的课外活动时间,某校调查了学生的课外活动方式,结果整理成下表:情景引入问题如何判定“喜欢体育还是文娱与性别是否有联系”?提示可通过表格与图形进行直观分析,也可通过统计分析定量判断.独立性检验的公式及临界值1.独立性检验的公式假设H0表示玩电脑游戏与注意力集中没有关系(通常称H0为零假设);用事件A表示不玩电脑游戏,B表示注意力不集中.若H0成立事件↔A与B独立↔P(AB)=P(A)P(B).注意力集中n=a+b+c+db+da+c合计c+ddca+bba不玩电脑游戏合计注意力不集中玩电脑游戏P(AB)=anP(A)=na+bP(B)=na+can=na+bna+c×即(a+b+c+d)a=(a+b)(a+c).ad=bc.∴|ad-bc|越小,说明玩电脑游戏与注意力集中之间的关系越弱;|ad-bc|越大,说明玩电脑游戏与注意力集中之间的关系越强.为了使不同样本容量的数据有统一的评判标准,我们构造一个随机变量χ2=(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)n(ad-bc)2这种利用χ2的取值推断分类变量X和Y是否独立的方法称为χ2独立性检验,读作卡方独立性检验,简称独立性检验.若H0成立,即玩电脑游戏与注意力集中没有关系,则χ2应该很小;若H0不成立,即玩电脑游戏与注意力集中有关系,则χ2应该很大.那么,究竟χ2大到什么程度,可以推断H0不成立呢?2.临界值统计学家们根据统计数据得到了如下的χ2临界值表:α0.10.050.010.0050.001xα2.7063.8416.6357.87910.828例如,对于一个小概率值α=0.05,有如下的具体检验规则:(1)当χ2x0.05=3.841时,我们推断H0不成立,即认为X与Y不独立,该推断犯错误的概率不超过0.05;(2)当χ2˂x0.05=3.841时,我们没有充分证据推断H0不成立,可以认为X与Y独立.依据小概率值0.001的卡方独立性检验,分析本节开头情境问题数据,能否据此推断玩电脑游戏与注意力集中之间有关系?由卡方计算公式得到()>221323268209357489χ9949410828625698757566-...因此,可以推断玩电脑游戏与注意力集中之间有关系,该推断犯错误的概率不超过0.1%.零假设为H0:分类变量X与Y相互独立,即两校学生的数学成绩优秀率无差异.根据表中的数据,计算得到例2依据小概率值α=0.1的χ2独立性检验,分析例1中的抽样数据,能否据此推断两校学生的数学成绩优秀率有差异?解:学校数学成绩合计不优秀(Y=...