考点46 独立性检验-备战2020年高考数学（理）考点一遍过.docx

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1、考点46 独立性检验统计案例了解独立性检验（只要求2×2列联表）的基本思想、方法及其简单应用，并能解决一些实际问题.1列联表设X，Y为两个变量，它们的取值分别为和，其样本频数列联表(列联表)如下：总计ababcdcd总计acbd2独立性检验利用随机变量(也可表示为)(其中为样本容量)来判断“两个变量有关系”的方法称为独立性检验3独立性检验的一般步骤(1)根据样本数据列出列联表；(2)计算随机变量的观测值k，查下表确定临界值k0：(3)如果，就推断“X与Y有关系”，这种推断犯错误的概率不超过；否则，就认为在犯错误的概率不超过的前提下不能推断“X与Y有关系”【注意】(1)通常认为时，样本

2、数据就没有充分的证据显示“X与Y有关系”(2)独立性检验得出的结论是带有概率性质的，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表，在分析问题时一定要注意这点，不可对某个问题下确定性结论，否则就可能对统计计算的结果作出错误的解释(3)独立性检验是对两个变量有关系的可信程度的判断，而不是对其是否有关系的判断考向一 两类变量相关性的判断已知分类变量的数据，判断两类变量的相关性可依据数据及公式计算，然后作出判断典例1 为了判断高中生选修理科是否与性别有关.现随机抽取50名学生，得到如下列联表：根据表中数据，得到的观测值，若已知，则认为选修理科与性别有关系出错的可能性约为AB

3、CD【答案】B【解析】由观测值，对照临界值得4.8443.841，由于P（X23.841）0.05，认为选修理科与性别有关系出错的可能性为5%故选B【名师点睛】本题考查了独立性检验的应用问题，解题的关键是正确理解观测值对应的概率意义根据条件中所给的观测值，与所给的临界值进行比较，即可得出正确的判断1有人认为在机动车驾驶技术上，男性优于女性.这是真的么？某社会调查机构与交警合作随机统计了经常开车的名驾驶员最近三个月内是否有交通事故或交通违法事件发生，得到下面的列联表：男女合计无403575有151025合计5545100附：.0.500.400.250.150.100.4550.7081.323

4、2.0722.706据此表，可得A认为机动车驾驶技术与性别有关的可靠性不足B认为机动车驾驶技术与性别有关的可靠性超过C认为机动车驾驶技术与性别有关的可靠性不足D认为机动车驾驶技术与性别有关的可靠性超过考向二 独立性检验与概率统计的综合独立性检验是一种统计案例，是高考命题的一个热点，多以解答题的形式出现，试题难度不大，多为中档题，高考中经常是将独立性检验与概率统计相综合进行命题，解题关键是根据独立性检验的一般步骤，作出判断，再根据概率统计的相关知识求解问题.典例2 某中学对高三甲、乙两个同类班级进行“加强语文阅读理解训练对提高数学应用题得分率作用”的试验，其中甲班为试验班(加强语文阅读理解训练)

5、，乙班为对比班(常规教学，无额外训练)，在试验前的测试中，甲、乙两班学生在数学应用题上的得分率基本一致，试验结束后，统计几次数学应用题测试的平均成绩(均取整数)如下表所示：现规定平均成绩在80分以上(不含80分)的为优秀.（1）试分别估计两个班级的优秀率;（2）由以上统计数据填写下面列联表，并问是否有的把握认为“加强语文阅读理解训练对提高数学应用题得分率”有帮助？参考公式及数据：，其中.【答案】（1）甲、乙两班的优秀率分别为和；（2）列联表见解析，没有的把握认为“加强语文阅读理解训练对提高数学应用题得分率”有帮助.【解析】（1）由题意知，甲、乙两班均有学生50人，甲班优秀人数为30人，优秀率为

6、，乙班优秀人数为25人，优秀率为，所以甲、乙两班的优秀率分别为和.（2）列联表如下：因为，所以由参考数据知，没有的把握认为“加强语文阅读理解训练对提高数学应用题得分率”有帮助.典例3 为调查某社区居民的业余生活状况，研究这一社区居民在20：0022：00时间段的休闲方式与性别的关系，随机调查了该社区80人，得到下面的数据表：（1）根据以上数据，能否有99%的把握认为“在20：0022：00时间段居民的休闲方式与性别有关系”？（2）将此样本的频率估计为总体的概率，在该社区的所有男性中随机调查3人，设调查的3人在这一时间段以看书为休闲方式的人数为随机变量，求的数学期望和方差.附：0.0500.01

7、00.0013.8416.63510.828【答案】（1）有99%的把握认为“在20：0022：00时间段居民的休闲方式与性别有关”；（2）.【解析】（1）根据样本提供的2×2列联表得：.所以有99%的把握认为“在20：0022：00时间段居民的休闲方式与性别有关”.（2）由题意得：，且，所以.【解题必备】本题主要考查独立性检验及其应用、二项分布的期望与方差，考查了分析问题与解决问题的能力.其中使用统计量作2×2列联表的独立性检验的步骤是：检查2×2列联表中的数据是否符合要求；由公式计算的值；将的值与临界值表中的数据进行对比.另外需要注意回归分析也常在高考中出现.

8、2某医院治疗白血病有甲、乙两套方案，现就70名患者治疗后复发的情况进行了统计，得到其等高条形图如图所示（其中采用甲、乙两种治疗方案的患者人数之比为）（1）补充完整列联表中的数据，并判断是否有的把握认为甲、乙两套治疗方案对患者白血病复发有影响；（2）从复发的患者中抽取3人进行分析，求其中接受“乙方案”治疗的人数的数学期望附：，其中.1某市对公共场合禁烟进行网上调查，在参与调查的2500名男性市民中有1000名持支持态度，2500名女性市民中有2000人持支持态度，在运用数据说明市民对在公共场合禁烟是否支持与性别有关系时，用什么方法最有说明力A平均数与方差B回归直线方程C独立性检验D概率2某城市地

9、铁一号线全线开通，在一定程度上缓解了出行的拥堵状况.为了了解市民对地铁一号线开通的关注情况，某调查机构在地铁开通后的某两天抽取了部分乘坐地铁的市民作为样本，分析其年龄和性别结构，并制作出如下等高条形图：根据图中（岁以上含岁）的信息，下列结论中不一定正确的是A样本中男性比女性更关注地铁一号线全线开通B样本中多数女性是岁以上C岁以下的男性人数比岁以上的女性人数多D样本中岁以上的人对地铁一号线的开通关注度更高3在研究打酣与患心脏病之间的关系中，通过收集数据、整理分析数据得“打酣与患心脏病有关”的结论，并且有以上的把握认为这个结论是成立的.下列说法中正确的是A100个心脏病患者中至少有99人打酣B1个

10、人患心脏病，那么这个人有99%的概率打酣C在100个心脏病患者中一定有打酣的人D在100个心脏病患者中可能一个打酣的人都没有4为研究某两个分类变量是否有关系，根据调查数据计算得到，因为，则断定这两个分类变量有关系，那么这种判断犯错误的概率不超过A0.1B0.001C0.01D0.055某村庄对该村内50名老年人、年轻人每年是否体检的情况进行了调查，统计数据如表所示：每年体检每年未体检合计老年人7年轻人6合计50已知抽取的老年人、年轻人各25名.则完成上面的列联表数据错误的是A BC D6给出如下列联表：患心脏病患其他病合 计高血压201030无高血压305080合 计5060110已知，参照公

11、式，得到的正确结论是A有99%以上的把握认为“高血压与患心脏病无关”B有99%以上的把握认为“高血压与患心脏病有关”C在犯错误的概率不超过0.1%的前提下，认为“高血压与患心脏病无关”D在犯错误的概率不超过0.1%的前提下，认为“高血压与患心脏病有关”7假设有两个分类变量和的列联表为： 总计总计对同一样本，以下数据能说明与有关系的可能性最大的一组为ABCD参考公式：，其中.8针对时下的“抖音热”，某校团委对“学生性别和喜欢抖音是否有关”作了一次调查，其中被调查的女生人数是男生人数的，男生喜欢抖音的人数占男生人数的，女生喜欢抖音的人数占女生人数的，若有的把握认为是否喜欢抖音和性别有关，则男生至少

12、有参考公式：，其中.0.100.050.0250.0100.0050.0012.7063.8415.0246.6357.87910.828A12人B18人C24人D30人9某校为了研究学生的性别与对待某一活动的态度(支持和不支持两种态度)的关系，运用列联表进行独立性检验，经计算，则所得到的统计学结论是：有_的把握认为“学生性别与是否支持该活动有关系”附：，其中.10已知下列命题：在线性回归模型中，相关指数表示解释变量对于预报变量的贡献率，越接近于1，表示回归效果越好；两个变量相关性越强，则相关系数的绝对值就越接近于1；在回归直线方程中，当解释变量每增加一个单位时，预报变量平均减少0.5个单位；

13、对分类变量与，它们的随机变量的观测值来说， 越小，“与有关系”的把握程度越大其中正确命题的序号是_11某品牌经销商在一广场随机采访男性和女性用户各50名，其中每天玩微信超过6小时的用户列为“微信控”，否则称其为“非微信控”，调查结果如下：微信控非微信控合计男性262450女性302050合计5644100（1）根据以上数据，能否有95%的把握认为“微信控”与“性别”有关？（2）现从调查的女性用户中按分层抽样的方法选出5人，求所抽取的5人中“微信控”和“非微信控”的人数；（3）从（2）中抽取的5位女性中，再随机抽取3人赠送礼品，试求抽取3人中恰有2人为“微信控”的概率.参考数据：0.100.05

14、00.0250.0100.001k2.7063.8415.0246.63510.828参考公式： ，其中.12某中学拟在高一下学期开设游泳选修课，为了了解高一学生喜欢游泳是否与性别有关，该学校对100名高一新生进行了问卷调查，得到如下列联表:喜欢游泳不喜欢游泳合计男生40女生30合计已知在这100人中随机抽取1人，抽到喜欢游泳的学生的概率为.（1）请将上述列联表补充完整，并判断是否可以在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为喜欢游泳与性别有关.（2）已知在被调查的学生中有6名来自高一(1)班，其中4名喜欢游泳，现从这6名学生中随机抽取2人，求恰有1人喜欢游泳的概率.附： 0.100.0500

15、.0250.0100.0050.0012.7063.8415.0246.6357.87910.82813某工厂每年定期对职工进行培训以提高工人的生产能力（生产能力是指一天加工的零件数）现有、两类培训，为了比较哪类培训更有利于提高工人的生产能力，工厂决定从同一车间随机抽取100名工人平均分成两个小组分别参加这两类培训培训后测试各组工人的生产能力得到如下频率分布直方图（1）记表示事件“参加类培训工人的生产能力不低于130件”，估计事件的概率；（2）填写下面列联表，并根据列联表判断是否有的把握认为工人的生产能力与培训类有关：生产能力件生产能力件总计类培训50类培训50总计100（3）根据频率分布直方

16、图，判断哪类培训更有利于提高工人的生产能力，请说明理由参考数据：0.150.100.0500.0250.0100.0052.0722.7063.8415.0246.6357.879参考公式：，其中.14某市环保部门对该市市民进行了一次垃圾分类知识的网络问卷调查，每位市民仅有一次参加机会，通过随机抽样，得到参与问卷调查的100人的得分（满分：100分）数据，统计结果如表所示：组别男235151812女051010713（1）若规定问卷得分不低于70分的市民称为“环保关注者”，请完成列联表，并判断能否在犯错误概率不超过0.05的前提下，认为是否为“环保关注者”与性别有关？（2）若问卷得分不低于80

17、分的人称为“环保达人”视频率为概率在我市所有“环保达人”中，随机抽取3人，求抽取的3人中，既有男“环保达人”又有女“环保达人”的概率；为了鼓励市民关注环保，针对此次的调查制定了如下奖励方案：“环保达人”获得两次抽奖活动；其他参与的市民获得一次抽奖活动每次抽奖获得红包的金额和对应的概率如下表：红包金额（单位：元）1020概率现某市民要参加此次问卷调查，记（单位：元）为该市民参加问卷调查获得的红包金额，求的分布列及数学期望附表及公式：.0.150.100.050.0250.0100.0050.0012.0722.7063.8415.0246.6357.87910.8281(2017年高考新课标卷)

18、海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比，收获时各随机抽取了100 个网箱，测量各箱水产品的产量（单位：kg）其频率分布直方图如下：（1）设两种养殖方法的箱产量相互独立，记A表示事件：“旧养殖法的箱产量低于50kg，新养殖法的箱产量不低于50kg”，估计A的概率；（2）填写下面列联表，并根据列联表判断是否有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关；箱产量50kg箱产量50kg旧养殖法新养殖法（3）根据箱产量的频率分布直方图，求新养殖法箱产量的中位数的估计值（精确到0.01）附：， 2(2018年高考新课标卷)某工厂为提高生产效率，开展技术创新活动，提出了完成某项生产任务的两种新的生产方

19、式为比较两种生产方式的效率，选取40名工人，将他们随机分成两组，每组20人.第一组工人用第一种生产方式，第二组工人用第二种生产方式根据工人完成生产任务的工作时间（单位：min）绘制了如下茎叶图：（1）根据茎叶图判断哪种生产方式的效率更高？并说明理由；（2）求40名工人完成生产任务所需时间的中位数，并将完成生产任务所需时间超过和不超过的工人数填入下面的列联表：超过不超过第一种生产方式第二种生产方式（3）根据（2）中的列联表，能否有99%的把握认为两种生产方式的效率有差异？附：， 变式拓展1【答案】A【解析】由表中数据，计算K20.33670.455，认为机动车驾驶技术与性别有关的可靠性不足.故选

20、A.【名师点睛】本题考查独立性检验的应用，关键是理解独立性检验的思路由表中数据计算观测值，对照临界值得出结论.2【答案】（1）没有；（2）.【解析】（1）补充完整的列联表如下：复发未复发总计甲方案203050乙方案21820总计224870由于观测值，所以没有的把握认为甲、乙两套治疗方案对患者白血病复发有影响.（2）接受“乙方案”治疗的人数.则；.所以.【名师点睛】本题考查了列联表与独立性检验的应用问题，也考查了离散型随机变量的分布列与数学期望的计算问题，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力，是中档题求解时，（1）根据题意，补充完整列联表中的数据，计算观测值，对照数表得出结论；（

21、2）依题意知的可能取值，计算对应的概率值，求出数学期望值考点冲关1【答案】C【解析】独立性检验研究的是两个分类变量之间的相关关系，所以市民对在公共场合禁烟是否支持与性别有关系时，用独立性检验最有说明力.【名师点睛】本题考查对独立性检验概念的理解，属于简单题.2【答案】C【解析】由左图知，样本中的男性数量多于女性数量，A正确；由右图知女性中岁以上的占多数，B正确；由右图知，岁以下的男性人数比岁以上的女性人数少，C错误；由右图知样本中岁以上的人对地铁一号线的开通关注度更高，D正确故选C【名师点睛】本题考查了等高条形图的应用问题，也考查了对图形的认识问题，是基础题根据两幅图中的信息，对选项中的命题判

22、断正误即可3【答案】D【解析】利用独立性检验的结论可得：若“打酣与患心脏病有关”的结论，并且有以上的把握认为这个结论是成立的，则在100个心脏病患者中可能一个打酣的人都没有.本题选择D选项.【名师点睛】独立性检验得出的结论是带有概率性质的，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表，在分析问题时一定要注意这点，不可对某个问题下确定性结论，否则就可能对统计计算的结果作出错误的解释4【答案】B【解析】由题意，根据调查数据计算得到，因为，所以这种判断犯错误的概率不超过，故选B【名师点睛】本题主要考查了独立性检验的应用，其中解答中熟记独立性检验的概念和含义是解答的关键，着

23、重考查了分析问题和解答问题的能力，属于基础题5【答案】D【解析】因为，所以.故选D.【名师点睛】本题考查列联表有关概念，考查基本求解能力.先根据列联表列方程组，解得a,b,c,d,e,f再判断各选项. 6【答案】B【解析】由列联表中的数据可得，有的把握认为高血压与患心脏病有关，即有的把握认为高血压与患心脏病有关，故选B.【名师点睛】本题考查独立性检验的应用，属于基础题.独立性检验的一般步骤：（1）根据样本数据制成列联表；（2）根据公式计算的值；（3）查表比较与临界值的大小关系，作统计判断.7【答案】D 【解析】将表格中的数据和选项中提供的数据代入公式：中并计算可得，选项A：，选项B：，选项C：

24、，选项D：，所以，即由选项D中的数据得到的值最大，也就能说明与有关系的可能性最大，故选D.8【答案】B【解析】设男生人数为，则女生人数为，喜欢抖音不喜欢抖音总计男生女生总计所以，又男女人数为整数，故选B.【名师点睛】本题考查了独立性检验，意在考查学生的计算能力和应用能力.9【答案】99【解析】因为>6.635，对照表格得到有99%的把握认为学生性别与是否支持该活动有关系故答案为99.【名师点睛】本题考查独立性检验，解题时注意利用表格数据与观测值比较，这是一个基础题10【答案】【解析】相关指数表示解释变量对于预报变量的贡献率，越接近于1，表示回归效果越好，是正确的；两个变量相关性越强，则相

25、关系数r的绝对值就越接近于1，是正确的；在回归直线方程中，当解释变量每增加一个单位时，预报变量平均减少0.5个单位是正确的，因为回归方程，并不是样本点都落在方程上，故只能是估计值，所以说是平均增长；对分类变量与，它们的随机变量的观测值来说，越小，“与有关系”的把握程度越小，故原命题错误.故答案为：.11【答案】（1）没有的把握认为“微信控”与“性别”有关；（2）“微信控”有3人，“非微信控”有2人；（3）.【解析】（1）由2×2列联表可得：，所以没有95%的把握认为“微信控”与“性别”有关.（2）根据题意所抽取的5位女性中，“微信控”有3人，“非微信控”有2人.（3）设事件“从（2）

26、中抽取的5位女性中，再随机抽取3人，抽取3人中恰有2人是微信控”.抽取的5位女性中，“微信控”的3人分别记为；“非微信控”的2人分别记为.则再从中随机抽取3人构成的所有基本事件为：，共有10种；抽取3人中恰有2人为“微信控”所含基本事件为：，共有6种，所以.【名师点睛】本小题主要考查联表、独立性检验的知识，考查分层抽样，考查利用列举法求古典概型，属于中档题.求解时，（1）计算的值，对比题目所给参考数据可以判断出没有的把握认为“微信控”与“性别”有关.（2）女性用户中，微信控和非微信控的比例为，由此求得各抽取的人数.（3）利用列举法以及古典概型的概率计算公式，即可求得抽取人中恰有人是“微信控”的

27、概率.12【答案】（1）列联表见解析，可以；（2）.【解析】（1）根据条件可知喜欢游泳的人数为人.完成列联表： 喜欢游泳不喜欢游泳合计男生401050女生203050合计6040100根据表中数据，计算所以可以在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为喜欢游泳与性别有关.（2）设“恰有一人喜欢游泳”为事件A，设4名喜欢游泳的学生为，不喜欢游泳的学生为，基本事件总数有15种：，其中恰有一人喜欢游泳的基本事件有8种：，所以.【名师点睛】本题考查了独立性检验与运算求解能力，同时考查通过列举法求概率的应用，属于中档题.（1）根据题意计算喜欢游泳的学生人数，求出女生、男生多少人，完善列联表，再计算观测值

28、，对照临界值表即可得出结论；（2）设“恰有一人喜欢游泳”为事件A，设4名喜欢游泳的学生为，不喜欢游泳的学生为，通过列举法即可得到答案.13【答案】（1）；（2）见解析；（3）见解析.【解析】（1）由频率分布直方图，用频率估计概率得，所求的频率为，估计事件的概率为.（2）类培训生产能力件的人数为，类培训生产能力件的人数为，类培训生产能力件的人数为，类培训生产能力件的人数为，可得列联表如下：生产能力件生产能力件总计类培训361450类培训123850总计4852100由列联表计算，所以有的把握认为工人的生产能力与培训类有关.（3）根据频率分布直方图知，类生产能力在130以上的频率为0.28，类培训

29、生产能力在130以上的频率为0.76，判断类培训更有利于提高工人的生产能力【名师点睛】本题考查了频率分布直方图与独立性检验的应用问题，是基础题求解时，（1）由频率分布直方图用频率估计概率，求得对应的频率值，用频率估计概率即可；（2）根据题意填写列联表，计算观测值，对照临界值得出结论；（3）根据频率分布直方图，判断、类生产能力在130以上的频率值，比较得出结论14【答案】（1）不能；（2）；分布列见解析，.【解析】（1）由图中表格可得列联表如下:非“环保关注者”是“环保关注者”合计男104555女153045合计2575100将列联表中的数据代入公式计算得，所以在犯错误的概率不超过0.05的前提

30、下，不能认为是否为“环保关注者”与性别有关. （2）视频率为概率,用户为男“环保达人”的概率为，为女“环保达人”的概率为，抽取的3名用户中既有男“环保达人”又有女“环保达人”的概率为.的取值为10，20，30，40.,所以的分布列为10203040.【名师点睛】本题考查了独立性检验的应用问题，考查了概率分布列和期望，计算能力的应用问题，是中档题目直通高考1【答案】（1）；（2）列联表见解析，有的把握认为箱产量与养殖方法有关；（3）【解析】（1）记表示事件“旧养殖法的箱产量低于”，表示事件“新养殖法的箱产量不低于”，由题意知，旧养殖法的箱产量低于的频率为，故的估计值为0.62新养殖法的箱产量不低

31、于的频率为，故的估计值为0.66因此，事件A的概率估计值为（2）根据箱产量的频率分布直方图得列联表：箱产量箱产量旧养殖法6238新养殖法3466的观测值，由于，故有的把握认为箱产量与养殖方法有关（3）因为新养殖法的箱产量频率分布直方图中，箱产量低于的直方图面积为，箱产量低于的直方图面积为，故新养殖法箱产量的中位数的估计值为【名师点睛】（1）利用独立性检验，能够帮助我们对日常生活中的实际问题作出合理的推断和预测独立性检验就是考察两个分类变量是否有关系，并能较为准确地给出这种判断的可信度，随机变量的观测值值越大，说明“两个变量有关系”的可能性越大（2）利用频率分布直方图求众数、中位数和平均数时，应

32、注意三点：最高的小长方形底边中点的横坐标即众数；中位数左边和右边的小长方形的面积和是相等的；平均数是频率分布直方图的“重心”，等于频率分布直方图中每个小长方形的面积乘以小长方形底边中点的横坐标之和2【答案】（1）第二种生产方式的效率更高，理由见解析；（2）见解析；（3）能.【解析】（1）第二种生产方式的效率更高.理由如下：（i）由茎叶图可知：用第一种生产方式的工人中，有75%的工人完成生产任务所需时间至少80分钟，用第二种生产方式的工人中，有75%的工人完成生产任务所需时间至多79分钟.因此第二种生产方式的效率更高.（ii）由茎叶图可知：用第一种生产方式的工人完成生产任务所需时间的中位数为85

33、.5分钟，用第二种生产方式的工人完成生产任务所需时间的中位数为73.5分钟.因此第二种生产方式的效率更高.（iii）由茎叶图可知：用第一种生产方式的工人完成生产任务平均所需时间高于80分钟；用第二种生产方式的工人完成生产任务平均所需时间低于80分钟，因此第二种生产方式的效率更高.（iv）由茎叶图可知：用第一种生产方式的工人完成生产任务所需时间分布在茎8上的最多，关于茎8大致呈对称分布；用第二种生产方式的工人完成生产任务所需时间分布在茎7上的最多，关于茎7大致呈对称分布，又用两种生产方式的工人完成生产任务所需时间分布的区间相同，故可以认为用第二种生产方式完成生产任务所需的时间比用第一种生产方式完成生产任务所需的时间更少，因此第二种生产方式的效率更高.以上给出了4种理由，考生答出其中任意一种或其他合理理由均可得分.（2）由茎叶图知.列联表如下：超过不超过第一种生产方式155第二种生产方式515（3）由于，所以有99%的把握认为两种生产方式的效率有差异.