【文档说明】高中数学培优讲义练习(人教A版2019选择性必修三)专题8.5 列联表与独立性检验(重难点题型精讲) Word版含解析.docx,共(20)页,702.821 KB,由小赞的店铺上传
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专题8.5列联表与独立性检验(重难点题型精讲)1.分类变量为了表述方便,我们经常会使用一种特殊的随机变量,以区别不同的现象或性质,这类随机变量称为分类变量.分类变量的取值可以用实数表示.2.2×2列联表假设两个分类变量X和Y,它们的可能取值分别为{,}
和{,},其2×2列联表为2×2列联表给出了成对分类变量数据的交叉分类频数.3.等高堆积条形图常用等高堆积条形图展示列联表数据的频率特征(如图),由此反映出两个分类变量间是否相互影响.(1)等高堆积条形图中有两个高度相
同的矩形,每一个矩形中都有两种颜色,观察下方颜色区域的高度,如果两个高度相差比较明显(即和相差很大),就判定两个分类变量之间有关系.(2)利用等高堆积条形图虽可以比较各个部分之间的差异,明确展现两个分类变量的关系,但不能知道两个分类变量有关系的概率大小.4.独立性检验(1)假定
通过简单随机抽样得到了X和Y的抽样数据列联表,如下表所示.则.(2)利用的取值推断分类变量X和Y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.(3)独立性检验中几个常用的小概率值和相应的临界值.【题型
1列联表的应用】【方法点拨】利用列联表直接计算和,如果两者相差很大,就判断两个分类变量之间有关系的可能性较大.【例1】(2023·全国·高二专题练习)假设有两个分类变量𝑥与𝑦的2×2列联表如下表:𝑦1𝑦2𝑥1𝑎𝑏𝑥2𝑐𝑑对于以下数据,对同一样本
能说明𝑥与𝑦有关系的可能性最大的一组为()A.𝑎=5,𝑏=4,𝑐=3,𝑑=2B.𝑎=5,𝑏=3,𝑐=4,𝑑=2C.𝑎=2,𝑏=3,𝑐=4,𝑑=5D.𝑎=2,𝑏=3,𝑐=5,𝑑=4【解题思路】计算每个选项中的|𝑎�
�−𝑏𝑐|,比较大小后可得出结论.【解答过程】对于两个分类变量𝑥与𝑦而言,|𝑎𝑑−𝑏𝑐|的值越大,说明𝑥与𝑦有关系的可能性最大,对于A选项,|𝑎𝑑−𝑏𝑐|=|5×2−4×3|=2,对于B选项,|𝑎𝑑−𝑏𝑐|=|5×2−3×4|=2,对于C选项,|𝑎𝑑−𝑏�
�|=|2×5−3×4|=2,对于D选项,|𝑎𝑑−𝑏𝑐|=|2×4−3×5|=7,显然D中|𝑎𝑑−𝑏𝑐|最大,故选:D.【变式1-1】(2022春·福建厦门·高二阶段练习)在一次独立性检验中,得出列联表如图:且最后发现,两个分类变量A
和B没有任何关系,则a的可能值是()A𝐴̅合计B2008001000𝐵̅180a180+a合计380800+a1180+aA.200B.720C.100D.180【解题思路】把列联表中所给的数据代入求观测值的公式,建立不等式,代入验证可知a的可能值.【解答过
程】解:因为两个分类变量A和B没有任何关系,所以𝐾2=(1180+𝑎)(200𝑎−800⋅180)2380⋅(800+𝑎)⋅1000⋅(180+𝑎)<2.702,代入验证可知𝑎=720.故选:B.【变式1-2】(2022·高二单元测试)假设两个分类变量𝑋和𝑌,他们的取
值分别为{𝑥1,𝑥2}和{𝑦1,𝑦2},其样本频数列联表如下:𝑦1𝑦2总计𝑥1𝑎𝑏𝑎+𝑏𝑥2𝑐𝑑𝑐+𝑑总计𝑎+𝑐𝑏+𝑑𝑎+𝑏+𝑐+𝑑对于以下数据,对同一样本说明𝑋与𝑌有关的可能性最大的一组是(
)A.𝑎=10,𝑏=5,𝑐=8,𝑑=6B.𝑎=9,𝑏=5,𝑐=7,𝑑=8C.𝑎=12,𝑏=6,𝑐=9,𝑑=5D.𝑎=12,𝑏=8,𝑐=6,𝑑=7【解题思路】依据|𝑎𝑑−𝑏𝑐|越大,说明𝑋与𝑌有
关的可能性越大,即可判定.【解答过程】一般地,|𝑎𝑑−𝑏𝑐|越大,说明𝑋与𝑌有关的可能性越大.选项A中,|𝑎𝑑−𝑏𝑐|=|60−40|=20;选项B中,|𝑎𝑑−𝑏𝑐|=|72−35|=37;选项C中,|𝑎𝑑−𝑏𝑐|=|60−54|=6;选项D中
,|𝑎𝑑−𝑏𝑐|=|84−48|=36.故选:B.【变式1-3】(2022·全国·高三专题练习)假设有两个分类变量𝑋和𝑌的2×2列联表如下:注:𝐾2的观测值𝑘=𝑛(𝑎𝑑−𝑏𝑐)2(𝑎+𝑏)(𝑐+𝑑)(𝑎+𝑐)(𝑏+𝑑)=
𝑛(𝑎𝑎+𝑐−𝑏𝑏+𝑑)(𝑎𝑎+𝑏−𝑐𝑐+𝑑).对于同一样本,以下数据能说明𝑋和𝑌有关系的可能性最大的一组是()A.𝑎=45,𝑐=15B.𝑎=40,𝑐=20C.𝑎=35,𝑐=25D.𝑎=30,𝑐
=30【解题思路】根据独立性检验的方法和2×2列联表,即可得解.【解答过程】根据独立性检验的方法和2×2列联表可得,当𝑎𝑎+10与𝑐𝑐+30相差越大,则分类变量𝑋和𝑌有关系的可能性越大,即𝑎,𝑐相差越大,𝑎
𝑎+10与𝑐𝑐+30相差越大.由各选项可得A满足条件,故选A.【题型2等高堆积条形图的应用】【方法点拨】可以从等高堆积条形图中直观判断列联表数据的频率特征,这种直观判断的不足之处在于不能直接给出推断“两个分类变量
有关系”犯错误的概率.【例2】(2022春·吉林·高二阶段练习)为了解户籍性别对生育二胎选择倾向的影响,某地从育龄人群中随机抽取了容量为100的调查样本,其中城镇户籍与农村户籍各50人,男性40人,女性60人,绘制不同群体
中倾向选择生育二胎与选择不生育二胎的人数比例图(如图所示),其中阴影部分表示倾向选择生育二胎的对应比例,则关于样本下列叙述中正确的是()A.是否倾向选择生育二胎与户籍无关B.是否倾向选择生育二胎与性别有关C.倾向选择生育二胎的人员中,男性人数与女性人数相同D.倾向选择不生育二胎的人员
中,农村户籍人数少于城镇户籍人数【解题思路】结合所给比例图,依次分析判断4个选项即可.【解答过程】对于A,城镇户籍中40%选择生育二胎,农村户籍中80%选择生育二胎,相差较大,则是否倾向选择生育二胎与户籍有关,A错误;对于B,男性和女性中均有60%选
择生育二胎,则是否倾向选择生育二胎与性别无关,B错误;对于C,由于男性和女性中均有60%选择生育二胎,但样本中男性40人,女性60人,则倾向选择生育二胎的人员中,男性人数与女性人数不同,C错误;对于D,倾向选择不生育二胎的人员中,农村户籍有50×20%=
10人,城镇户籍有50×60%=30人,农村户籍人数少于城镇户籍人数,D正确.故选:D.【变式2-1】(2022春·全国·高二期末)观察下面频率等高条形图,其中两个分类变量x,y之间的随机变量𝜒2的观测值最小的是()A
.B.C.D.【解题思路】直接由等高条形图中𝑥1,𝑥2所占比例相差越小,随机变量𝜒2的观测值越小判断即可.【解答过程】等高的条形图中𝑥1,𝑥2所占比例相差越小,随机变量𝜒2的观测值越小.故选:B.
【变式2-2】(2023·全国·高二专题练习)观察下列各图,其中两个分类变量x,y之间关系最强的是()A.B.C.D.【解题思路】由等高条形图的定义和性质依次分析,即得解【解答过程】观察等高条形图发现𝑥1𝑥1+𝑦1与𝑥2�
�2+𝑦2相差很大,就判断两个分类变量之量关系最强.故选:D.【变式2-3】(2023·高二课时练习)为考查A,B两种药物预防某疾病的效果,进行动物实验,分别得到如下等高条形图:根据图中信息,在下列各项
中,说法最佳的一项是()A.药物B的预防效果优于药物A的预防效果B.药物A的预防效果优于药物B的预防效果C.药物A,B对该疾病均有显著的预防效果D.药物A,B对该疾病均没有预防效果【解题思路】根据等高条形图中的数据即可得出选项.【解答过程】根据两个表中的等高条形图知,药物A实验
显示不服药与服药时患病差异较药物B实验显示明显大,所以药物A的预防效果优于药物B的预防效果,故选:B.【题型3独立性检验的应用】【方法点拨】可以利用独立性检验来推断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.具体做法:(1)根据实际问题需要的可信程度(或容许犯错误概率的上界)确定临界值;(2)利用公式,由观测数据计算得到的值;(3)对照临界值表,即可得出结论.【例3】(2023·江西上饶·统考一模)新型冠状病毒感染,主要是由新型冠状病毒引起的,典
型症状包括干咳、发热、四肢无力等,部分人群会伴有流鼻涕、拉肚子等症状.病人痊愈的时间个体差异也是比较大的,新型冠状病毒一般2-6周左右能恢复.某兴趣小组为进一步了解新型冠状病毒恢复所需时间,随机抽取了
200名已痊愈的新型冠状病毒患者(其中有男性100名,女性100名)进行调查,得到数据如下表所示:痊愈周数性别1周2周3周4周5周6周大于6周男性4502412622女性24022161064若新型冠
状病毒患者在3周内(含3周)痊愈,则称患者“痊愈快”,否则称患者“痊愈慢”.(1)分别估计男、女新型冠状病毒患者“痊愈快”的概率?(2)完成下面2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为患者性别与痊愈快慢有关
?痊愈快慢性别痊愈快痊愈慢总计男性女性总计附:𝐾2=𝑛(𝑎𝑑−𝑏𝑐)2(𝑎+𝑏)(𝑐+𝑑)(𝑎+𝑐)(𝑏+𝑑).𝑃(𝐾2≥𝑘)0.0500.0100.001k3.8416.63510.828【解题思路】(
1)根据表中数据的统计,结合古典概型的概率公式即可求解,(2)根据数据统计完成二联表,即可计算𝐾2,进行判断.【解答过程】(1)由表中数据可知:男性患者在三周以及以内康复的人有4+50+24=78,女性患者在三周以及以内康复的人有2+40+22=64,故男性
新型冠状病毒患者“痊愈快”的概率为78100=0.78,女性新型冠状病毒患者“痊愈快”的概率为64100=0.64(2)二联表如下表:痊愈快慢性别痊愈快痊愈慢总计男性7822100女性6436100总计14258200故𝐾2=200×(78×36−64×22)2142×58×100×100≈4
.76>3.841故有95%的把握认为患者性别与痊愈快慢有关.【变式3-1】(2023春·河南安阳·高三阶段练习)2021年7月24日中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》
(以下简称“双减”),各省、市精心组织实施,强化目标管理,治理校外培训行为.为了调查人们对“双减”的满意程度,抽取了男、女各25人对“双减”的满意度进行调查,统计数据如表所示.满意非常满意合计男性18725女性61925合计242650(1)根据上表,如果随机抽查1人,那么抽到此人对“双减”满意
的概率是多少?抽到此人对“双减”非常满意且是女性的概率是多少?(2)能否有99.9%的把握认为性别和满意度有关?附:𝐾2=𝑛(𝑎𝑑−𝑏𝑐)2(𝑎+𝑑)(𝑐+𝑑)(𝑎+𝑐)(𝑏+𝑑),𝑛=𝑎+𝑏+𝑐+𝑑
.𝑃(𝐾2≥𝑘)0.0500.0100.001k3.8416.63510.828【解题思路】(1)根据古典概型的概率公式即可求得答案;(2)计算𝐾2的值,与临界值表进行比较,可得结论.【解答过程】(1)随机抽查1人,抽到
满意的概率是18+650=1225;抽到非常满意且是女性的概率是1950;(2)根据2×2列联表,可得𝐾2=50×(18×19−6×7)224×26×25×25=15013≈11.538>10.828,∴有99.9%的把握认为性别和满意度有关.【变式3-2】(2023·内蒙古·模拟预测)
国际足联世界杯(FIFAWorldCup),简称“世界杯”,是由全世界国家级别球队参与,象征足球界最高荣誉,并具有最大知名度和影响力的足球赛事.2022年卡塔尔世界杯共有32支球队参加比赛,共有64场比赛.某社区随机调查了街道内男、女球迷各200名,统计了他们观看
世界杯球赛直播的场次,得到下面的列联表:少于32场比赛不少于32场比赛总计男球迷𝑎+20𝑎+20女球迷𝑎+40𝑎总计(1)求𝑎的值,并完成上述列联表;(2)若一名球迷观看世界杯球赛直播的场次不少于32场比赛,则称该球迷为“资深球迷”,请判断能否有95%的把
握认为该社区的一名球迷是否为“资深球迷”与性别有关.参考公式:𝐾2=𝑛(𝑎𝑑−𝑏𝑐)2(𝑎+𝑏)(𝑐+𝑑)(𝑎+𝑐)(𝑏+𝑑),其中𝑛=𝑎+𝑏+𝑐+𝑑.参考数据:𝑃(𝐾2≥𝑘0)0.100.05
0.0100.001𝑘02.7063.8416.63510.828【解题思路】(1)根据球迷总人数可构造方程求得𝑎的值,进而补全列联表;(2)由列联表数据可计算得到𝐾2≈4.040>3.841,对比临界值表可得结论.【解答过程】(1)由题意得:(
𝑎+20)+(𝑎+20)+(𝑎+40)+𝑎=200+200,解得:𝑎=80;补全列联表如下:少于32场比赛不少于32场比赛总计男球迷100100200女球迷12080200总计220180400(2)由(1)得
:𝐾2=400(100×80−100×120)2200×200×220×180=40099≈4.040>3.841,∴有95%的把握认为该社区的一名球迷是否为“资深球迷”与性别有关.【变式3-3】(2023春·湖南·高三
阶段练习)人们曾经相信,艺术家将是最后被AⅠ所取代的职业,但技术的进步已经将这一信念敲出了裂痕,这可能是AⅠ第一次引起人类的恐慌,由novalAⅠ,DALL-E2等软件创作出来的给画作品风格各异,乍看之下,已与人类绘画作品无异,AⅠ会取代人类画师吗?某
机构随机对60人进行了一次调查,统计发现认为会取代的有42人,30岁以下认为不会取代的有12人,占30岁以下调查人数的25.(1)根据以上数据完成如下2×2列联表:年龄理解情况总计会取代不会取代30岁以下1230岁及以上总计4260(2)依据小概率值𝛼=0
.010的独立性检验,能否认为年龄与理解情况有关?并说明原因.𝛼0.100.050.0100.0050.001𝑥𝛼2.7063.8416.6357.87910.828参考公式:𝜒2=𝑛(𝑎𝑑−𝑏𝑐)2(𝑎
+𝑏)(𝑐+𝑑)(𝑎+𝑐)(𝑏+𝑑),其中𝑛=𝑎+𝑏+𝑐+𝑑.【解题思路】(1)根据题设中的数据即可求解;(2)代入卡方公式求出值与表对比即可求解.【解答过程】(1)完成2×2列联表如下:年龄理解情况总计会取代不会取代30岁以
下18123030岁及以上241630总计421860(2)设𝐻0为:年龄与理解情况相互独立,即年龄与理解情况无关,由题意,𝜒2=60×(24×12−18×6)242×18×30×30≈2.857<6.635=𝑥0.010,所以根据小概率𝛼=0.010的独立性检验,我们
推断𝐻0成立.即认为年龄与理解情况无关,此推断犯错误的概率不大于0.010.【题型4独立性检验与统计知识的综合应用】【方法点拨】独立性检验与统计知识结合在一起考查是一个很好的结合点,解题的关键是正确从图表中得到相关数据.【例4】(2023·全国·模拟预测)某省级综合医院共有1000名医护员工参
加防疫知识和技能竞赛,其中男性450人,为了解该医院医护员工在防疫知识和技能竞赛中的情况,现按性别采用分层抽样的方法从中抽取100名医护员工的成绩(单位:分)作为样本进行统计,成绩均分布在400~700分之间,根据统计结果绘制的医护员工成绩的频率分布直方图如图所示,将成绩不低于600分的医护
员工称为优秀防疫员工(1)求a的值,并估计该医院医护员工成绩的平均数、中位数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)若样本中优秀防疫员工有女性10人,完成下列2×2列联表,并根据小概率值𝛼=0.05的独立性检验,能否认为该医院
医护员工的性别与是否为优秀防疫员工有关联?优秀防疫员工非优秀防疫员工合计男女合计(3)采用分层抽样的方法从样本中成绩在[450,500),[600,700]的医护员工中抽取8人,再从这8人中随机抽取3人,记被抽取的3名医护员工中优秀防疫员工的人数为随机变量X,求X的分布列及数
学期望.附:𝜒2=𝑛(𝑎𝑑−𝑏𝑐)2(𝑎+𝑏)(𝑐+𝑑)(𝑎+𝑐)(𝑏+𝑑),其中𝑛=𝑎+𝑏+𝑐+𝑑.𝛼0.100.050.0100.0050.001𝑥𝛼2.7063.8416.6357.87910.828【解题思路】(1)首先根据频率和为1
求出𝑎值,再求出成绩平均数,再根据中位数概念求出中位数即可;(2)进行零假设,补全2×2列联表,计算计算𝜒2的值并与临界值比较即可得到结论;(3)求出分层抽样的各层人数,计算概率得到分布列,则得到其期望.【解答过程】(1)第一步:根据频率之和为1求a的值由题意
知50×(0.001×2+0.003+0.006+0.005+𝑎)=1,解得𝑎=0.004.第二步:根据平均数与中位数的定义求解,估计该医院医护员工成绩的平均数,𝑥=425×0.05+475×0.15+525×0.3+575×0.25+625×0.2+67
5×0.05=552.5.因为(0.001+0.003+0.006)×50=0.5,所以估计中位数为550.(2)第一步:写出零假设零假设为𝐻0:性别与是否为优秀防疫员工独立,即性别与是否为优秀防疫员工无关联.第二步:补全2×2列联表由题可知,样本
中男性有450×110=45人,女性有(1000−450)×110=55人,优秀防疫员工有0.005×50×100=25(人),其中女性10人,得出以下2×2列联表:优秀防疫员工非优秀防疫员工合计男15
3045女104555合计2575100第三步:计算𝜒2的值并与临界值比较根据列联表中的数据,得到𝜒2=100×(15×45−10×30)225×75×45×55=10033≈3.03<3.841=𝑥0.05,第四步:得出结论所以根据小概率值𝛼=0.05的独立性检验,我们没有充分证据推断�
�0不成立,故认为性别与是否为优秀防疫员工无关联.(3)第一步:利用分层抽样的知识求抽取的8人中成绩在[450,500)与[600,700]中的人数由题意及频率分布直方图可得,从成绩在[450,500)的医护员工中抽取3人,从成绩在[600,700]的医护员工中抽取
5人,第二步:写出随机变量X的所有可能取值所以X的所有可能取值为0,1,2,3.第三步:分别求出X取每个值的概率,得分布列𝑃(𝑋=0)=C33C83=156,𝑃(𝑋=1)=C51C32C83=1556,𝑃(𝑋=2)=C52C31C83=1528,
𝑃(𝑋=3)=C53C83=528,所以随机变量X的分布列为P0123X15615561528528第四步:计算数学期望𝐸(𝑋)=0×156+1×1556+2×1528+3×528=158.【变式4-1】(2023
·高二单元测试)相关统计数据显示,中国经常参与体育锻炼的人数比例为37.2%,城乡居民达到《国民体质测定标准》合格以上的人数比例达到90%以上.某市一健身连锁机构对其会员进行了统计,制作成如下两个统计图,图
1为会员年龄分布图(年龄为整数),图2为会员一个月内到健身房次数分布扇形图.若将会员按年龄分为“年轻人”(20岁-39岁)和“非年轻人”(19岁及以下或40岁及以上)两类,将一个月内到健身房锻炼16次及以
上的会员称为”健身达人”,15次及以下的会员称为“健身爱好者”,且已知在“健身达人”中有56是“年轻人”.(1)现从该健身连锁机构会员中随机抽取一个容量为100的样本,根据图的数据,补全下方2×2列联表,并判断是否
有95%的把握认为“健身达人”与年龄有关?年轻人非年轻人合计健身达人健身爱好者合计附:𝑃(𝐾2≥𝑘0)0.100.050.0250.0100.0050.001𝑘02.7063.8415.0246.6357.87910.828𝐾2=𝑛(𝑎𝑑−𝑏𝑐)2(𝑎+𝑏)(𝑐+
𝑑)(𝑎+𝑐)(𝑏+𝑑)(2)将(1)中相应的频率作为概率,该健身连锁机构随机选取3名会员进行回访,设3名会员中既是“年轻人”又是“健身达人”的人数为随机变量X,求X的分布列和数学期望.【解题
思路】(1)根据条件完善列联表,然后算出𝐾2即可;(2)随机变量X满足二项分布𝑋~𝐵(3,12),然后根据二项分布进行求概率和期望【解答过程】(1)根据年轻人标准结合图1可得年轻人占比为80%,则年轻人人数为100×80%=80,则非年轻人为20人,根据图2表格得健身
达人所占比60%,所以其人数为100×60%=60,根据其中年轻人占比56,所以健身达人中年轻人人数为60×56=50,则非年轻人为10人;健身爱好者人数为100-60=40,再通过总共年轻人合计为80人,则健身爱好者中年轻人人数为80-50=30,根据非年轻人总共为20人
,则健身爱好者中非年轻人人数为20-10=10,所以列联表为年轻人非年轻人合计健身达人501060健身爱好者301040合计8020100𝐾2=100×(50×10−30×10)280×20×60×40≈1.042<3.841,
所以没有95%的把握认为“健身达人”与年龄有关.(2)由(1)知,既是年轻人又是健身达人的概率为12,则随机变量X满足二项分布𝑋~𝐵(3,12),𝑋=0,1,2,3,𝑃(𝑋=0)=C30(1−12)3=18,𝑃(
𝑋=1)=C31(12)1⋅(1−12)2=38,𝑃(𝑋=2)=C32(12)2⋅(1−12)1=38,𝑃(𝑋=3)=C33(12)3=18故X的分布列:X0123P18383818则𝑋的数学期望为𝐸(𝑋)=1×38+2×38+3×18=32.【变式4-2】(2023春·河南安
阳·高三阶段练习)某超市为改善某产品的销售状况并制订销售策略,统计了过去100天该产品的日销售收入(单位:万元)并分成六组制成如图所示的频率分布直方图.(1)求a的值并估计过去100天该产品的日销售收入的平均值𝑥;(同一区间数据以中点值作代表)(
2)该超市过去100天中有30天将该商品降价销售,在该商品降价的30天中有18天该产品的日销售收入不低于0.6万元,判断能否有97.5%的把握认为该商品的日销售收入不低于0.6万元与该日是否降价有关.附:𝐾2=𝑛(𝑎𝑑−𝑏𝑐)2
(𝑎+𝑏)(𝑐+𝑑)(𝑎+𝑐)(𝑏+𝑑),其中𝑛=𝑎+𝑏+𝑐+𝑑.𝑃(𝐾2≥𝑘0)0.0500.0250.010𝑘03.8415.0246.635【解题思路】(1)由频率分
布直方图总面积为1列方程求a,由定义求均值;(2)作出列联表,求得𝐾2,根据表格比较判断即可.【解答过程】(1)依题意有(1.5+2.5+𝑎+2.0+0.8+0.2)×0.1=1,得𝑎=3.0.𝑥=0.35×
0.15+0.45×0.25+0.55×0.30+0.65×0.20+0.75×0.08+0.85×0.02=0.537;(2)依题意作2×2列联表:降价非降价总计不低于0.6万元181230低于0.6
万元125870总计3070100𝐾2=100×(18×58−12×12)230×70×70×30≈18.367,因为18.367>5.024,所以有97.5%的把握认为该商品的日销售收入不低于0.6万元与该日是否
降价有关.【变式4-3】(2023秋·浙江嘉兴·高三期末)为积极响应“反诈”宣传教育活动的要求,某企业特举办了一次“反诈”知识竞赛,规定:满分为100分,60分及以上为合格.该企业从甲、乙两个车间中各抽取了100位职工的竞赛成绩作为样本.对甲车间100位职工的成绩进行统计后,得到
了如图所示的成绩频率分布直方图.(1)估算甲车间职工此次“反诈”知识竞赛的合格率;(2)若将频率视为概率,以样本估计总体.从甲车间职工中,采用有放回的随机抽样方法抽取3次,每次抽1人,每次抽取的结果相互独立,记被抽取的3人次中成绩合
格的人数为𝑋.求随机变量𝑋的分布列;(3)若乙车间参加此次知识竞赛的合格率为60%,请根据所给数据,完成下面的2×2列联表,并根据列联表判断是否有99%的把握认为此次职工“反计”知识竞赛的成绩与其所在车间有关?2×2
列联表甲车间乙车间合计合格人数不合格人数合计附参考公式:①𝜒2=𝑛(𝑎𝑑−𝑏𝑐)2(𝑎+𝑐)(𝑏+𝑑)(𝑎+𝑏)(𝑐+𝑑),其中𝑛=𝑎+𝑏+𝑐+𝑑.②独立性检验临界
值表𝛼0.100.050.0100.0050.001𝑥𝛼2.7063.8416.6357.87910.828【解题思路】(1)根据频率分布直方图的性质,可得答案;(2)根据二项分布的分布列的解题步骤,可得答案;(3)由题意,补全列联表,利用独立性检验的解题步骤,可得答案.【解答过程】(1
)根据频率分布直方图可求得甲车间此次参加“反诈”知识竞赛的合格率=0.02×10+0.03×10+0.02×10+0.01×10=0.8,即80%.(2)由题意可知𝑋=0,1,2,3,由于每次抽取的结果是相互独立的,故𝑋∼𝐵(3,0.8),𝑃
(𝑋=𝑘)=C3𝑘⋅(0.8)𝑘⋅(1−0.8)3−𝑘=C3𝑘⋅0.8𝑘⋅0.23−𝑘,(𝑘=0,1,2,3),所以𝑃(𝑋=0)=C30⋅0.80⋅0.23=0.008,𝑃(𝑋
=1)=C31⋅0.81⋅0.22=0.096,𝑃(𝑋=2)=C32⋅0.82⋅0.21=0.384,𝑃(𝑋=3)=C33⋅0.83⋅0.20=0.512,故随机变量𝑋的分布列为𝑋0123𝑃0.0080.0960.384
0.512(3)根据题中统计数据可填写2×2列联表如下,甲车间乙车间合计合格人数8060140不合格人数204060合计100100200𝜒2=200(80×40−20×60)2100×100×140×60≈9.524>6.635,所以有99%的把握
认为“此次职工‘反计’知识竞赛的成绩与职工所在车间有关系”.