高中数学选修2-3第三章统计案例教案
教案
第三章 统计案例
§3.1 独立性检验(1)
一.问题情境
5月31日是世界无烟日。有关医学研究表明,许多疾病,例如:心脏病、癌症、脑血管病、慢性阻塞性肺病等都与吸烟有关,吸烟已成为继高血压之后的第二号全球杀手。这些疾病与吸烟有关的结论是怎样得出的呢?我们看一下问题:
1. 某医疗机构为了了解呼吸道疾病与吸烟是否有关,进行了一次抽样调查,共调查了515个成年人,其中吸烟者220人,
不吸烟者295人.调查结果是:吸烟的220人中有37人患呼吸道疾病(简称患病),183人未患呼吸道疾病(简称未患病);不吸烟的295人中有21人患病,274人未患病. 问题:根据这些数据能否断定“患呼吸道疾病与吸烟有关”? 二.学生活动
为了研究这个问题,(1)引导学生将上述数据用下表来表示:

(2)估计吸烟者与不吸烟者患病的可能性差异:
在吸烟的人中,有
3721
16.82%

的人患病,在不吸烟的人中,有 7.12%的人患病. 220295
问题:由上述结论能否得出患病与吸烟有关?把握有多大? 三.建构数学 1.独立性检验:
(1)假设H0:患病与吸烟没有关系.
若将表中“观测值”用字母表示,则得下表:
(近似的判断方法:设n
a b c d,如果H0成立,则在吸烟的人中患病的比例与
不吸烟的人中患病的比例应差不多,由此可得
ac
a bc d
,即a(c d) c(a b) ad bc 0
,因此,
|ad bc|越小,患病与吸烟之间的关系越弱,否则,关系越强.)
设n
a b c d,
在假设H0成立的条件下,可以通过求 “吸烟且患病”、“吸烟但未患病”、“不吸烟但患病”、“不吸烟且未患病”
的概率(观测频率),将各种人群的估计人数用a,b,c,d,n表示出来. 例如:“吸烟且患病”的估计人数为n P(AB)
a ba c
; nna bb d
“吸烟但未患病” 的估计人数为n P(AB) n ; nn
n


