2022年高考数学新高考Ⅰ-20 |
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2022-12-15 15:52:31 |
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(12分)一医疗团队为研究某地的一种地方性疾病与当地居民的卫生习惯(卫生习惯分为良好和不够良好两类)的关系,在已患该疾病的病例中随机调查了100例(称为病例组),同时在未患该疾病的人群中随机调查了100人(称为对照组),得到如下数据:
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不够良好 |
良好 |
病例组 |
40 |
60 |
对照组 |
10 |
90 |
(1)能否有$99%$的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异? (2)从该地的人群中任选一人,$A$表示事件“选到的人卫生习惯不够良好”, $B$表示事件“选到的人患有该疾病”, $\dfrac{P(B\vert A)}{P(\overline{B}\vert A)}$与$\dfrac{P(B\vert \overline{A})}{P(\overline{B}\vert \overline{A})}$的比值是卫生习惯不够良好对患该疾病风险程度的一项度量指标,记该指标为$R$. (ⅰ)证明:$R=\dfrac{P(A\vert B)}{P(\overline{A}\vert B)}\cdot \dfrac{P(\overline{A}\vert \overline{B})}{P(A\vert \overline{B})}$; (ⅱ)利用该调查数据,给出$P(A\vert B)$,$P(A\vert \overline{B})$的估计值,并利用(ⅰ)的结果给出$R$的估计值. 附:$K^{2}=\dfrac{n(ad-bc)^{2}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}$.
$P(K^{2}\geqslant k)$ |
0.050 |
0.010 |
0.001 |
$k$ |
3.841 |
6.635 |
10.828 |
分析:(1)补充列联表,根据表中数据计算$K^{2}$,对照附表得出结论. (2)(i)根据条件概率的定义与运算性质,证明即可; (ⅱ)利用调查数据和对立事件的概率公式,计算即可. 解:(1)补充列联表为:
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不够良好 |
良好 |
合计 |
病例组 |
40 |
60 |
100 |
对照组 |
10 |
90 |
100 |
合计 |
50 |
150 |
200 |
计算$K^{2}=\dfrac{200{\times (40\times 90-10\times 60)}^{2}}{100\times 100\times 50\times 150}=24 > 6.635$, 所以有$99%$的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异. (2)(i)证明: $R=\dfrac{P(B\vert A)}{P(\overline{B}\vert A)}:\dfrac{P(B\vert \overline{A})}{P(\overline{B}\vert \overline{A})}$ $=\dfrac{P(B\vert A)}{P(\overline{B}\vert A)}\cdot \dfrac{P(\overline{B}\vert \overline{A})}{P(B\vert \overline{A})}$ $=\dfrac{\dfrac{P(AB)}{P(A)}}{\dfrac{P(A\overline{B})}{P(A)}}\cdot \dfrac{\dfrac{P(\overline{A}\overline{B})}{P(\overline{A})}}{\dfrac{P(\overline{A}B)}{P(\overline{A})}}$ $=\dfrac{P(AB)\cdot P(\overline{A}\overline{B})}{P(A\overline{B})\cdot P(\overline{A}B)}$ $=\dfrac{\dfrac{P(AB)}{P(B)}}{\dfrac{P(\overline{A}B)}{P(B)}}\cdot \dfrac{\dfrac{P(\overline{A}\overline{B})}{P(\overline{B})}}{\dfrac{P(A\overline{B})}{P(\overline{B})}}$ $=\dfrac{P(A\vert B)}{P(\overline{A}\vert B)}\cdot \dfrac{P(\overline{A}\vert \overline{B})}{P(A\vert \overline{B})}$; (ⅱ)利用调查数据,$P(A\vert B)=\dfrac{40}{100}=\dfrac{2}{5}$, $P(A\vert \overline{B})=\dfrac{10}{100}=\dfrac{1}{10}$, $P(\overline{A}\vert B)=1-P(A\vert B)=\dfrac{3}{5}$, $P(\overline{A}\vert \overline{B})=1-P(A\vert \overline{B})=\dfrac{9}{10}$, 所以$R=\dfrac{\dfrac{2}{5}}{\dfrac{3}{5}}\times \dfrac{\dfrac{9}{10}}{\dfrac{1}{10}}=6$. 点评:本题考查了独立性检验应用问题,也考查了条件概率的应用问题,是中档题.
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