《2017-2018版高中數(shù)學(xué) 第一章 統(tǒng)計(jì)案例章末復(fù)習(xí)課學(xué)案 新人教B版選修1-2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2017-2018版高中數(shù)學(xué) 第一章 統(tǒng)計(jì)案例章末復(fù)習(xí)課學(xué)案 新人教B版選修1-2(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第一章 統(tǒng)計(jì)案例章末復(fù)習(xí)課
題型一 獨(dú)立性檢驗(yàn)思想
獨(dú)立性檢驗(yàn)的基本思想是統(tǒng)計(jì)中的假設(shè)檢驗(yàn)思想,類(lèi)似于數(shù)學(xué)中的反證法,要確認(rèn)兩個(gè)分類(lèi)變量有關(guān)系這一結(jié)論成立的可信程度,首先假設(shè)該結(jié)論不成立,即假設(shè)“兩個(gè)分類(lèi)變量沒(méi)有關(guān)系”成立,在該假設(shè)下我們構(gòu)造的隨機(jī)變量χ2應(yīng)該很小,如果由觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的χ2的值很大,則在一定程度上說(shuō)明假設(shè)不合理.
例1 為了比較注射A,B兩種藥物后產(chǎn)生的皮膚皰疹的面積,選200只家兔做試驗(yàn),將這200只家兔隨機(jī)地分成兩組,每組100只,其中一組注射藥物A,另一組注射藥物B.下表1和表2分別是注射藥物A和藥物B后的試驗(yàn)結(jié)果.(皰疹面積單位:mm2)
表
2、1:注射藥物A后皮膚皰疹面積的頻數(shù)分布表
皰疹面積
[60,65)
[65,70)
[70,75)
[75,80)
頻數(shù)
30
40
20
10
表2:注射藥物B后皮膚皰疹面積的頻數(shù)分布表
皰疹面積
[60,65)
[65,70)
[70,75)
[75,80)
[80,85)
頻數(shù)
10
25
20
30
15
完成下面2×2列聯(lián)表,試問(wèn)能否在犯錯(cuò)誤概率不超過(guò)0.01的前提下,認(rèn)為“注射藥物A后的皰疹面積與注射藥物B后的皰疹面積有差異”.
表3:
皰疹面積小于70 mm2
皰疹面積不小于70 mm2
合計(jì)
注射藥物A
a=
b
3、=
注射藥物B
c=
d=
合計(jì)
n=
解 列出2×2列聯(lián)表
皰疹面積小于70 mm2
皰疹面積不小于70 mm2
合計(jì)
注射藥物A
a=70
b=30
100
注射藥物B
c=35
d=65
100
合計(jì)
105
95
n=200
χ2=≈24.56,
由于χ2>6.635,所以有99%的把握認(rèn)為兩者有關(guān)系,或者說(shuō)在犯錯(cuò)誤概率不超過(guò)0.01的前提下,認(rèn)為“注射藥物A后的皰疹面積與注射藥物B后的皰疹面積有差異”.
反思與感悟 利用假設(shè)檢驗(yàn)的思想,計(jì)算隨機(jī)變量χ2的值,可以更精確地判斷兩個(gè)分類(lèi)變量是否有關(guān)系.
跟蹤訓(xùn)練1 為了
4、解某班學(xué)生喜愛(ài)打籃球是否與性別有關(guān),對(duì)本班50人進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查得到了如下的列聯(lián)表:
喜愛(ài)打籃球
不喜愛(ài)打籃球
合計(jì)
男生
5
女生
10
合計(jì)
50
已知在全部50人中隨機(jī)抽取1人抽到喜愛(ài)打籃球的學(xué)生的概率為.
(1)請(qǐng)將上面的列聯(lián)表補(bǔ)充完整;
(2)是否有99%的把握認(rèn)為喜愛(ài)打籃球與性別有關(guān)?說(shuō)明你的理由;
(3)已知喜愛(ài)打籃球的10位女生中,A1,A2,A3,A4,A5還喜歡打羽毛球,B1,B2,B3還喜歡打乒乓球,C1,C2還喜歡踢足球,現(xiàn)再?gòu)南矚g打羽毛球、喜歡打乒乓球、喜歡踢足球的女生中各選出1名進(jìn)行其他方面的調(diào)查,求B1和C1不全
5、被選中的概率.
解 (1)列聯(lián)表補(bǔ)充如下:
喜愛(ài)打籃球
不喜愛(ài)打籃球
合計(jì)
男生
20
5
25
女生
10
15
25
合計(jì)
30
20
50
(2)∵χ2=≈8.333>6.635,
∴有99%的把握認(rèn)為喜愛(ài)打籃球與性別有關(guān).
(3)從10位女生中選出喜歡打羽毛球、喜歡打乒乓球、喜歡踢足球的各1名,其一切可能的結(jié)果組成的基本事件如下:
(A1,B1,C1),(A1,B1,C2),(A1,B2,C1),(A1,B2,C2),(A1,B3,C1),(A1,B3,C2),(A2,B1,C1),(A2,B1,C2),(A2,B2,C1),(A2,B2,C
6、2),(A2,B3,C1),(A2,B3,C2),(A3,B1,C1),(A3,B1,C2),(A3,B2,C1),(A3,B2,C2),(A3,B3,C1),(A3,B3,C2),(A4,B1,C1),(A4,B1,C2),(A4,B2,C1),(A4,B2,C2),(A4,B3,C1),(A4,B3,C2),(A5,B1,C1),(A5,B1,C2),(A5,B2,C1),(A5,B2,C2),(A5,B3,C1),(A5,B3,C2),
基本事件的總數(shù)為30.
用M表示“B1,C1不全被選中”這一事件,則其對(duì)立事件表示“B1,C1全被選中”這一事件,由于由(A1,B1,C1),(A2
7、,B1,C1),(A3,B1,C1),(A4,B1,C1),(A5,B1,C1)共5個(gè)基本事件組成,所以P()==.
由對(duì)立事件的概率公式得P(M)=1-P()=1-=.
題型二 數(shù)形結(jié)合思想
在回歸分析中,我們可以使用散點(diǎn)圖觀察兩個(gè)變量間的相關(guān)關(guān)系,也可以大致分析回歸方程是否有實(shí)際意義,這就體現(xiàn)出我們數(shù)學(xué)中常用的數(shù)形結(jié)合思想.
例2 某城區(qū)為研究城鎮(zhèn)居民家庭月人均生活費(fèi)支出和月人均收入的相關(guān)關(guān)系,隨機(jī)抽取10戶進(jìn)行調(diào)查,其結(jié)果如下:
月人均收入x(元)
300
390
420
520
570
月人均生活費(fèi)y(元)
255
324
335
360
450
月人
8、均收入x(元)
700
760
800
850
1 080
月人均生活費(fèi)y(元)
520
580
600
630
750
(1)作出散點(diǎn)圖;
(2)求出回歸直線方程;
(3)試預(yù)測(cè)月人均收入為1 100元和月人均收入為1 200元的兩個(gè)家庭的月人均生活費(fèi).
解 (1)作出散點(diǎn)圖如圖所示,由圖可知月人均生活費(fèi)與月人均收入之間具有較強(qiáng)的線性相關(guān)關(guān)系.
(2)通過(guò)計(jì)算可知=639,=480.4,
x=4 610 300,xiyi=3 417 560,
∴ =≈0.659 9, =- =58.723 9,
∴回歸直線方程為 =0.659 9x+58.723 9
9、.
(3)由以上分析可知,我們可以利用回歸直線方程
=0.659 9x+58.723 9來(lái)計(jì)算月人均生活費(fèi)的預(yù)報(bào)值.
將x=1 100代入,得y≈784.61,
將x=1 200代入,得y≈850.60.
故預(yù)測(cè)月人均收入分別為1 100元和1 200元的兩個(gè)家庭的月人均生活費(fèi)分別為784.61元和850.60元.
跟蹤訓(xùn)練2 對(duì)變量x,y有觀測(cè)數(shù)據(jù)(xi,yi) (i=1,2,…,10),得散點(diǎn)圖1;對(duì)變量u,v有觀測(cè)數(shù)據(jù)(ui,vi) (i=1,2,…,10),得散點(diǎn)圖2.其相關(guān)系數(shù)分別為r1,r2,由這兩個(gè)散點(diǎn)圖可以判斷( )
A.r1>0,r2>0 B.r1>
10、0,r2<0
C.r1<0,r2>0 D.r1<0,r2<0
答案 C
題型三 轉(zhuǎn)化與化歸思想在回歸分析中的應(yīng)用
回歸分析是對(duì)抽取的樣本進(jìn)行分析,確定兩個(gè)變量的相關(guān)關(guān)系,并用一個(gè)變量的變化去推測(cè)另一個(gè)變量的變化.如果兩個(gè)變量非線性相關(guān),我們可以通過(guò)對(duì)變量進(jìn)行變換,轉(zhuǎn)化為線性相關(guān)問(wèn)題.
例3 在試驗(yàn)中得到變量y與x的數(shù)據(jù)如下表:
x
19
23
27
31
35
y
4
11
24
109
325
試求y與x之間的回歸方程,當(dāng)x=40時(shí),預(yù)測(cè)y的值.
解 作散點(diǎn)圖,如圖.
從圖中可以看出,這些點(diǎn)分布在某條指數(shù)函數(shù)y=的周?chē)?
現(xiàn)在,問(wèn)題變?yōu)槿绾喂?/p>
11、計(jì)待定參數(shù)c1,c2,可通過(guò)對(duì)數(shù)變換把指數(shù)關(guān)系變?yōu)榫€性關(guān)系,那么令z=ln y,則z=bx+a(a=ln c1,b=c2).
列表如下:
x
19
23
27
31
35
z
1.386
2.398
3.178
4.691
5.784
作散點(diǎn)圖,如圖.
從圖中可以看出x與z有很強(qiáng)的線性相關(guān)性.
由上表中的數(shù)據(jù)得到回歸直線方程=0.277x-3.998.
所以,變量y關(guān)于x的回歸方程為=e0.277x-3.998.
即當(dāng)x=40時(shí),y的值約為1 190.
反思與感悟 若兩個(gè)變量非線性相關(guān),可以通過(guò)散點(diǎn)圖觀察確定用冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)模型來(lái)
12、擬合兩個(gè)變量間的關(guān)系,然后通過(guò)變換轉(zhuǎn)化為線性相關(guān)問(wèn)題.
跟蹤訓(xùn)練3 在某化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得如下表所示的6對(duì)數(shù)據(jù),其中x(單位:min)表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)間,y(單位:mg)表示未轉(zhuǎn)化物質(zhì)的質(zhì)量.
x/min
1
2
3
4
5
6
y/mg
39.8
32.2
25.4
20.3
16.2
13.3
(1)設(shè)y與x之間具有關(guān)系y=cdx,試根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)估計(jì)c和d的值(精確到0.001);
(2)估計(jì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到10 min時(shí)未轉(zhuǎn)化物質(zhì)的質(zhì)量(精確到0.1).
解 (1)在y=cdx兩邊取自然對(duì)數(shù),令ln y=z,ln c=a,ln d=b,則z=a+bx.
13、由已知數(shù)據(jù),得
x
1
2
3
4
5
6
y
39.8
32.2
25.4
20.3
16.2
13.3
z
3.684
3.472
3.235
3.011
2.785
2.588
由公式得 ≈3.905 5, ≈-0.221 9,
則回歸直線方程為 =3.905 5-0.221 9x.
而ln c=3.905 5,ln d=-0.221 9,
故c≈49.675,d≈0.801,
所以c和d的估計(jì)值分別為49.675,0.801.
(2)當(dāng)x=10時(shí),由(1)所得公式可得y≈5.4.
故化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到10 min時(shí)未轉(zhuǎn)化物質(zhì)的質(zhì)量為5.4 mg.
[呈重點(diǎn)、現(xiàn)規(guī)律]
1.建立回歸模型的基本步驟:(1)確定研究對(duì)象,明確哪個(gè)變量是解釋變量,哪個(gè)變量是預(yù)報(bào)變量.(2)畫(huà)出散點(diǎn)圖,觀察它們之間的關(guān)系.(3)由經(jīng)驗(yàn)確定回歸方程的類(lèi)型.(4)按照一定的規(guī)則估計(jì)回歸方程中的參數(shù).
2.獨(dú)立性檢驗(yàn)是對(duì)兩個(gè)分類(lèi)變量間是否存在相關(guān)關(guān)系的一種案例分析方法.而利用假設(shè)的思想方法,計(jì)算出某一個(gè)隨機(jī)變量χ2的值來(lái)判斷更精確些.
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