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1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
第3講 相關(guān)性、最小二乘估計(jì)與統(tǒng)計(jì)案例
基礎(chǔ)鞏固題組
(建議用時(shí):40分鐘)
一、選擇題
1.下列兩個(gè)變量之間的關(guān)系是相關(guān)關(guān)系的是 ( ).
A.速度一定時(shí),位移與時(shí)間
B.單位面積的產(chǎn)量為常數(shù)時(shí),土地面積與總產(chǎn)量
C.身高與體重
D.電壓一定時(shí),電流與電阻
解析 A、B、D中兩個(gè)變量間的關(guān)系都是確定的,所以是函數(shù)關(guān)系;C中的兩個(gè)變量間是相關(guān)關(guān)系,對(duì)于身高一樣的人,體重仍可以不同,故選C.
答案 C
2.設(shè)(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)是變量x
2、和y的n個(gè)樣本點(diǎn),直線l是由這些樣本點(diǎn)通過(guò)最小二乘法得到的線性回歸直線(如圖),以下結(jié)論正確的是
( ).
A.直線l過(guò)點(diǎn)(,)
B.x和y的相關(guān)系數(shù)為直線l的斜率
C.x和y的相關(guān)系數(shù)在0到1之間
D.當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),分布在l兩側(cè)的樣本點(diǎn)的個(gè)數(shù)一定相同
解析 由樣本的中心(,)落在回歸直線上可知A正確;x和y的相關(guān)系數(shù)表示為x與y之間的線性相關(guān)程度,不表示直線l的斜率,故B錯(cuò);x和y的相關(guān)系數(shù)應(yīng)在-1到1之間,故C錯(cuò);分布在回歸直線兩側(cè)的樣本點(diǎn)的個(gè)數(shù)并不絕對(duì)平均,即無(wú)論樣本點(diǎn)個(gè)數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù),故D錯(cuò).
答案 A
3.在一組樣本數(shù)據(jù)(x1,y1),(x2,y2),…,(x
3、n,yn)(n≥2,x1,x2,…,xn不全相等)的散點(diǎn)圖中,若所有樣本點(diǎn)(xi,yi)(i=1,2,…,n)都在直線y=x+1上,則這組樣本數(shù)據(jù)的樣本相關(guān)系數(shù)為 ( ).
A.-1 B.0
C. D.1
解析 所有點(diǎn)均在直線上,則樣本相關(guān)系數(shù)最大即為1,故選D.
答案 D
4.(20xx九江模擬)對(duì)具有線性相關(guān)關(guān)系的變量x,y,測(cè)得一組數(shù)據(jù)如下
x
2
4
5
6
8
y
20
40
60
70
80
根據(jù)上表,利用最小二乘法得它們的回歸直線方程為y=10.5x+a,據(jù)此模型來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)x=20時(shí),y的估計(jì)值為( ).
A.210 B.210.5
4、
C.211.5 D.212.5
解析 由數(shù)據(jù)中可知=5,=54,代入回歸直線方程得a=1.5,所以y=10.5x+1.5,當(dāng)x=20時(shí),y=10.520+1.5=211.5.
答案 C
5.(20xx延安模擬)某校為了研究學(xué)生的性別和對(duì)待某一活動(dòng)的態(tài)度(支持與不支持)的關(guān)系,運(yùn)用22列聯(lián)表進(jìn)行獨(dú)立性檢驗(yàn),經(jīng)計(jì)算χ2=7.069,則有多大把握認(rèn)為“學(xué)生性別與支持該活動(dòng)有關(guān)系”. ( ).
A.0.1% B.1%
C.99% D.99.9%
解析 因?yàn)棣?=7.069>6.635,所以P(χ2>6.635)=0.010,所以說(shuō)有99%的把握認(rèn)為“學(xué)生性別與支持該活動(dòng)有關(guān)系”
5、.
答案 C
二、填空題
6.已知施化肥量x與水稻產(chǎn)量y的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,則變量x與變量y是________相關(guān)(填“正”或“負(fù)”).
施化肥量x
15
20
25
30
35
40
45
水稻產(chǎn)量y
330
345
365
405
445
450
455
解析 因?yàn)樯Ⅻc(diǎn)圖能直觀地反映兩個(gè)變量是否具有相關(guān)關(guān)系,所以畫出散點(diǎn)圖如圖所示:
通過(guò)觀察圖像可知變量x與變量y是正相關(guān).
答案 正
7.(20xx濟(jì)南模擬)為了均衡教育資源,加大對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)的教育投入,調(diào)查了某地若干戶家庭的年收入x(單位:萬(wàn)元)和年教育支出y(單位:萬(wàn)元),調(diào)查顯示年收入x與
6、年教育支出y具有線性相關(guān)關(guān)系,并由調(diào)查數(shù)據(jù)得到y(tǒng)對(duì)x的回歸直線方程:y=0.15x+0.2.由回歸直線方程可知,家庭年收入每增加1萬(wàn)元,年教育支出平均增加________萬(wàn)元.
解析 回歸直線的斜率為0.15,所以家庭年收入每增加1萬(wàn)元,年教育支出平均增加0.15萬(wàn)元.
答案 0.15
8.為了判斷高中三年級(jí)學(xué)生是否選修文科與性別的關(guān)系,現(xiàn)隨機(jī)抽取50名學(xué)生,得到如下22列聯(lián)表:
理科
文科
男
13
10
女
7
20
根據(jù)表中數(shù)據(jù),得到χ2=≈4.844.
則認(rèn)為選修文科與性別有關(guān)系的可能性約為________.
解析 ∵χ2≈4.844,根據(jù)假設(shè)檢驗(yàn)的基本
7、原理,應(yīng)該斷定“是否選修文科與性別之間有關(guān)系”成立,并且這種判斷正確的可能性約為95%.
答案 95%
三、解答題
9.某班主任對(duì)全班50名學(xué)生進(jìn)行了作業(yè)量多少的調(diào)查.?dāng)?shù)據(jù)如下表:
認(rèn)為作業(yè)多
認(rèn)為作業(yè)不多
合計(jì)
喜歡玩游戲
18
9
不喜歡玩游戲
8
15
合計(jì)
(1)請(qǐng)完善上表中所缺的有關(guān)數(shù)據(jù);
(2)試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明有多大把握認(rèn)為喜歡玩游戲與作業(yè)量的多少有關(guān)系?
解 (1)
認(rèn)為作業(yè)多
認(rèn)為作業(yè)不多
合計(jì)
喜歡玩游戲
18
9
27
不喜歡玩游戲
8
15
23
合計(jì)
26
24
50
(2)將表中
8、的數(shù)據(jù)代入公式χ2==≈5.059>3.841,
即說(shuō)明有95%以上的把握認(rèn)為喜歡玩游戲與作業(yè)量的多少有關(guān)系.
10.下表提供了某廠節(jié)能降耗技術(shù)改造后生產(chǎn)甲產(chǎn)品過(guò)程中記錄的產(chǎn)量x(噸)與相應(yīng)的生產(chǎn)能耗y(噸標(biāo)準(zhǔn)煤)的幾組對(duì)照數(shù)據(jù).
x
3
4
5
6
y
2.5
3
4
4.5
(1)請(qǐng)畫出上表數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖;
(2)請(qǐng)根據(jù)上表提供的數(shù)據(jù),用最小二乘法求出y關(guān)于x的線性回歸方程y=bx+a;
(3)已知該廠技改前生產(chǎn)100噸甲產(chǎn)品的生產(chǎn)能耗為90噸標(biāo)準(zhǔn)煤.試根據(jù)(2)求出的線性回歸方程,預(yù)測(cè)生產(chǎn)100噸甲產(chǎn)品的生產(chǎn)能耗比技改前降低多少噸標(biāo)準(zhǔn)煤?
(參考數(shù)值:32.
9、5+43+54+64.5=66.5)
解 (1)由題設(shè)所給數(shù)據(jù),可得散點(diǎn)圖如圖所示.
(2)由對(duì)照數(shù)據(jù),計(jì)算得:=86,
==4.5(噸),
==3.5(噸).
已知iyi=66.5,
所以,由最小二乘法確定的回歸方程的系數(shù)為:
b===0.7,
a=-b=3.5-0.74.5=0.35.
因此,所求的線性回歸方程為y=0.7x+0.35.
(3)由(2)的回歸方程及技改前生產(chǎn)100噸甲產(chǎn)品的生產(chǎn)能耗,得降低的生產(chǎn)能耗為:
90-(0.7100+0.35)=19.65(噸標(biāo)準(zhǔn)煤).
能力提升題組
(建議用時(shí):25分鐘)
一、選擇題
1.以下四個(gè)命題,其中正
10、確的是 ( ).
①?gòu)膭蛩賯鬟f的產(chǎn)品生產(chǎn)流水線上,質(zhì)檢員每20分鐘從中抽取一件產(chǎn)品進(jìn)行某項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè),這樣的抽樣是分層抽樣;
②兩個(gè)隨機(jī)變量相關(guān)性越強(qiáng),則相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值越接近于1;
③在線性回歸方程y=0.2x+12中,當(dāng)解釋變量x每增加一個(gè)單位時(shí),預(yù)報(bào)變量y平均增加0.2個(gè)單位;
④對(duì)分類變量X與Y,它們的隨機(jī)變量χ2值越小,“X與Y有關(guān)系”的把握程度越大.
A.①④ B.②④
C.①③ D.②③
解析 ①是系統(tǒng)抽樣;對(duì)于④,隨機(jī)變量χ2值越小,說(shuō)明兩個(gè)相關(guān)變量有關(guān)系的把握程度越?。?
答案 D
2.變量X與Y相對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)為(10,1),(11.3,2),(11.
11、8,3),(12.5,4),(13,5);變量U與V相對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)為(10,5),(11.3,4),(11.8,3),(12.5,2),(13,1).r1表示變量Y與X之間的線性相關(guān)系數(shù),r2表示變量V與U之間的線性相關(guān)系數(shù),則 ( ).
A.r2<r1<0 B.0<r2<r1
C.r2<0<r1 D.r2=r1
解析 對(duì)于變量Y與X而言,Y隨X的增大而增大,故Y與X正相關(guān),即r1>0;對(duì)于變量V與U而言,V隨U的增大而減小,故V與U負(fù)相關(guān),即r2<0,所以選C.
答案 C
二、填空題
3.(20xx江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)某車間為了規(guī)定工時(shí)定額,需要確定加工零件所花費(fèi)的時(shí)間,為此
12、進(jìn)行了5次試驗(yàn).根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)(如下表),由最小二乘法求得回歸方程y=0.67x+54.9.
零件數(shù)x(個(gè))
10
20
30
40
50
加工時(shí)間y(min)
62
75
81
89
現(xiàn)發(fā)現(xiàn)表中有一個(gè)數(shù)據(jù)看不清,請(qǐng)你推斷出該數(shù)據(jù)的值為________.
解析 由已知可計(jì)算求出=30,而回歸直線方程必過(guò)點(diǎn)(,),則=0.6730+54.9=75,設(shè)模糊數(shù)字為a,則
=75,計(jì)算得a=68.
答案 68
三、解答題
4.電視傳媒公司為了解某地區(qū)觀眾對(duì)某類體育節(jié)目的收視情況,隨機(jī)抽取了100名觀眾進(jìn)行調(diào)查,其中女性有55名.下面是根據(jù)調(diào)查結(jié)果繪制的觀眾日均收
13、看該體育節(jié)目時(shí)間的頻率分布直方圖:
將日均收看該體育節(jié)目時(shí)間不低于40分鐘的觀眾稱為“體育迷”,已知“體育迷”中有10名女性.
(1)根據(jù)已知條件完成下面的22列聯(lián)表,并據(jù)此資料你是否認(rèn)為“體育迷”與性別有關(guān)?
非體育迷
體育迷
合計(jì)
男
女
合計(jì)
(2)將日均收看該體育節(jié)目不低于50分鐘的觀眾稱為“超級(jí)體育迷”,已知“超級(jí)體育迷”中有2名女性.若從“超級(jí)體育迷”中任意選取2人,求至少有1名女性觀眾的概率.
解 (1)由所給的頻率分布直方圖知,
“體育迷”人數(shù)為100(100.020+100.005)=25,
“非體育迷”人數(shù)
14、為75,則據(jù)題意完成22列聯(lián)表:
非體育迷
體育迷
合計(jì)
男
30
15
45
女
45
10
55
合計(jì)
75
25
100
將22列聯(lián)表的數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算:
χ2==≈3.030.
因?yàn)?.030>2.706,
所以有90%的把握認(rèn)為“體育迷”與性別有關(guān).
(2)由所給的頻率分布直方圖知
“超級(jí)體育迷”人數(shù)為100(100.005)=5,
記ai(i=1,2,3)表示男性,bj(j=1,2)表示女性,所有可能結(jié)果構(gòu)成的基本事件空間為Ω={(a1,a2),(a1,a3),(a2,a3),(a1,b1),(a2,b1),(a3,b1),(a1,b2),(a2,b2),(a3,b2),(b1,b2)},共有10個(gè)基本事件組成,且每個(gè)基本事件出現(xiàn)是等可能的.用A表示事件“任選2人,至少1名女性”,
則A={(a1,b1),(a2,b1),(a3,b1),(a1,b2),(a2,b2),(a3,b2),(b1,b2)},共有7個(gè)基本事件組成,故任選2人,至少1名女性觀眾的概率為P(A)=.