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2022高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第10章 算法初步與統(tǒng)計 第4課時 線性回歸分析與統(tǒng)計案例練習(xí) 理

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1、2022高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第10章 算法初步與統(tǒng)計 第4課時 線性回歸分析與統(tǒng)計案例練習(xí) 理 1.甲、乙、丙、丁四位同學(xué)各自對A,B兩變量的線性相關(guān)性做試驗,并用回歸分析方法分別求得相關(guān)系數(shù)r如下表: 甲 乙 丙 丁 r -0.82 -0.78 -0.69 -0.85 則哪位同學(xué)的試驗結(jié)果體現(xiàn)A,B兩變量有更強(qiáng)的線性相關(guān)性(  ) A.甲           B.乙 C.丙 D.丁 答案 D 2.(2018·湖北七市聯(lián)考)廣告投入對商品的銷售額有較大影響.某電商對連續(xù)5個年度的廣告費(fèi)x和銷售額y進(jìn)行統(tǒng)計,得到統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下表(單位:萬元): 廣告費(fèi)x 2

2、 3 4 5 6 銷售額y 29 41 50 59 71 由上表可得回歸方程為=10.2x+,據(jù)此模型,預(yù)測廣告費(fèi)為10萬元時銷售額約為(  ) A.101.2萬元 B.108.8萬元 C.111.2萬元 D.118.2萬元 答案 C 解析 根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表,可得=×(2+3+4+5+6)=4,=×(29+41+50+59+71)=50,而回歸直線=10.2x+經(jīng)過樣本點(diǎn)的中心(4,50),∴50=10.2×4+,解得=9.2,∴回歸方程為=10.2x+9.2,∴當(dāng)x=10時,=10.2×10+9.2=111.2,故選C. 3.(2018·贛州一模)以下四

3、個命題: ①從勻速傳遞的產(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)行某項指標(biāo)檢測,這樣的抽樣是分層抽樣; ②兩個隨機(jī)變量相關(guān)性越強(qiáng),則相關(guān)系數(shù)的絕對值越接近于1; ③在回歸直線方程=0.2x+12中,當(dāng)解釋變量x每增加1個單位時,預(yù)報變量平均增加0.2個單位; ④分類變量X與Y,對它們的隨機(jī)變量K2的觀測值k來說,k越小,“X與Y有關(guān)系”的把握程度越大. 其中真命題為(  ) A.①④ B.②④ C.①③ D.②③ 答案 D 解析?、贋橄到y(tǒng)抽樣;④分類變量X與Y,對它們的隨機(jī)變量K2的觀測值k來說,k越大,“X與Y有關(guān)系”的把握程度越大. 4.下面是一個2

4、×2列聯(lián)表 y1 y2 總計 x1 a 21 73 x2 22 25 47 合計 b 46 120 其中a,b處填的值分別為(  ) A.94 72 B.52 50 C.52 74 D.74 52 答案 C 解析 由a+21=73,得a=52,a+22=b,得b=74.故選C. 5.(2018·湖南衡陽聯(lián)考)甲、乙、丙、丁四位同學(xué)各自對A,B兩個變量的線性相關(guān)性做試驗,并用回歸分析方法分別求得相關(guān)系數(shù)r與殘差平方和m,如下表: 甲 乙 丙 丁 r 0.82 0.78 0.69 0.85 m 106 115

5、124 103 則哪位同學(xué)的試驗結(jié)果體現(xiàn)A,B兩變量有更強(qiáng)的線性相關(guān)性(  ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 答案 D 解析 r越大,m越小,線性相關(guān)性越強(qiáng).故選D. 6.(2018·衡水中學(xué)調(diào)研)以下四個命題中,真命題是(  ) A.對分類變量x與y的隨機(jī)變量K2的觀測值k來說,k越小,判斷“x與y有關(guān)系”的把握程度越大 B.兩個隨機(jī)變量的線性相關(guān)性越強(qiáng),相關(guān)系數(shù)的絕對值越接近于0 C.若數(shù)據(jù)x1,x2,x3,…,xn的方差為1,則2x1,2x2,2x3,…,2xn的方差為2 D.在回歸分析中,可用相關(guān)指數(shù)R2的值判斷模型的擬合效果,R2越大,模型的擬合效果越

6、好 答案 D 解析 對于A,對分類變量x與y的隨機(jī)變量K2的觀測值k來說,k越大,判斷“x與y有關(guān)系”的把握程度越大,故A錯誤;對于B,兩個隨機(jī)變量的線性相關(guān)性越強(qiáng),相關(guān)系數(shù)的絕對值越接近于1,故B錯誤;對于C,若數(shù)據(jù)x1,x2,x3,…,xn的方差為1,則2x1,2x2,2x3,…,2xn的方差為4,故C錯誤;對于D,根據(jù)離散變量的線性相關(guān)及相關(guān)指數(shù)的有關(guān)知識可知D正確. 7.2015年年度史詩大劇《羋月傳》風(fēng)靡大江南北,影響力不亞于以前的《甄嬛傳》.某記者調(diào)查了大量《羋月傳》的觀眾,發(fā)現(xiàn)年齡段與愛看的比例存在較好的線性相關(guān)關(guān)系,年齡在[10,14],[15,19],[20,24],[

7、25,29][30,34]的愛看比例分別為10%,18%,20%,30%,t%.現(xiàn)用這5個年齡段的中間值代表年齡段,如12代表[10,14],17代表[15,19],根據(jù)前四個數(shù)據(jù)求得愛看比例y關(guān)于x的線性回歸方程為y=(kx-4.68)%,由此可推測t的值為(  ) A.33 B.35 C.37 D.39 答案 B 解析 依題意,x=×(12+17+22+27)=19.5, y=×(10%+18%+20%+30%)=19.5%, 又∵回歸直線必過點(diǎn)(x,y),∴19.5%=(k×19.5-4.68)%,解得k=,∴當(dāng)x=32時,(×32-4.68)%=35%,∴t≈35.

8、 8.(2018·廣西南寧月考)某同學(xué)寒假期間對其30位親屬的飲食習(xí)慣進(jìn)行了一次調(diào)查,列出了如下列聯(lián)表: 偏愛蔬菜 偏愛肉類 合計 50歲以下 4 8 12 50歲以上 16 2 18 合計 20 10 30 則可以說其親屬的飲食習(xí)慣與年齡有關(guān)的把握為(  ) 附:K2=. P(K2≥k0) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 A.90% B.95% C.99% D.99.9%

9、 答案 C 解析 由2×2列聯(lián)表知,K2==10.∵K2>6.635,K2<10.828,∴有99%的把握認(rèn)為其親屬的飲食習(xí)慣與年齡有關(guān). 9.2017世界特色魅力城市200強(qiáng)新鮮出爐,包括黃山市在內(nèi)的28個中國城市入選,美麗的黃山風(fēng)景和人文景觀迎來眾多賓客.現(xiàn)在很多人喜歡“自助游”,某調(diào)查機(jī)構(gòu)為了了解“自助游”是否與性別有關(guān),在黃山旅游節(jié)期間,隨機(jī)抽取了100人,得如下所示的列聯(lián)表: 贊成“自助游” 不贊成“自助游” 合計 男性 30 15 45 女性 45 10 55 合計 75 25 100 參照公式,得到的正確結(jié)論是(  ) A.有99.5%以

10、上的把握認(rèn)為“贊成‘自助游’與性別無關(guān)” B.有99.5%以上的把握認(rèn)為“贊成‘自助游’與性別有關(guān)” C.在犯錯誤的概率不超過0.1的前提下,認(rèn)為“贊成‘自助游’與性別無關(guān)” D.在犯錯誤的概率不超過0.1的前提下,認(rèn)為“贊成‘自助游’與性別有關(guān)” 參考公式:K2=,其中n=a+b+c+d. P(K2≥k0) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 答案 D 解析 將2×2列聯(lián)表中的數(shù)據(jù)代入計算,得K2=≈3.030,∵

11、2.706<3.030<3.841,∴在犯錯誤的概率不超過0.1的前提下,可以認(rèn)為“贊成‘自助游’與性別有關(guān)”. 10.某研究機(jī)構(gòu)對高三學(xué)生的記憶力x和判斷力y進(jìn)行統(tǒng)計分析,所得數(shù)據(jù)如下表: x 6 8 10 12 y 2 3 5 6 則y對x的線性回歸直線方程為(  ) A.=2.3x-0.7 B.=2.3x+0.7 C.=0.7x-2.3 D.=0.7x+2.3 (相關(guān)公式:=,=y(tǒng)-x) 答案 C 解析 ∵xiyi=6×2+8×3+10×5+12×6=158,x==9,y==4. ∴==0.7,=4-0.7×9=-2.3. 故線性回歸直線方程

12、為=0.7x-2.3. 11.在一次考試中,5名學(xué)生的數(shù)學(xué)和物理成績?nèi)缦卤恚?已知學(xué)生的數(shù)學(xué)和物理成績具有線性相關(guān)關(guān)系) 學(xué)生的編號i 1 2 3 4 5 數(shù)學(xué)成績x 80 75 70 65 60 物理成績y 70 66 68 64 62 現(xiàn)已知其線性回歸方程為 =0.36x+ ,則根據(jù)此線性回歸方程估計數(shù)學(xué)得90分的同學(xué)的物理成績?yōu)開_______(四舍五入到整數(shù)). 答案 73 解析?。剑?0,==66, 所以66=0.36×70+ ,解得 =40.8. 所以0.36×90+40.8=73.2≈73. 12.某工廠為了對一種新研發(fā)的產(chǎn)品進(jìn)行

13、合理定價,將該產(chǎn)品按事先擬定的價格進(jìn)行試銷,得到如下數(shù)據(jù): 單價x(元) 4 5 6 7 8 9 銷量y(件) 90 84 83 80 75 68 由表中數(shù)據(jù),求得線性回歸方程為=-4x+.若在這些樣本點(diǎn)中任取一點(diǎn),則它在回歸直線左下方的概率為________. 答案  解析 由表中數(shù)據(jù)得x=6.5,y=80,由y=-4x+,得=106,故線性回歸方程為=-4x+106.將(4,90),(5,84),(6,83),(7,80),(8,75),(9,68)分別代入回歸方程,可知有6個基本事件,因84<-4×5+106=86,68<-4×9+106=70,故(5,

14、84)和(9,68)在直線的左下方,滿足條件的只有2個,故所求概率為=. 13.已知某學(xué)校的特長班有50名學(xué)生,其中有體育生20名,藝術(shù)生30名,在學(xué)校組織的一次體檢中,該班所有學(xué)生進(jìn)行了心率測試,心率全部介于50次/分到75次/分之間,現(xiàn)將數(shù)據(jù)分成五組,第一組[50,55),第二組[55,60),…,第五組[70,75],按上述分組方法得到的頻率分布直方圖如圖所示.因為學(xué)習(xí)專業(yè)的原因,體育生常年進(jìn)行系統(tǒng)的身體鍛煉,藝術(shù)生則很少進(jìn)行系統(tǒng)的身體鍛煉,若前兩組的學(xué)生中體育生有8名. (1)根據(jù)頻率分布直方圖及題設(shè)數(shù)據(jù)完成下列2×2列聯(lián)表. 心率小于60次/分 心率不小于60次/分

15、 合計 體育生 20 藝術(shù)生 30 合計 50 (2)根據(jù)(1)中表格數(shù)據(jù)計算可知,________(填“有”或“沒有”99.5%的把握認(rèn)為“心率小于60次/分與常年進(jìn)行系統(tǒng)的身體鍛煉有關(guān)”. 附:K2=,其中n=a+b+c+d. P(K2≥k0) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 答案 (1)見解析 (2)有關(guān) 解析 (1)根據(jù)頻率分布直方圖可知,前兩組的學(xué)生總數(shù)為(0.032+0.

16、08)×5×50=10,又前兩組的學(xué)生中體育生有8名,所以前兩組的學(xué)生中藝術(shù)生有2名,故2×2列聯(lián)表如下: 心率小于60次/分 心率不小于60次/分 合計 體育生 8 12 20 藝術(shù)生 2 28 30 合計 10 40 50 (2)由(1)中數(shù)據(jù)知,K2=≈8.333>7.879,故有99.5%的把握認(rèn)為“心率小于60次/分與常年進(jìn)行系統(tǒng)的身體鍛煉有關(guān)”. 14.(2018·山東日照一模)某學(xué)校高三年級有學(xué)生500人,其中男生300人,女生200人.為了研究學(xué)生的數(shù)學(xué)成績是否與性別有關(guān),現(xiàn)采用分層抽樣的方法,從中抽取了100名學(xué)生,先統(tǒng)計了他們期中考試的

17、數(shù)學(xué)分?jǐn)?shù),然后按性別分為男、女兩組,再將兩組學(xué)生的分?jǐn)?shù)分成5組:[100,110),[110,120),[120,130),[130,140),[140,150]分別加以統(tǒng)計,得到如圖所示的頻率分布直方圖. (1)從樣本中分?jǐn)?shù)低于110分的學(xué)生中隨機(jī)抽取兩人,求這兩人恰好為一男一女的概率; (2)若規(guī)定分?jǐn)?shù)不低于130分的學(xué)生為“數(shù)學(xué)尖子生”,請你根據(jù)已知條件完成2×2列聯(lián)表,并判斷是否有90%的把握認(rèn)為“數(shù)學(xué)尖子生與性別有關(guān)”. 附:K2= P(K2≥k0) 0.10 0.05 0.010 0.005 0.001 k0 2.706 3.841 6.635 7.

18、879 10.828 答案 (1) (2)有關(guān) 解析 (1)由已知得,抽取的100名學(xué)生中,男生60名,女生40名. 分?jǐn)?shù)低于110分的學(xué)生中,男生有60×0.05=3(人),記為A1,A2,A3;女生有40×0.05=2(人),記為B1,B2. 從中隨機(jī)抽取兩名學(xué)生,所有的可能結(jié)果共有10種,它們是(A1,A2),(A1,A3),(A2,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A2,B1),(A2,B2),(A3,B1),(A3,B2)(B1,B2); 其中兩名學(xué)生恰好為一男一女的可能結(jié)果共有6種,它們是(A1,B1),(A1,B2),(A2,B1),(A2,B2),(A3,B

19、1),(A3,B2). ∴所求概率為P==. (2)由頻率分布直方圖可知,在抽取的100名學(xué)生中,分?jǐn)?shù)不低于130分的男生人數(shù)為60×0.25=15,分?jǐn)?shù)不低于130分的女生人數(shù)為40×0.4=16,據(jù)此可得2×2列聯(lián)表如下: 數(shù)學(xué)尖子生 非數(shù)學(xué)尖子生 合計 男生 15 45 60 女生 16 24 40 合計 31 69 100 ∴K2=≈2.525<2.706, ∴沒有90%的把握認(rèn)為“數(shù)學(xué)尖子生與性別有關(guān)”. 15.(2017·四川廣元二診)某農(nóng)科所對冬季晝夜溫差大小與某反季節(jié)大豆新品種發(fā)芽多少之間的關(guān)系進(jìn)行分析研究,他們分別記錄了12月1日至

20、12月5日的每天晝夜溫差與實驗室每天每100顆種子中的發(fā)芽數(shù),得到如下資料: 日期 12月1日 12月2日 12月3日 12月4日 12月5日 溫差x(℃) 10 11 13 12 8 發(fā)芽數(shù)y(顆) 23 25 30 26 16 該農(nóng)科所確定的研究方案是:先從這5組數(shù)據(jù)中選取2組,用剩下的3組數(shù)據(jù)求線性回歸方程,再對被選取的2組數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗. (1)求選取的2組數(shù)據(jù)恰好是不相鄰兩天數(shù)據(jù)的概率; (2)若選取的是12月1日與12月5日的數(shù)據(jù),請根據(jù)12月2日至12月4日的數(shù)據(jù),求出y關(guān)于x的線性回歸方程=x+; (3)若由線性回歸方程得到的估計數(shù)據(jù)與

21、所選出的檢驗數(shù)據(jù)的誤差均不超過2顆.則認(rèn)為得到的線性回歸方程是可靠的.試問(2)中所得到的線性回歸方程是可靠的嗎? 附:回歸直線的斜率和截距的最小二乘估計公式分別為: 答案 (1) (2) =x-3 (3)可靠 解析 (1)設(shè)“選取的2組數(shù)據(jù)恰好是不相鄰兩天的數(shù)據(jù)”為事件A. 從5組數(shù)據(jù)中選取2組數(shù)據(jù)共有10種情況:(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5),其中數(shù)據(jù)為12月份的日期數(shù). 每種情況都是等可能出現(xiàn)的,事件A包括的基本事件有6種. ∴P(A)==. ∴選取的2組數(shù)據(jù)恰好是不相鄰兩天數(shù)據(jù)的概率是

22、. (2)由數(shù)據(jù)可得==12,==27. ∴==, =- =27-×12=-3. ∴y關(guān)于x的線性回歸方程為=x-3. (3)當(dāng)x=10時,=×10-3=22,|22-23|<2; 同理,當(dāng)x=8時,=×8-3=17,|17-16|<2. ∴(2)中所得到的線性回歸方程是可靠的. 16.(2018·河北唐山模擬)某市春節(jié)期間7家超市的廣告費(fèi)支出xi(萬元)和銷售額yi(萬元)數(shù)據(jù)如下: 超市 A B C D E F G 廣告費(fèi)支出xi 1 2 4 6 11 13 19 銷售額yi 19 32 40 44 52 53 54 (1)

23、若用線性回歸模型擬合y與x的關(guān)系,求y關(guān)于x的線性回歸方程; (2)用二次函數(shù)回歸模型擬合y與x的關(guān)系,可得回歸方程:y∧=-0.17x2+5x+20,經(jīng)計算二次函數(shù)回歸模型和線性回歸模型的R2分別約為0.92和0.75,請用R2說明選擇哪個回歸模型更合適,并用此模型預(yù)測A超市廣告費(fèi)支出3萬元時的銷售額. 參考數(shù)據(jù)及公式:x=8,y=42,xiyi=2 794,xi2=708,=,=y(tǒng)-x. 答案 (1) =1.7x+28.4 (2)33.47 解析 (1) ===1.7,=y(tǒng)-x=42-1.7×8=28.4. ∴y關(guān)于x的線性回歸方程是=1.7x+28.4. (2)∵0.75<0

24、.92,∴二次函數(shù)回歸模型更合適. 當(dāng)x=3萬元時,=-0.17×9+5×3+20=33.47,預(yù)測A超市銷售額為33.47萬元. 1.設(shè)兩個變量x和y之間具有線性相關(guān)關(guān)系,它們的相關(guān)系數(shù)是r,y關(guān)于x的回歸直線的斜率是b,縱截距是a,那么必有(  ) A.b與r的符號相同 B.a(chǎn)與r的符號相同 C.b與r的符號相反 D.a(chǎn)與r的符號相反 答案 A 2.下列說法: ①將一組數(shù)據(jù)中的每個數(shù)據(jù)都加上或減去同一個常數(shù)后,方差恒不變; ②設(shè)有一個回歸方程=3-5x,變量x增加一個單位時,y平均增加5個單位; ③回歸直線=x+必過點(diǎn)(,); ④在一個2×2列聯(lián)表中,由計算

25、得K2的觀測值k=13.079,則在犯錯誤的概率不超過0.001的前提下認(rèn)為這兩個變量間有關(guān)系.其中錯誤的個數(shù)是(  ) A.0 B.1 C.2 D.3 本題可以參考獨(dú)立性檢驗臨界值表: P(K2≥k) 0.5 0.40 0.25 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k 0.455 0.708 1.323 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 答案 B 解析 只有②錯誤,應(yīng)該是y平均減少5個單位. 3.(2018·湖南衡陽模擬)根據(jù)“2015

26、年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報”中公布的數(shù)據(jù),從2011年到2015年,我國的第三產(chǎn)業(yè)在GDP中的比重如下: 年份 2011 2012 2013 2014 2015 年份代碼x 1 2 3 4 5 第三產(chǎn)業(yè)比重y/% 44.3 45.5 46.9 48.1 50.5 (1)在所給坐標(biāo)系中作出數(shù)據(jù)對應(yīng)的散點(diǎn)圖; (2)建立第三產(chǎn)業(yè)在GDP中的比重y關(guān)于年份代碼x的回歸方程; (3)按照當(dāng)前的變化趨勢,預(yù)測2018年我國第三產(chǎn)業(yè)在GDP中的比重. 附:回歸直線=+x的斜率和截距的最小二乘估計分別為=,=y(tǒng)-x. 答案 (1)見解析 (2) =1.5x

27、+42.56 (3)54.56% 解析 (1)數(shù)據(jù)對應(yīng)的散點(diǎn)圖如圖所示. (2)x=3,y=47.06,===1.5,=y(tǒng)-x=42.56, 所以回歸直線方程為=1.5x+42.56. (3)代入2018年的年份代碼x=8,得=1.5×8+42.56=54.56, 所以按照當(dāng)時的變化趨勢,預(yù)計到2018年,我國第三產(chǎn)業(yè)在GDP中的比重將達(dá)到54.56%. 4.假設(shè)關(guān)于某種設(shè)備的使用年限x(年)與所支出的維修費(fèi)用y(萬元)有如以下的統(tǒng)計數(shù)據(jù); x(年) 2 3 4 5 6 y(萬元) 2.2 3.8 5.5 6.5 7.0 (1)求,; (2)對x

28、,y進(jìn)行線性相關(guān)性檢驗; (3)如果x與y具有線性相關(guān)關(guān)系,求出回歸直線方程; (4)估計使用年限為10年時,維修費(fèi)用約是多少? 答案 (1)=4,=5 (2)略 (3) =1.23x+0.08 (4)12.38萬元 解析 (1)==4,==5. 所以r==≈0.987. 因為0.987>0.75,所以x與y之間具有很強(qiáng)的線性相關(guān)關(guān)系. (4)當(dāng)x=10時,=1.23×10+0.08=12.38,即估計使用年限為10年時,維修費(fèi)用約為12.38萬元. 5.(2018·廣東韶關(guān)期末)某商店為了更好地規(guī)劃某種商品的進(jìn)貨量,從某一年的銷售數(shù)據(jù)中,隨機(jī)抽取了8組數(shù)據(jù)作為研究對象

29、,如下表所示(x為該商品的進(jìn)貨量,y為銷售天數(shù)). x/噸 2 3 4 5 6 8 9 11 y/天 1 2 3 3 4 5 6 8 (1)根據(jù)上表數(shù)據(jù)在下圖所示的網(wǎng)格中繪制散點(diǎn)圖; (2)根據(jù)上表提供的數(shù)據(jù),求出y關(guān)于x的線性回歸方程=x+; (3)根據(jù)(2)中的計算結(jié)果,若該商店準(zhǔn)備一次性進(jìn)貨24噸,預(yù)測需要銷售的天數(shù). 參考公式和數(shù)據(jù):=,=y(tǒng)-x; xi2=356,xiyi=241. 答案 (1)略 (2) =x- (3)17天 解析 (1)散點(diǎn)圖如圖所示: (2)依題意,得x=×(2+3+4+5+6+8+9+11)=6, y=×(1+2+3+3+4+5+6+8)=4, 又xi2=356,xiyi=241, 所以===,=4-×6=-, 故線性回歸方程為=x-. (3)由(2)知,當(dāng)x=24時,=×24-≈17, 故若該商店一次性進(jìn)貨24噸,則預(yù)計需要銷售17天.

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