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1、
課時作業(yè)61 變量間的相關關系、統(tǒng)計案例
一、選擇題
1.四名同學根據(jù)各自的樣本數(shù)據(jù)研究變量x,y之間的相關關系,并求得回歸直線方程,分別得到以下四個結論:
①y與x負相關且=2.347x-6.423;
②y與x負相關且=-3.476x+5.648;
③y與x正相關且=5.437x+8.493;
④y與x正相關且=-4.326x-4.578.
其中一定不正確的結論的序號是( D )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:正相關指的是y隨x的增大而增大,負相關指的是y隨x的增大而減小,故不正確的為①④.
2.下列說法錯誤的是( B )
A.自變量取值
2、一定時,因變量的取值帶有一定隨機性的兩個變量之間的關系叫做相關關系
B.在線性回歸分析中,相關系數(shù)r的值越大,變量間的相關性越強
C.在殘差圖中,殘差點分布的帶狀區(qū)域的寬度越狹窄,其模型擬合的精度越高
D.在回歸分析中,R2為0.98的模型比R2為0.80的模型擬合的效果好
解析:根據(jù)相關關系的概念知A正確;當r>0時,r越大,相關性越強,當r<0時,r越大,相當性越弱,故B不正確;對于一組數(shù)據(jù)的擬合程度的好壞的評價,一是殘差點分布的帶狀區(qū)域越窄,擬合效果越好,二是R2越大,擬合效果越好,所以R2為0.98的模型比R2為0.80的模型擬合的效果好,C、D正確,故選B.
3.為了解某商
3、品銷售量y(件)與其單價x(元)的關系,統(tǒng)計了(x,y)的10組值,并畫成散點圖如圖,則其回歸方程可能是( B )
A.=-10x-198 B.=-10x+198
C.=10x+198 D.=10x-198
解析:由圖象可知回歸直線方程的斜率小于零,截距大于零,故選B.
4.若一函數(shù)模型為y=ax2+bx+c(a≠0),為將y轉化為t的回歸直線方程,需作變換t=( C )
A.x2 B.(x+a)2
C.2 D.以上都不對
解析:y關于t的回歸直線方程,實際上就是y關于t的一次函數(shù).因為y=a2+,所以可知選項C正確.
5.(2019·湖北七市聯(lián)考)廣告投入對商
4、品的銷售額有較大影響,某電商對連續(xù)5個年度的廣告費和銷售額進行統(tǒng)計,得到統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表(單位:萬元)
廣告費
2
3
4
5
6
銷售額
29
41
50
59
71
由表可得回歸方程為=10.2x+,據(jù)此模擬,預測廣告費為10萬元時的銷售額約為( C )
A.101.2 B.108.8
C.111.2 D.118.2
解析:由題意得:=4,=50,∴50=4×10.2+,解得=9.2,∴回歸直線方程為=10.2x+9.2,∴當x=10時,=10.2×10+9.2=111.2,故選C.
6.某考察團對10個城市的職工人均工資x(千元)與居民人均消費y(千元)
5、進行調查統(tǒng)計,得出y與x具有線性相關關系,且回歸方程為=0.6x+1.2.若某城市職工人均工資為5千元,估計該城市人均消費額占人均工資收入的百分比為( D )
A.66% B.67%
C.79% D.84%
解析:因為y與x具有線性相關關系,滿足回歸方程=0.6x+1.2,該城市職工人均工資為x=5,所以可以估計該城市的職工人均消費水平y(tǒng)=0.6×5+1.2=4.2,所以可以估計該城市人均消費額占人均工資收入的百分比為=84%.
7.(2019·江西九校聯(lián)考)隨著國家二孩政策的全面放開,為了調查一線城市和非一線城市的二孩生育意愿,某機構用簡單隨機抽樣方法從不同地區(qū)調查了100位育齡
6、婦女,結果如下表.
非一線
一線
總計
愿生
45
20
65
不愿生
13
22
35
總計
58
42
100
由K2=,
得K2=≈9.616.
參照下表,
P(K2≥k0)
0.050
0.010
0.001
k0
3.841
6.635
10.828
下列說法中,正確的結論是( C )
A.在犯錯誤的概率不超過0.1%的前提下,認為“生育意愿與城市級別有關”
B.在犯錯誤的概率不超過0.1%的前提下,認為“生育意愿與城市級別無關”
C.有99%以上的把握認為“生育意愿與城市級別有關”
D.有99%以上的把握認為“生育意
7、愿與城市級別無關”
解析:∵K2≈9.616>6.635,∴有99%以上的把握認為“生育意愿與城市級別有關”.
二、填空題
8.某單位為了了解用電量y(度)與氣溫x(℃)之間的關系,隨機統(tǒng)計了某4天的用電量與當天氣溫,并制作了如下對照表:
氣溫(℃)
18
13
10
-1
用電量(度)
24
34
38
64
由表中數(shù)據(jù)得線性回歸直線方程=x+中的=-2,預測當氣溫為-4 ℃時,用電量為68度.
解析:回歸直線過點(,),
根據(jù)題意得==10,
==40,將(10,40)代入=-2x+,解得=60,則=-2x+60,當x=-4時,=(-2)×(-4)+60=
8、68,即當氣溫為-4 ℃時,用電量約為68度.
9.(2019·安徽蚌埠段考)為了研究工人的日平均工作量是否與年齡有關,從某工廠抽取了100名工人,且規(guī)定日平均生產件數(shù)不少于80件者為“生產能手”,列出的2×2列聯(lián)表如下:
生產能手
非生產能手
總計
25周歲以上
25
35
60
25周歲以下
10
30
40
總計
35
65
100
有90%以上的把握認為“工人是否為‘生產能手’與工人的年齡有關”.
解析:由2×2列聯(lián)表可知,K2=
≈2.93,
因為2.93>2.706,所以有90%以上的把握認為“工人是否為‘生產能手’與工人的年齡有關”.
9、
三、解答題
10.某公司為了了解廣告投入對銷售收益的影響,在若干地區(qū)各投入萬元廣告費用,并將各地的銷售收益繪制成頻率分布直方圖(如圖所示).由于工作人員操作失誤,橫軸的數(shù)據(jù)丟失,但可以確定橫軸是從0開始計數(shù)的.
(1)根據(jù)頻率分布直方圖計算圖中各小長方形的寬度;
(2)估計該公司投入萬元廣告費用之后,對應銷售收益的平均值(以各組的區(qū)間中點值代表該組的取值);
(3)該公司按照類似的研究方法,測得另外一些數(shù)據(jù),并整理得到下表:
廣告投入x(單位:萬元)
1
2
3
4
5
銷售收益y(單位:萬元)
2
3
2
7
表中的數(shù)據(jù)顯示,x與y之間存在線性相關關
10、系,請將(2)中的結果填入空白欄,并計算y關于x的線性回歸方程.
解:(1)設各小長方形的寬度為m,由頻率分布直方圖中各小長方形面積總和為1,可知(0.08+0.1+0.14+0.12+0.04+0.02)·m=0.5m=1,故m=2.
(2)由(1)知,各分組依次是[0,2),[2,4),[4,6),[6,8),[8,10),[10,12],其中點值分別為1,3,5,7,9,11,對應的頻率分別為0.16,0.20, 0.28, 0.24,0.08,0.04,
故可估計平均值為1×0.16+3×0.2+5×0.28+7×0.24+9×0.08+11×0.04=5.
(3)空白欄中填5
11、.
由題意可知,==3,
==3.8,iyi=1×2+2×3+3×2+4×5+5×7=69,
=12+22+32+42+52=55.
根據(jù)公式可求得===1.2,=3.8-1.2×3=0.2,即線性回歸方程為=1.2x+0.2.
11.已知某產品連續(xù)4個月的廣告費用為xi(i=1,2,3,4)千元,銷售額為yi(i=1,2,3,4)萬元,經過對這些數(shù)據(jù)的處理,得到如下數(shù)據(jù)信息:①x1+x2+x3+x4=18,y1+y2+y3+y4=14;②廣告費用x和銷售額y之間具有較強的線性相關關系;③回歸直線方程=x+中的=0.8(用最小二乘法求得).那么,當廣告費用為6千元時,可預測銷售額
12、約為( B )
A.3.5萬元 B.4.7萬元
C.4.9萬元 D.6.5萬元
解析:依題意得=4.5,=3.5,由回歸直線必過樣本中心點得a=3.5-0.8×4.5=-0.1.當x=6時,=0.8×6-0.1=4.7.
12.近代統(tǒng)計學的發(fā)展起源于二十世紀初,它是在概率論的基礎上發(fā)展起來的,統(tǒng)計性質的工作則可以追溯到遠古的“結繩記事”和《二十四史》中大量的關于我國人口、錢糧、水文、天文、地震等資料的記錄.近幾年,霧霾來襲,對某市該年11月份的天氣情況進行統(tǒng)計,結果如下表:
表一
日期
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
天氣
晴
霾
霾
陰
13、
霾
霾
陰
霾
霾
霾
日期
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
天氣
陰
晴
霾
霾
霾
霾
霾
霾
陰
晴
日期
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
天氣
霾
霾
晴
霾
晴
霾
霾
霾
晴
霾
對于此種情況,該市政府為減少霧霾于次年采取了全年限行的政策.下表是一個調查機構對比以上兩年11月份(該年不限行30天、次年限行30天,共60天)的調查結果:
表二
不限行
限行
總計
沒有霧霾
a
有霧霾
b
14、總計
30
30
60
(1)請由表一中數(shù)據(jù)求a,b的值,并估計在該年11月份任取一天是晴天的概率;
(2)請用統(tǒng)計學原理計算,若沒有90%的把握認為霧霾與限行有關系,則限行時有多少天沒有霧霾?
P(K2≥k0)
0.100
0.050
0.010
0.001
k0
2.706
3.841
6.635
10.828
(表中數(shù)據(jù)使用時四舍五入取整數(shù))
解:(a)a=10,b=20,所求概率P==.
(2)設限行時有x天沒有霧霾,則有霧霾的天數(shù)為30-x,由題意得K2的觀測值
k=≤3,代入數(shù)據(jù)化簡得21x2-440x+1 500≤0,x∈[0,30],x∈N
15、*,即(7x-30)(3x-50)≤0,解得≤x≤,
所以5≤x≤16,且x∈N*,
所以若沒有90%的把握認為霧霾與限行有關系,則限行時有5~16天沒有霧霾.
13.(2019·山西八校聯(lián)考)某電視廠家準備在元旦舉行促銷活動,現(xiàn)根據(jù)近七年的廣告費與銷售量的數(shù)據(jù)確定此次廣告費支出.廣告費支出x(萬元)和銷售量y(萬臺)的數(shù)據(jù)如下:
年份
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
廣告費
支出x
1
2
4
6
11
13
19
銷售量y
1.9
3.2
4.0
4.4
5.2
5.3
5.4
(1)若用線
16、性回歸模型擬合y與x的關系,求出y關于x的線性回歸方程;
(2)若用y=c+d模型擬合y與x的關系,可得回歸方程=1.63+0.99,經計算線性回歸模型和該模型的R2分別約為0.75和0.88,請用R2說明選擇哪個回歸模型更好;
(3)已知利潤z與x,y的關系為z=200y-x.根據(jù)(2)的結果回答下列問題:
①廣告費x=20時,銷售量及利潤的預報值是多少?
②廣告費x為何值時,利潤的預報值最大?(精確到0.01)
參考公式:回歸直線=+x的斜率和截距的最小二乘估計分別為==,=- .
參考數(shù)據(jù):≈2.24.
解:(1)∵=8,=4.2,iyi=279.4,=708,
∴===
17、0.17,
=- =4.2-0.17×8=2.84,
∴y關于x的線性回歸方程為=0.17x+2.84.
(2)∵0.75<0.88且R2越大,反映殘差平方和越小,模型的擬合效果越好,∴選用=1.63+0.99更好.
(3)由(2)知,
①當x=20時,銷售量的預報值=1.63+0.99≈6.07(萬臺),利潤的預報值z=200×(1.63+0.99)-20≈1 193.04(萬元).
②z=200(1.63+0.99)-x=-x+198+326=-()2+198+326=-(-99)2+10 127,
∴當=99,即x=9 801時,利潤的預報值最大,故廣告費為9 801萬元時,利潤的預報值最大.