内容正文:
第五节 变量间的相关关系与统计案例
高考要求
考向规律
1.会作两个相关变量的数据的散点图,会利用散点图认识变量间的相关关系.
2.了解最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式求线性回归方程.
3.了解独立性检验的基本思想、方法及其初步应用.
4.了解回归分析的基本思想、方法及简单应用.
1.回归分析、独立性检验是全国卷高考重点考查的内容,必考一个解答题,选择题、填空题中也会出现.主要考查回归方程、相关系数、利用回归方程进行预测、独立性检验的应用等.
2.考查题型:选择题、填空题、解答题.
[对应学生用书P254]
知识点一 相关关系与回归方程
1.常见的两个变量之间的关系有两类:一类是__函数__关系,另一类是__相关__关系;与函数关系不同,相关关系是一种非确定性关系.
2.从散点图上看,点散布在从左下角到右上角的区域内,两个变量的这种相关关系称为__正相关__;点散布在左上角到右下角的区域内,两个变量的这种相关关系为__负相关__.
3.回归方程
(1)最小二乘法
求回归直线,使得样本数据的点到它的__距离的平方和最小__的方法叫做最小二乘法.
(2)回归方程
方程=x+是两个具有线性相关关系的变量的一组数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)的回归方程,其中,是待定参数.
4.回归分析
(1)定义:对具有相关关系的两个变量进行统计分析的一种常用方法.
(2)样本点的中心
对于一组具有线性相关关系的数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其中 (,) 称为样本点的中心.
(3)相关系数
当r>0时,表明两个变量__正相关__;
当r<0时,表明两个变量__负相关__.
r的绝对值越接近于1,表明两个变量的线性相关性__越强__.r的绝对值越接近于0,表明两个变量之间几乎不存在线性相关关系,通常|r|大于__0.75__时,认为两个变量有很强的线性相关性.
知识点二 独立性检验
1.2×2列联表
设X,Y为两个变量,它们的取值分别为{x1,x2}和{y1,y2},其样本频数列联表(2×2列联表)如下:
y1
y2
总计
x1
a
b
a+b
x2
c
d
c+d
总计
a+c
b+d
a+b+c+d
2.独立性检验
利用随机变量K2的观测值
k=(其中n=a+b+c+d为样本容量)来判断“两个变量有关系”的方法称为独立性检验.
1.求解回归方程的关键是确定回归系数,,应充分利用回归直线过样本中心点(,).
2.根据K2的值可以判断两个分类变量有关的可信程度,若K2越大,则两分类变量有关的把握越大.
3.根据回归方程计算的值,仅是一个预报值,不是真实发生的值.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)相关关系与函数关系都是一种确定性的关系,也是一种因果关系.( )
(2)“名师出高徒”可以解释为教师的教学水平与学生的水平成正相关关系.( )
(3)只有两个变量有相关关系,所得到的回归模型才有预测价值.( )
(4)某同学研究卖出的热饮杯数y与气温x(℃)之间的关系,得线性回归方程=-2.352x+147.767,则气温为2 ℃时,一定可卖出143杯热饮.( )
(5)事件X,Y关系越密切,则由观测数据计算得到的K2的观测值越大.( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
2.(教材改编)两个变量y与x的回归模型中,分别选择了4个不同模型,它们的相关指数R2如下,其中拟合效果最好的模型是( )
A.模型1的相关指数R2为0.98
B.模型2的相关指数R2为0.80
C.模型3的相关指数R2为0.50
D.模型4的相关指数R2为0.25
解析 在两个变量y与x的回归模型中,它们的相关指数R2越接近于1,拟合效果越好,在四个选项中A的相关指数最大,所以拟合效果最好的是模型1.
答案 A
3.四名同学根据各自的样本数据研究变量x,y之间的相关关系,并求得回归直线方程,分别得到以下四个结论:
①y与x负相关且=2.347x-6.423;
②y与x负相关且=-3.476x+5.648;
③y与x正相关且=5.437x+8.493;
④y与x正相关且=-4.326x-4.578.
其中一定错误的结论的序号是____________ .
解析 正相关时,>0;负相关时,<0.故①④一定错误.
答案 ①④
4.已知x,y的取值如表所示,从散点图可以看出y与x具有线性相关关系,且回归方程为=0.95x+,则=____________ .
x
0
1
3
4
y
2.2
4.3
4.8
6.7
解析 回归直线必过样本点的中心(,),又=×(0+1+3+4)=2,=×(2.2+4.3+4.8+6.