内容正文:
9.1.2 线性回归方程
一、线性回归方程
1、随机误差
具有线性相关关系的两个变量的取值,,的值不能由完全确定,它们之间是统计相关关系,可将,之间的关系表示为,其中是确定性函数,称为随机误差。
2、随机误差产生的主要原因
(1)所用的确定性函数不恰当引起的误差;
(2)忽略了某些因素的影响;
(3)存在观测误差。
3、线性回归模型中,的求法
称为线性回归模型,,,的估计值为,,则
其中,
4、回归直线和线性回归方程
直线称为回归直线,此直线方程称为线性回归方程,称为回归截距,称为回归斜率,称为回归值。
二、常见的非线性函数转换方法
1、幂型函数y=axm(a为正数,x,y取正值)
对y=axm两边取常用对数,有lg y=lg a+mlg x,
令u=lg y,v=lg x,则原式可变为u=mv+lg a,其中m,lg a为常数,
该式表示u,v的线性函数.
2、指数型函数y=c·ax(a,c>0,且a≠1):
对y=cax两边取常用对数,则有lg y=lg c+xlg a,
令u=lg y,则原式可变为u=xlg a+lg c,其中lg a和lg c为常数,
该式表示u,x的线性函数.与幂函数不同的是x保持不变,用y的对数lg y代替了y.
3、反比例函数y= (k>0):令u=,则y=ku,该式表示y,u的线性函数.
4、二次函数y=ax2+c:令u=x2,则原函数可变为y=au+c,该式表示y,u的线性函数.
5、对数型函数y=clogax:令x=au,则原函数可变为y=cu,该式表示y,u的线性函数.
题型一 线性回归方程的意义
【例1】(2023·高二课时练习)如图是某地区2012年至2021年的空气污染天数Y(单位:天)与年份X的折线图.根据2012年至2016年的数据,2017年至2021年的数据,2012年至2021年的数据分别建立线性回归模型,,,则( )
A., B.,
C., D.,
【变式1-1】(2023·高二课时练习)根据如下样本数据,得到的线性回归方程为,则( )
x
2
3
4
5
6
y
4
2.5
A., B., C., D.,
【变式1-2】(2023·高二课时练习)根据如下样本数据,得到线性回归方程为,若样本点的中心为,则当X每增加1个单位时,Y平均( )
X
3
4
5
6
7
Y
4.0
-0.5
0.5
A.增加1.4个单位 B.减少1.4个单位
C.增加7.9个单位 D.减少7.9个单位
【变式1-3】(2023·高二课时练习)(多选)关于回归分析,下列说法正确的是( )
A.回归分析是研究两个具有相关关系的变量的方法
B.运用最小二乘法求得的回归直线一定经过样本中心
C.回归模型中一定存在随机误差
D.散点图能明确反映变量问的关系
【变式1-4】(2023·高二课时练习)已知由样本数据点集合,求得的回归直线方程为,且,现发现两个数据点和的误差较大,去除后重新求得的回归直线 l 的斜率为1.2,则下列说法正确的是______.
①变量x与y呈正相关关系;
②去除后y的估计值增加速度变快;
③去除后与去除前样本点的中心不变;
④去除后的回归直线方程为.
题型二 样本中心点的应用
【例2】(2022春·江苏·高二校联考阶段练习)某产品的营销费用(万元)与净利润额(万元)的统计数据如下表:
3
4
5
6
40
42
45
51
根据上表可得回归方程中的为,据此预预营销费用为7万元时的净利润额为( )万元.
A.52 B. C.53 D.
【变式2-1】(2023春·广西钦州·高二钦州一中校考期中)根据变量与的对应关系(如表),求得关于的线性回归方程为,则表中的值为( )
2
4
5
6
8
30
40
50
70
A.60 B.55 C.50 D.45
【变式2-2】(2023春·河南南阳·高二校考阶段练习)某单位为了了解办公楼用电量y(度)与气温x()之间的关系,随机统计了四个工作日的用电量与当天平均气温,并制作了对照表:由表中数据得到线性回归方程,当气温为时,预测用电量为( )
气温x()
18
13
10
-1
用电量y(度)
24
34
38
64
A.68度 B.66度 C.28度 D.12度
【变式2-3】(2023春·高二课时练习)由变量与相对应的一组数据得到的线性回归方程