内容正文:
第二节 统计案例
[课程标准]1.结合实例,了解样本相关系数的统计含义,了解相关系数,会通过相关系数比较多组成对数据的相关性.2.结合具体实例,了解一元线性回归模型的含义,了解模型参数的统计意义,了解最小二乘法原理,会用一元线性回归模型进行预测.3.通过实例,理解 列联表的统计意义,了解 列联表独立性检验及其应用.
知识分布 落实
1.变量的相关关系
(1)相关关系:两个变量有关系,但又没有确切到可由其中的一个去精确地决定另一个的程度,这种关系称为相关关系.
(2)相关关系的分类:正相关和负相关.
(3)线性相关:一般地,如果两个变量的取值呈现正相关或负相关,而且散点落在一条直线附近,我们称这两个变量线性相关.
2.相关系数
(1) .
(2)当 时,称成对样本数据正相关;当 时,称成对样本数据负相关.
(3) ;当 越接近1时,成对样本数据的线性相关程度越强;当 越接近0时,成对样本数据的线性相关程度越弱.
3.一元线性回归模型
(1)经验回归直线:从散点图上看,如果这些点从整体上看大致分布在通过散点图中心的一条直线附近,称两个变量之间具有线性相关关系,这条直线叫作经验回归直线.
(2)我们将 称为 关于 的线性回归方程,
其中
(3)偏差:观测值减去预测值,称为偏差.
[微提醒] (1)求解经验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)根据经验回归方程计算的 值,仅是一个预测值,不是真实发生的值.
4.列联表与独立性检验
(1)一般地,假设有两个分类变量 和 ,它们的取值分别为 , 和 , ,其 列联表为:
总计
总计
(2)计算随机变量 ,利用 的取值推断分类变量 和 是否独立的方法称为 独立性检验.
[对点自测]
1. 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1) 散点图是判断两个变量相关关系的一种重要方法和手段.( √ )
(2) 回归直线 至少经过点 , , , 中的一个点.( × )
(3) 样本相关系数的绝对值越接近1,成对样本数据的线性相关程度越强.( √ )
(4) 若分类变量 , 关系越密切,则由观测数据计算得到的 的观测值越小.( × )
学生用书第246页
2. (选择性必修第一册P236例1改编)如图1,2分别表示样本容量均为7的 、 两组成对数据的散点图,已知 组成对数据的样本相关系数为 , 组成对数据的样本相关系数为 ,则 与 的大小关系为( C )
A. B. C. D. 无法判断
[解析][由题图1可知,散点几乎在一条直线上,且成正相关,所以 ,由题图2可知,散点分散在一条直线附近,也成正相关,所以 组成对数据的线性相关程度比 组强些,所以 .故选 .]
3. [2020·全国Ⅰ卷]某校一个课外学习小组为研究某作物种子的发芽率 和温度 单位: 的关系,在20个不同的温度条件下进行种子发芽实验,由实验数据 得到下面的散点图:
由此散点图,在 至 之间,下面四个回归方程类型中最适宜作为发芽率 和温度 的回归方程类型的是( D )
A. B. C. D.
[解析][由散点图分布可知,散点图分布在一个对数函数的图象附近,因此最适合作为发芽率 和温度 的回归方程类型的是 .故选 .]
4. [2023·河南九师联盟模拟]某学校食堂对30名高三学生偏爱蔬菜与偏爱肉类进行了一次调查,将统计数据制成如下表格:
偏爱蔬菜
偏爱肉类
男生/人
4
8
女生/人
16
2
则认为偏爱蔬菜与偏爱肉类与性别有关的把握至少有( C )
附: , .
0.010
0.005
0.001
6.635
7.879
10.828
A. B. C. D.
[解析][由已知, 列联表为:
偏爱蔬菜
偏爱肉类
合计
男生/人
4
8
12
女生/人
16
2
18
合计
20
10
30
,故至少有 的把握认为偏爱蔬菜与偏爱肉类与性别有关,故选 .]
考点分类 突破
考点一 相关关系的判断 自练型
1. [2023·河南濮阳模拟]已知变量 , 具有相关关系,其散点图如图所示,则它们分别对应的相关系数 的大小关系是( A )
A. B.
C. D.
[解析] 观察散点图知,第一、三图是正相关,且第一图中点的集中程度高于第三图, 接近于1,即 ,第二、四图是负相关,且第二图中点的集中程度高于第四图, 接近于 ,即 ,所以有 .故选
2. [2022·潍坊模拟]甲、乙、丙、丁四位同学各自对 , 两变量的线性相关性作试验,并用回归分析方法分别求得相关系数 ,如表:
相