4.3.1一元线性回归模型(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学选择性必修第二册同步学习指导(人教B版2019)

2025-03-15
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河北万卷文化有限公司
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教B版选择性必修第二册
年级 高二
章节 4.3.1 一元线性回归模型
类型 作业-同步练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.02 MB
发布时间 2025-03-15
更新时间 2025-03-15
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-02-27
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/50671205.html
价格 2.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

练案[17] 第四章  概率与统计 4. 3  [4. 3. 1  一元线性回归模型] A组·素养自测 一、选择题                                  1.(多选)下列关系中,属于相关关系的是(  ) A.正方形的边长与面积之间的关系 B.生活习惯与健康状况的关系 C.人的身高与年龄之间的关系 D.降雪量与交通事故的发生率之间的关系 2.某校地理学兴趣小组在某座山测得海拔高 度、气压和沸点的六组数据绘制成散点图如 图所示,则下列说法错误的是 (A ) A.沸点与海拔高度呈正相关 B.沸点与气压呈正相关 C.沸点与海拔高度呈负相关 D.沸点与海拔高度、沸点与气压的相关性都 很强 3.(2023·天津卷)调查某种群花萼长度和花瓣 长度,所得数据如图所示,其中相关系数r = 0. 824 5,下列说法正确的是 (C )   A.花瓣长度和花萼长度没有相关性 B.花瓣长度和花萼长度呈现负相关 C.花瓣长度和花萼长度呈现正相关 D.若从样本中抽取一部分,则这部分的相关 系数一定是0. 824 5 4.已知x与y之间的一组数据. x 0 1 2 3 y m 3 5. 5 7 已求得关于y与x的线性回归方程为^y = 2. 2x + 0. 7,则m的值为 (D ) A. 1 B. 0. 85 C. 0. 7 D. 0. 5 5.已知x与y之间的几组数据如下表. x 1 2 3 4 5 6 y 0 2 1 3 3 4 假设根据上表数据所得线性回归方程为^y = b^x + a^.若某同学根据上表中的前两组数据 (1,0)和(2,2)求得的直线方程为y = b′x + a′,则以下结论正确的是 (C ) A. b^ > b′,^a > a′ B. b^ > b′,^a < a′ C. b^ < b′,^a > a′ D. b^ < b′,^a < a′ 二、填空题 6.如图所示的五组数据(x,y)中,去掉(4,10)  后,剩下的四组数据相关性增强. 7.若回归直线方程中的回归系数b^ = 0,则相关 系数r =         . 8.对具有线性相关关系的变量x和Y,测得一组数 据如下表: x 2 4 5 6 8 Y 30 40 60 50 70 若已求得它们的回归直线方程的斜率为6. 5, 则这条回归直线的方程为                                                                 . —117— 三、解答题 9.某个服装店经营某种服装,在某周内获纯利 y(元)与该周每天销售这种服装件数x之间 的一组数据关系见表: x 3 4 5 6 7 8 9 y 66 69 73 81 89 90 91 已知7 i = 1 x2i = 280, 7 i = 1 xiyi = 3 487. (1)求x,y; (2)已知纯利y与每天销售件数x线性相关, 试求出其回归直线方程. 10.某产品的广告支出x(单位:万元)与销售收 入y(单位:万元)之间有如下数据: 广告支出x(单位:万元) 1 2 3 4 销售收入y(单位:万元) 12 28 42 56 根据以上数据算得:4 i = 1 yi = 138, 4 i = 1 xiyi = 418. (1)求出y对x的回归直线方程^y = b^x + a^, 并判断变量y与x之间是正相关还是负 相关; (2)若销售收入最少为144万元,则广告支 出费用至少需要投入多少万元? B组·素养提升 一、选择题 1.(多选)某公司过去五个月的广告费支出x (单位:万元)与销售额y(单位:万元)之间有 下列对应数据: x 2 4 5 6 8 y ▲ 40 60 50 70 工作人员不慎将表格中y的第一个数据丢失, 已知y对x呈线性相关关系,且回归方程为 y^ = 6. 5x + 17. 5,则下列说法正确的有(  ) A.销售额y与广告费支出x正相关 B.丢失的数据(表中▲处)为30 C.该公司广告费支出每增加1万元,销售额 一定增加6. 5万元 D.若该公司下月广告费支出为8万元,则销 售额约为75万元 2.(多选)某同学将收集到的六组数据制作成散 点图如图所示,并得到其回归直线的方程为 l1:y = 0. 68x + a^,计算其相关系数为r1 .经过 分析确定点F为“离群点”,把它去掉后,再利 用剩下的5组数据计算得到回归直线的方程 为l2:y = b^x + 0. 68,相关系数为r2,以下结论 中,正确的是 (  ) A. r1 > 0,r2 > 0 B. r1 > r2 C. a^ = 0. 12 D. 0 < b^ < 0. 68 3.在一组样本数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn, yn)(n≥2,x1,x2,…,xn 不全相等)的散点图 中,若所有样本点(xi,yi)(i = 1,2,…,n)都在 直线y = 12 x + 1上,则这组样本数据的样本相 关系数为 (D ) A. - 1 B. 0 C. 12                                                                       D. 1 —118— 4.已知变量y关于x的回归方程为^y = ebx -0. 5,其 一组数据如下表所示: x 1 2 3 4 y e e3 e4 e6 若x = 5,则预测y的值可能为 (D ) A. e5 B. e 11 2 C. e7 D. e 15 2 二、填空题 5.对某台机器购置后的运行年限x(x = 1,2, 3,…)与当年利润y的统计分析知x,y具备线 性相关关系,回归方程为^y = 10. 47 - 1. 3x,估 计该台机器最为划算的使用年限为        年. 6.以模型y = cekx去拟合一组数据时,为了求出 回归方程,设z = ln y,其变换后得到线性回归 方程z = 0. 3x + 4,则c =         . 7.(一题两空)某品牌服装专卖店为了解保暖衬 衣的销售量(y件)与平均气温x(℃)之间的 关系,随机统计了连续四旬的销售量与当旬 平均气温,其数据如表. 时间 二月上旬 二月 中旬 二月 下旬 三月 上旬 旬平均气温x(℃) 3 8 12 17 旬销售量y(件) 55 m 33 24 由表中数据算出线性回归方程^y = bx + a中的 b = - 2,样本中心点为(10,38). (1)表中数据m =         ; (2)气象部门预测三月中旬的平均气温约为 22 ℃,据此估计,该品牌的保暖衬衣在三月中旬 的销售量约为      件. 三、解答题 8.某工厂为了对新研发的一种产品进行合理定 价,将该产品按事先拟定的价格进行试销,得 到如下数据. 单价x(元) 8 8. 2 8. 4 8. 6 8. 8 9 销量y(件) 90 84 83 80 75 68 (1)求回归直线方程^y = b^x + a^,其中b^ = - 20; (2)预计在今后的销售中,销量与单价仍然服 从(1)中的关系,且该产品的成本是4元/件, 为使工厂获得最大利润,该产品的单价应定 为多少元?(利润=销售收入-成本) 9.如图是某企业2017年至2023年的污水净化 量(单位:吨)的折线图. 注:年份代码1 ~7分别对应年份2017 ~2023. (1)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y 和t的关系,请用相关系数加以说明; (2)建立y关于t的回归方程,预测2024年该 企业的污水净化量                                                                      . —119— (2)需要进一步调试. 理由如下: 如果机器正常工作,则Z服从正态分布N(105,62),则P(μ - 3σ < Z < μ + 3σ)= P(87 < Z < 123)≈0. 997,零件内径在(87, 123)之外的概率只有0. 003, 而86(87,123),根据3σ原则,机器异常,需要进一步调试. 9.(1)抽取产品的质量指标值的样本平均值x和样本方差s2 分 别为:x = 170 × 0. 02 + 180 × 0. 09 + 190 × 0. 22 + 200 × 0. 33 + 210 × 0. 24 + 220 × 0. 08 + 230 × 0. 02 = 200. s2 =(- 30)2 × 0. 02 +(- 20)2 × 0. 09 +(- 10)2 × 0. 22 + 0 × 0. 33 + 102 × 0. 24 + 202 × 0. 08 + 302 × 0. 02 = 150. (2)①由(1)知,Z 服从正态分布N(200,150),从而 P(187. 8 < Z < 212. 2)= P(200 - 12. 2 < Z < 200 + 12. 2)≈ 0. 683.②由①可知,一件产品的质量指标值位于区间(187. 8, 212. 2)的概率为0. 683,依题意知X ~ B(100,0. 683),所以 E(X)= 100 × 0. 683 = 68. 3. 练案[17] A组·素养自测 1. BD  在A中,正方形的边长与面积之间的关系是函数关系; 在B中,生活习惯与健康状况不具有严格的函数关系,但具有 相关关系;在C中,人的身高与年龄之间的关系既不是函数关 系,也不是相关关系,因为人的年龄达到一定时期身高就不发 生明显变化了,因而它们不具有相关关系;在D中,降雪量与 交通事故的发生率之间具有相关关系. 2. A    3. C  根据散点图的特点可分析出相关性的问题,从而判断ABC 选项,根据相关系数的定义可以判断D选项; 根据散点的集中程度可知,花瓣长度和花萼长度有相关性,A 选项错误; 散点的分布是从左下到右上,从而花瓣长度和花萼长度呈现 正相关性,B选项错误,C选项正确; 由于r = 0. 824 5是全部数据的相关系数,取出来一部分数据, 相关性可能变强,可能变弱,即取出的数据的相关系数不一定 是0. 824 5,D选项错误; 故选C. 4. D  x = 0 + 1 + 2 + 34 = 1. 5,y = m + 3 + 5. 5 + 7 4 ,将其代入^y = 2. 2x + 0. 7,可得m = 0. 5,故选D. 5. C  由(1,0),(2,2)求b′,a′. b′ = 2 - 02 - 1 = 2,a′ = 0 - 2 × 1 = - 2. 求^a,b^时,6 i = 1 xiyi = 0 + 4 + 3 + 12 + 15 + 24 = 58, x = 72 ,y = 13 6 , 6 i = 1 x2i = 1 + 4 + 9 + 16 + 25 + 36 = 91, ∴ b^ = 58 - 6 × 72 × 13 6 91 - 6 × ( )72 2 = 5 7 , a^ = 136 - 5 7 × 7 2 = 13 6 - 5 2 = - 1 3 , ∴ b^ < b′,^a > a′. 6.(4,10)  去掉点(4,10)后,其余四点大致在一条直线附近, 相关性增强. 7. 0  相关系数 r =  n i = 1 (xi - x)(yi - y)  n i = 1 (xi - x)2 n i = 1 (yi - y)槡 2 与b^ =  n i = 1 (xi - x)(yi - y)  n i = 1 (xi - x)2 的分子相同,故r = 0. 8. y^ = 6. 5x + 17. 5  设回归直线为^y = 6. 5x + a,点(x,y)在此直 线上,故a = 17. 5. 9.(1)x = 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 97 = 6, y = 66 + 69 + 73 + 81 + 89 + 90 + 917 = 559 7 . (2)因为y与x有线性相关关系, 所以b^ =  7 i = 1 xiyi - 7 x y  7 i = 1 x2i - 7 x 2 = 3 487 - 7 × 6 × 5597 280 - 7 × 36 = 4. 75,^a = 559 7 - 6 × 4. 75 = 71914 ≈51. 36. 故回归直线方程为^y = 4. 75x + 51. 36. 10.(1)由表中数据得:x = 1 + 2 + 3 + 44 = 2. 5, y = 12 + 28 + 42 + 564 = 34. 5, 所以b^ =  4 i = 1 xiyi - 4 x y  4 i = 1 x2i - 4 x 2 = 418 - 4 × 2. 5 × 34. 5(12 + 22 + 33 + 42)- 4 × 2. 52 = 14. 6, a^ = y - b^ x = 34. 5 - 14. 6 × 2. 5 = - 2, 所以回归直线方程为^y = 14. 6x - 2,且变量y与x之间是正 相关. (2)依题意有:^y = 14. 6x - 2≥144,解得x≥10, 所以广告支出费用至少需要投入10万元. B组·素养提升 1. AB  由回归方程^y = 6. 5x + 17. 5,可知b^ = 6. 5,则销售额y与 广告费支出x正相关,所以A正确;设丢失的数据为m,由表 中的数据可得x = 5,y = 220 + m5 ,把点5, 220 + m( )5 代入回归方 程,可得220 + m5 = 6. 5 × 5 + 17. 5,解得m = 30,所以B正确;该 公司广告费支出每增加1万元,销售额不一定增加6. 5万元, 所以C不正确;若该公司下月广告费支出为8万元,则销售额 约为y = 6. 5 × 8 + 17. 5 = 69. 5(万元),所以D不正确,故 选AB. 2. ACD  由图可知两变量呈现正相关,故r1 > 0,r2 > 0,且r1 < r2,故A正确,B错误;又回归直线l1:y = 0. 68x + a^必经过样 本中心点(3. 5,2. 5),所以^a = 2. 5 - 0. 68 × 3. 5 = 0. 12,C正 确;回归直线l2:y = b^x + 0. 68必经过样本中心点(3,2),所以 2 = b^ × 3 + 0. 68,所以b^ = 0. 44,也可直接根据图像判断0 < b^ < 0. 68(比较两直线的倾斜程度),故ACD正确. 3. D  因为所有的点都在直线上,所以它就是确定的函数关系, 所以相关系数为1. 4. D  将式子两边取对数,得到lny^ = bx - 0. 5,令z = lny^,得到z = bx - 0. 5,列出x,z的取值对应的表格                                                                       , —170— x 1 2 3 4 z 1 3 4 6 则x = 1 + 2 + 3 + 44 = 2. 5,z = 1 + 3 + 4 + 6 4 = 3. 5, ∵ (x,z)满足z = bx - 0. 5,∴ 3. 5 = b × 2. 5 - 0. 5, 解得b = 1. 6,∴ z = 1. 6x - 0. 5,∴ y = e1. 6x - 0. 5,当x = 5时,^y = e1. 6 × 5 - 0. 5 = e 15 2,故选D. 5. 8  当年利润小于或等于零时应该报废该机器,当y = 0时,令 10. 47 - 1. 3x = 0,解得x≈8,故估计该台机器最为划算的使用 年限为8年. 6. e4   由题意,得ln(cekx)= 0. 3x + 4,所以lnc + kx = 0. 3x + 4, 所以lnc = 4,所以c = e4 . 7.(1)40  由y = 38,得m = 40. (2)14  由^a = y - b^ x得^a = 58,故^y = - 2x + 58, 当x = 22时,^y = 14, 故三月中旬的销售量约为14件. 8.(1)由于x = 8 + 8. 2 + 8. 4 + 8. 6 + 8. 8 + 96 = 8. 5, y = 90 + 84 + 83 + 80 + 75 + 686 = 80. 所以^a = y - b^ x = 80 + 20 × 8. 5 = 250,从而回归直线方程为 y^ = - 20x + 250. (2)设工厂获得的利润为L元,依题意得L = x(-20x +250)- 4(- 20x + 250)= - 20x2 + 330x - 1 000 = - 20(x - 8. 25)2 + 361.25. 当且仅当x =8. 25时,L取得最大值,故当单价定为8.25元时,工 厂可获得最大利润. 9.(1)由折线图中的数据得, t = 4,7 i = 1 (ti - t)2 = 28, 7 i = 1 (yi - y)2 = 18, 7 i = 1 (ti - t)(yi - y)所以 r = 21 槡28 × 18 ≈0. 94. 因为y与t的相关系数近似为0. 94,说明y与t的线性相关程 度相当大,所以可以用线性回归模型拟合y与t的关系. (2)因为y = 54,b^ =  7 i = 1 (ti - t)(yi - y)  7 i = 1 (ti - t)2 = 2128 = 3 4 , 所以^a = y - b^ t = 54 - 34 × 4 = 51, 所以y关于t的线性回归方程为^y = b^t + a^ = 34 t + 51,将2024 年对应的t = 8代入上式,得^y = 34 × 8 + 51 = 57, 所以预测2024年该企业污水净化量约为57吨. 练案[18] A组·素养自测 1. AB  由事件的独立性知,A选项正确;由独立性检验的意义 知,B选项正确;χ2的大小是判定事件A与B是否相关的一种 方法,不是唯一依据,C选项不正确;若事件A与B相关,则A 发生B可能发生,也可能不发生,D选项不正确. 2. D  事件A与B相互独立,则A与B,A与B,A与B也相互 独立. 3. A  χ2 = 72 ×(8 × 18 - 14 × 32) 2 22 × 50 × 40 × 32 ≈4. 726 > 3. 841. 4. A  χ2≈4. 762 > 3. 841,参照题中附表,可得在犯错误的概率 不超过5%的前提下,认为“是否爱好踢毽子与性别有关”.故 选A. 5. B  任取1名参赛人员,抽到对主办方表示满意的男性运动员 的概率为200500 = 2 5 ,故①错误; χ2 = 500 ×(200 × 30 - 50 × 220) 2 420 × 80 × 250 × 250 ≈5. 952 < 6. 635,故②错误, ③正确.故选B. 6. 99%   有关  ∵ χ2 = 7. 63,∴ χ2 > 6. 635,因此,有99%的把握 说,打鼾与患心脏病是有关的. 7. 0. 999  χ2 =(5 + 15 + 40 + 10)(5 × 10 - 40 × 15) 2 (5 + 15)(40 + 10)(5 + 40)(15 + 10)≈18. 822. ∵ 18. 822 > 10. 828, ∴ x与y之间有关系的概率约为1 - 0. 001 = 0. 999. 8. 5%   ∵ P(χ2≥3. 841)= 0. 05,故判断出错的可能性为5% . 9.(1)根据题表中数据知,甲机床生产的产品中一级品的频率是 150 200 = 0. 75,乙机床生产的产品中一级品的频率是 120 200 = 0. 6. (2)根据题表中的数据可得 K2 = 400 ×(150 × 80 - 120 × 50) 2 200 × 200 × 270 × 130 = 400 39 ≈10. 256. 因为10. 256 > 6. 635,所以有99%的把握认为甲机床的产品 质量与乙机床的产品质量有差异. 10.(1)设样本中乙企业用户中满意的有x户,结合列联表知, P = 75 + x165 = 9 11,解得x = 60; 所以,填写2 × 2列联表是: 满意 不满意 合计 甲企业用户 75 10 85 乙企业用户 60 20 80 合计 135 30 165 计算K2 = n(ad - bc) 2 (a + b)(c + d)(a + c)(b + d) = 165(75 × 20 - 10 × 60) 2 135 × 30 × 85 × 80 = 165 34 ≈4. 853 > 3. 841 所以能判断有95%的把握认为“满意度与电信企业服务措 施有关系”. (2)设“抽到5号或10号”为事件A,先后两次抛掷一枚骰 子,出现的点数为(m,n),则所有的基本事件的个数有6 × 6 = 36, 事件A包含的基本事件个数(m + n = 5或m + n = 10)有: (1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(4,6),(5,5),(6,4)共有7 个.所以所求事件的概率为P(A)= 736 . B组·素养提升 1. C  ∵在这105人中随机抽取1人,成绩优秀的概率为27 , ∴成绩优秀的人数为105 × 27 = 30,非优秀的人数为105 - 30 =75, ∴ c = 30 - 10 = 20,b = 75 - 30 = 45, ∴ χ2 = 105 ×(10 × 30 - 20 × 45) 2 30 × 75 × 50 × 55 ≈6. 109 > 3. 841. ∴若按95%的可靠性要求,能认为成绩与班级有关系.故 选C                                                                      . —171—

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