线性回归、非线性回归、误差与相关性分析、独立性检验专项训练-2025届高三数学二轮复习
2025-04-12
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内容正文:
线性回归、非线性回归、误差与相关性分析、独立性检验专项训练
线性回归、非线性回归、误差与相关性分析、独立性检验专项训练
考点一 线性回归
1.(2025·河南信阳·一模)2025年春节假期,文旅市场火爆.文化和旅游部公布的数据显示;春节假期8天,全国国内出游5.01亿人次,同比增长5.9%;国内出游总花费6770.02亿元,同比增长7.0%.某景区的某网红饮品小店统计了春节假期前7天的营业额(单位:千元),得到与的数据如表所示:
第天
1
2
3
4
5
6
7
营业额
7
9
10
12
16
19
11
(1)已知与有较强的线性相关关系,求关于的线性回归方程,并预测春节假期第8天的营业额;
(2)如果该天营业额大于10(单位:千元),则该天“达标”,从表格中的7组数据中随机选4组,设表示“达标”的数据组数,求的分布列和数学期望.
参考公式:在线性回归方程中,,.
【答案】(1),预测春节假期第8天的营业额为千元
(2)分布列见解析,
【详解】(1),
.
,
线性回归方程为
当时,.
即预测春节假期第8天的营业额为千元.
(2)由题意可知的所有可能取值为:1,2,3,4.
,,
,
的分布列为
1
2
3
4
的数学期望为
2.(2025·广东·一模)近年来,中国新能源汽车产业,不仅技术水平持续提升,市场规模也持续扩大,取得了令人瞩目的成就,国产新能源汽车正逐步引领全球新能源汽车的发展潮流.某新能源汽车制造企业对某地区新能源汽车的销售情况进行了调研,数据如下:
时间
年月
年月
年月
年月
年月
月份代码
销量千辆
(1)若与线性相关,求关于的线性回归方程,并估计该地区新能源汽车在年1月份的销量;
(2)该企业为加强新能源汽车宣传推广,计划引进入工智能工具,并对宣传部门员工进行人工智能工具使用培训.为节约培训成本,需要将宣传部门部分员工调整至其他部门,剩余宣传部门员工全部参加培训.培训分为四期,每期培训的结果是否“优秀”相互独立,且每期培训中员工达到“优秀”标准的概率均为,员工至少两期培训达到“优秀”标准,才能使用人工智能工具.该企业宣传部门现有员工人,开展培训前,员工每人每年平均为企业创造净利润万元,开展培训后,能使用人工智能工具的员工预计每人每年平均为企业创造净利润万元,本次培训费每人1万元(计入年度部门成本).若要确保调整后第一年,宣传部门员工创造的年净利润不低于调整前,请应用概率知识进行决策,预计最多可调整多少人去其他部门?
参考公式:.
【答案】(1),千辆;
(2)预计最多可调整人去其他部门.
【详解】(1)由题意得,
,
所以,,
所以关于的线性回归方程为,
由题意得,年月份的月份代码为,当时,,
所以估计该地区新能源汽车在年月份的销量为千辆.
(2)记事件为“员工经过培训后,能使用人工智能工具”,
则,
设宣传部门调至其他部门人数为,则参加培训的人数为,
设为培训后能使用人工智能工具的人数,
则,故,
调整后年净利润预计为:万元,
由题意得,
解得,
所以预计最多可调整人去其他部门.
3.(2025·四川雅安·二模)国产动画电影《哪吒之魔童闹海》现已登顶全球动画电影票房榜榜首,并刷新多项世界票房纪录.下表截取了该电影上映后10日的单日累计票房:
日期
1月29日
1月30日
1月31日
2月1日
2月2日
2月3日
2月4日
日期代码
1
2
3
4
5
6
7
累计票房(亿元)
4.88
9.68
15.87
23.19
31.32
39.76
48.43
日期
2月5日
2月6日
2月7日
日期代码
8
9
10
累计票房(亿元)
54.92
60.78
66.20
(1)请根据这10日数据:
(i)计算,的平均值,;
(ii)求关于的经验回归方程;
(2)用上面求出的经验回归方程预测该电影上映半年后的票房,得到的结果合理吗?为什么?
附:
参考公式:经验回归方程斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,;
参考数据:,.
【答案】(1)(i),;(ii)
(2)上映半年后的票房为亿元,预测结果不合理,理由见解析
【详解】(1)由题意,,
,
,
则,
,
所以关于的经验回归方程为.
(2)由(1)知,,
当时,,
则预测该电影上映半年后的票房为亿元,
这样的预测结果显然不合理,电影的票房一般在刚上映的一段时间内增长较快,
随着时间的推移,增长速度会逐渐放缓,
而所求的经验回归方程是假设变量之间具有线性关系,
不能准确反映电影票房在较长时间内的变化趋势,
所以用这个方程预测半年后的票房是不合理的.
4.(2025·辽宁·模拟预测)某商场为了解月投放消费券(单位:千元)和月利润(单位:万元)的关系,进行了数据收集整理,得到下面的表格:
月投放消费券千元
25
64
100
144
196
289
月利润万元
591
595
600
604
607
615
(1)根据表中数据,通过作散点图分析,可把作为关于的经验回归方程,试求该经验回归方程;
(2)该商场为进一步提高利润,推出了“购物达千元,玩游戏,送消费券”的活动.在商场游戏活动点放置甲、乙两个袋子,甲袋中放有3个相同的小盒,其中有两个小盒中放有“奖”字条,另一个是空盒,乙袋中也放有3个与甲袋中相同的小盒,都是空盒.游戏活动参加者先从甲、乙两袋中各任取一个小盒交换后再放回袋子中,重复次这样的操作后,记甲袋中恰有2个小盒放有“奖”字条的概率为,恰有1个小盒放有“奖”字条的概率为.若甲袋中恰有2个小盒放有“奖”字条,参加者可得200元消费券;恰有1个小盒放有“奖”字条,参加者可得100元消费券;没有小盒放有“奖”字条,参加者可得50元消费券.
(i)求;
(ii)记一个游戏活动参加者参加一次活动获得消费券总数为,分别求和的数学期望和,并判断对于和,游戏活动参加者应如何选择?
附:对于一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为.
【答案】(1)
(2)(i),;(ii)分布列见解析,游戏活动参加者应选择
【详解】(1)设,则,
,
所以,
,
所以,
,
所以,
,
所以关于的经验回归方程为.
(2)(i)由题意得,
由全概率公式得,
.
(ii)由题意可知,
,
和的可能取值为,和的分布列分别为
50
100
200
50
100
200
,
,
因为,
所以,
故游戏活动参加者应选择.
5.(2025·辽宁沈阳·二模)某网店发现其某款商品的日销售量与该店在购物平台的日访问量呈线性相关关系,为了吸引更多的顾客购买该商品,在上推出了和两款互动游戏,顾客在参与游戏后,有机会获得优惠券.下图是该商品的日销售量(单位:千件)与日访问量(单位:万人次)的散点图:
(1)求出关于的回归方程,并预测日访问量12万人次时日销售多少千件商品;
(2)款游戏为通关游戏,游戏规则为:顾客每次挑战都有的概率成功通关,一旦成功,则游戏立即结束并获得优惠券,如果挑战失败,可继续挑战;每位顾客共有次挑战机会,第无论成功与否都结束游戏.设为游戏结束时,进行挑战的次数,的数学期望为,证明:;
(3)款游戏为抽球游戏,游戏规则为:有个小球,编号为,参与者从中随机抽取个小球,记录编号后放回,再重新随机抽取个小球,记被重复抽取的小球数为,并向参与者发放张优惠卷,求使取得最大值时的值.
参考数据:.
参考公式:回归方程中的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:
【答案】(1),千件
(2)证明见解析
(3)答案见解析
【详解】(1)由题意可知,所以,
.
所以回归方程,
当时,,
所以日访问量12万人时销售千件商品;
(2)可取值为,
当时,,
,
所以的分布列为
1
2
3
故①.
因为②
由①-②得
,所以;
(3)当时,只能取,故只能取,有;
当时,整数满足,其中是0和中的较大者.
两次抽球包含的基本事件总数为,
事件“”所包含的基本事件数为,
此时,
当时,
,
因为,所以,
当时,显然,
当时,,
所以,
当时,取得最大值的整数或,
当时,取得最大值的整数,
其中为不超过的最大整数.
6.(2025·甘肃平凉·模拟预测)高血脂症是指脂肪代谢或者运转异常使人体血液中的血脂含量超过正常范围,表现为血中胆固醇或甘油三酯过高或高密度脂蛋白过低,现代医学称“血脂异常”.高血脂症是常见病、多发病,更是导致心脑血管疾病的元凶.最新的调查显示,中国成人高血脂的患病率为41.1%,大概每五位成人中就有两位是高血脂患者.改善生活方式和药物治疗是最常用的治疗方式,同时适当锻炼可以使血脂水平下降,高血脂发病率降低,控制高血脂的发展.
(1)某社区为鼓励和引导辖区居民积极参加体育健身活动,养成良好的锻炼习惯,开展“低碳万步走,健康在脚下”徒步走活动.下表为开展活动起5个季度社区高血脂患者的血脂情况统计.
季度
1
2
3
4
5
血脂明显降低(或治愈)人数/人
100
150
210
270
320
已知血脂明显降低(或治愈)人数与季度变量(季度变量依次为)具有线性相关关系,试求出与的经验回归方程,并预测第6季度血脂明显降低(或治愈)者大约有多少人?
(2)社区将参加徒步走活动的队员分成了甲、乙、丙三组去参加徒步走比赛.若比赛分为初赛和决赛,其中初赛有两轮,只有两轮都获胜才能进入决赛.已知甲组在每轮比赛中获胜的概率均为;乙组在第一轮和第二轮比赛中获胜的概率分别为和;丙组在第一轮和第二轮获胜的概率分别为和.设进入决赛的组数为,求的分布列与数学期望.
附:经验回归方程中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,
【答案】(1),378人
(2)分布列见解析,
【详解】(1),.
,
,
所以,
所以,
所以,
当时,,
所以第6季度血脂明显降低(或治愈)者大约有378人.
(2)由题知的可能取值为0,1,2,3.
依题意,甲组、乙组、丙组进入决赛的概率分别为,,,
所以,
,
,
.
所以随机变量的分布列为:
0
1
2
3
所以.
考点二 非线性回归
1.(24-25高三下·湖南长沙·阶段练习)众所周知,乒乓球被称为中国的“国球”,是一种世界流行的球类体育项目,包括进攻、对抗和防守.某学校为了丰富学生的课后活动内容,增强学生体质,决定组织乒乓球活动社.以下是接下来7个星期(用x=1表示第1个星期,用x=2表示第二个星期,以此类推)参加活动的累计人数y(人)的统计数据.
x
1
2
3
4
5
6
7
y
6
14
20
37
74
108
203
(1)根据表中数据可以判断y与x大致满足回归模型,试建立y与x的回归方程(精确到0.01);
(2)为了更好地开展体育类型活动,学校继续调查全校同学的身高情况.采用按比例分层抽样抽取了男生30人,其身高的平均数和方差分别为171.5和13.0;抽取了女生20人,其身高的平均数和方差分别为161.5和27.0,试求全体学生身高的平均数和方差.
参考数据:,其中;
参考公式:对于一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为,.
【答案】(1)
(2)平均数为167.5,方差为42.6
【详解】(1)已知,两边取常用对数可得,
设,,,则回归方程变为.
先计算,,,.
根据参考公式,,将,,,代入可得:
.
.
则,
因为,,所以,则;,则.
所以与的回归方程为.
即
(2)全体学生身高的平均数.
根据方差公式(其中为各层人数,为各层方差,为各层平均数,为总平均数).
将,,,,,,代入可得:
则全体学生身高的平均数为167.5,方差为42.6.
2.(24-25高三下·云南昆明·阶段练习)云南花卉产业作为云南全力打造世界一流“绿色食品牌”的重点产业之一、从起步发展至今仅四十多年的时间,取得了令人瞩目的成绩.目前云南已成为全球公认的三大最适宜鲜切花种植的区域之一,鲜切花种植面积和产量位居全球第一,全省花卉种植面积稳定在190万亩左右.近8年云南省花卉种植面积统计数据及散点图如图
(1)经计算得下表中数据,根据散点图,在模型①:与模型②:,(均为常数)中,选择一个更适合作为云南省花卉种植面积关于年份代码的回归方程类型,求出关于的回归方程;
1.3
165.0
204
17.5
42
3.5
6448.3
1901.5
其中.
(2)运输过程中,为保证鲜切花质量,需对其存活天数进行研究.一品种鲜切花存活天数为随机变量,且最多只能存活天,研究人员发现,存活天数为的样本在存活天数超过的样本里占,存活天数为1的样本在全体样本中占.
①求;
②用表示该品种鲜切花存活天数的数学期望.
附:.
【答案】(1)更适合,
(2)①;②
【详解】(1)由散点图可知,更适合作为云南省花卉种植面积y关于年份代码x的回归方程类型.
令,所以.
因为,,,,
所以.
所以,
所以.
云南省花卉种植面积y关于年份代码x的回归方程为.
(2)①由题可得,,
当时,,
又,即,
同理可得,当时,,
两式相减得,
即,,,
因为,
所以,当时,是以0.18为首项,0.8为公比的等比数列,
当时,,
所以.
②
,
令,
则,
两式相减得,
,
所以,
则.
3.(24-25高三上·四川眉山·阶段练习)台州是全国三大电动车生产基地之一,拥有完整的产业链和突出的设计优势.某电动车公司为了抢占更多的市场份额,计划加大广告投入、该公司近5年的年广告费(单位:百万元)和年销售量(单位:百万辆)关系如图所示:令,数据经过初步处理得:
44
4.8
10
40.3
1.612
19.5
8.06
现有①和②两种方案作为年销售量y关于年广告费x的回归分析模型,其中a,b,m,n均为常数.
(1)请从相关系数的角度,分析哪一个模型拟合程度更好?
(2)根据(1)的分析选取拟合程度更好的回归分析模型及表中数据,求出关于的回归方程,并预测年广告费为6(百万元)时,产品的年销售量是多少?
【答案】(1)模型②的拟合程度更好
(2),13(百万辆)
【详解】(1)设模型①和②的相关系数分别为,,
由题意可得:,
,
所以,由相关系数的相关性质可得,模型②的拟合程度更好;
(2)因为,
又由,,
得,
所以,即回归方程为.
当时,,
因此当年广告费为6(百万元)时,产品的销售量大概是13(百万辆).
4.(23-24高二下·江西新余·开学考试)某人新房刚装修完,为了监测房屋内空气质量的情况,每天在固定的时间测一次甲醛浓度(单位:mg/m3),连续测量了10天,所得数据绘制成散点图如下:用表示第天测得的甲醛浓度,令,经计算得,,.
(1)由散点图可知,与可用指数型回归模型进行拟合,请利用所给条件求出回归方程;(系数精确到0.01)
(2)已知房屋内空气中的甲醛浓度的安全范围是低于0.08 mg/m3,则根据(1)中所得回归模型,该新房装修完第几天开始达到此标准?(参考数据:)
附:,.
【答案】(1);
(2)第35天.
【详解】(1)令,而,,
则,,
因此,即,
所以所求回归方程为.
(2)由(1)知:,即,解得,
所以,即在新房装修完第35天开始达到此标准.
5.(23-24高二下·甘肃兰州·期末)放行准点率是衡量机场运行效率和服务质量的重要指标之一.某机场自2012年起采取相关策略优化各个服务环节,运行效率不断提升.以下是根据近10年年份数与该机场飞往A地航班放行准点率()(单位:百分比)的统计数据所作的散点图及经过初步处理后得到的一些统计量的值.
2017.5
80.4
1.5
40703145.0
1621254.2
27.7
1226.8
其中,.
(1)根据散点图判断,与哪一个适宜作为该机场飞往A地航班放行准点率y关于年份数x的经验回归方程类型(给出判断即可,不必说明理由),并根据表中数据建立经验回归方程,由此预测2023年该机场飞往A地的航班放行准点率;
(2)已知2023年该机场飞往A地、B地和其他地区的航班比例分别为0.2、0.2和0.6.若以(1)中的预测值作为2023年该机场飞往A地航班放行准点率的估计值,且2023年该机场飞往B地及其他地区(不包含A、B两地)航班放行准点率的估计值分别为和,试解决以下问题:
(i)现从2023年在该机场起飞的航班中随机抽取一个,求该航班准点放行的概率;
(ii)若2023年某航班在该机场准点放行,判断该航班飞往A地的概率.(保留3位小数)
附:对于一组数据,,…,,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,
参考数据:,,.
【答案】(1)适宜,,
(2)(i)0.778;(ii)
【详解】(1)由散点图判断适宜作为该机场飞往地航班放行准点率关于年份数的经验回归方程类型.
令,先建立关于的线性回归方程,
由于,
,
该机场飞往地航班放行准点率关于的线性回归方程为,
因此关于年份数的回归方程为,
所以当时,该机场飞往地航班放行准点率y的预报值为
,
所以2023年该机场飞往地航班放行准点率的预报值为.
(2)设“该航班飞往地”,“该航班飞往地”,“该航班飞往其他地区”,“该航班准点放行”,
则,,,
,,.
(i)由全概率公式得,
,
所以该航班准点放行的概率为.
(ii)该航班飞往地的概率为
,
即若年某航班在该机场准点放行,判断该航班飞往地的概率约为.
6.(23-24高二下·河北石家庄·期末)一个调查学生记忆力的研究团队从某中学随机挑选100名学生进行记忆测试,通过讲解100个陌生单词后,相隔十分钟进行听写测试,间隔时间t(分钟)和答对人数y的统计表格如下:
时间t(分钟)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
答对人数y
98
70
52
36
30
20
15
11
5
5
1.99
1.85
1.72
1.56
1.48
1.30
1.18
1.04
0.7
0.7
时间t与答对人数y和的散点图如下:
附:,,,,,对于一组数据,,…,,其回归直线方程的斜率和截距的最小二乘估计分别为:,.请根据表格数据回答下列问题:
(1)根据散点图判断,与哪个更适宜作为线性回归模型?(给出判断即可,不必说明理由)
(2)根据(1)的判断结果,建立y与的回归方程;(a,b或c,d的计算结果均保留到小数点后三位)
(3)根据(2)请估算要想答对人数不少于75人,至多间隔多少分钟需要重新记忆一遍.(结果四舍五入保留整数)(参考数据:,).
【答案】(1)更适宜作为线性回归类型;
(2);
(3)19分钟.
【详解】(1)观察两个散点图知,更适宜作为线性回归类型.
(2)依题意,,,
由(1)知,,根据最小二乘法得:
,
,于是,
因此y与的回归方程.
(3)依题意,,即,则,
而,于是,解得,
所以要想答对人数不少于75人,至多间隔19分钟需要重新记忆一遍.
考点三 误差与相关性分析
1.(23-24高二下·河北石家庄·阶段练习)网络直播带货助力乡村振兴,它作为一种新颖的销售土特产的方式,受到社会各界的追捧.某直播间开展地标优品带货直播活动,其主播直播周期次数x(其中10场为一个周期)与产品销售额y(千元)的数据统计如下:
直播周期数x
1
2
3
4
5
产品销售额y(千元)
3
7
15
30
40
根据数据特点,甲认为样本点分布在指数型曲线的周围,据此他对数据进行了一些初步处理.如下表:
3.7
55
382
65
978
101
其中
(1)请根据表中数据,建立y关于x的回归方程;
(2)乙认为样本点分布在直线的周围,并计算得回归方程为,以及该回归模型的相关指数,试比较甲、乙两人所建立的模型,谁的拟合效果更好?(精确到0.01)
附:对于一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,相关指数:.
【答案】(1);
(2)乙建立的回归模型拟合效果更好.
【详解】(1)将两边取对数得:,
令,则,
因为,
所以根据最小二乘估计可知:,
所以,
所以回归方程为,即.
(2)甲建立的回归模型的.
所以乙建立的回归模型拟合效果更好.
2.(2025·海南海口·模拟预测)某公司研发了一种帮助家长解决孩子早教问题的萌宠机器人,它结合了人工智能、语音识别、互动娱乐和教育等内容,且云端内容可以持续更新,旨在通过趣味性和互动性帮助孩子学习和发展.萌宠机器人一投放市场就受到了很多家长欢迎,为了更好的服务广大家长,该公司对萌宠机器人的某个性能指数与孩子的喜爱程度进行统计调查,得到如下数据表:
5
6
7
8
9
0.55
0.50
0.60
0.65
0.70
(1)请根据上表提供的数据,通过计算变量的相关系数,回答是否可以认为该性能指数与孩子的喜爱程度相关性很强(当时,与相关性很强);
(2)机器人的交互性很强,孩子可以通过输入语音给机器人发布执行指令.机器人执行命令的正确率为,出错率为.当机器人正确执行命令时,使用者满意的概率为;当机器人执行出错时,使用者满意的概率为.如果使用者对某次命令执行结果表示不满意,求机器人实际正确执行命令的概率是多少?
(3)该公司科技人员小李想挑战萌宠机器人,他和机器人比赛答题,他们每人答4个题,若小李答对题数不小于3,则挑战成功.已知小李答对前两道题的概率均为,答对后两道题的概率均为.假设每次答题相互独立,且互不影响,当时,求小李挑战成功的概率的最大值.
参考公式:相关系数.
【答案】(1),可以认为该性能指数与孩子的喜爱程度相关性很强
(2)
(3)
【详解】(1)由表知,,
,
,
,
,
则,
由此可以认为该性能指数与孩子的喜爱程度相关性很强.
(2)设事件为机器人执行命令正确”,事件为“机器人执行命令错误”,
事件为“使用者不满意”,
则,,
,,
则,
所以.
(3)当小李答对题数为3时,概率为:
,
当小李答对题数为4时,概率为:,
所以小李挑战成功的概率为:,
由,,,
则,当且仅当时等号成立,
所以,由二次函数的知识可知,
当时,小李挑战成功的概率最大,最大为.
3.(2025·河南·一模)某景区试卖一款纪念品,现统计了该款纪念品的定价(单位:元)与销量(单位:百件)的对应数据,如下表所示:
12
12.5
13
13.5
14
14
13
11
9
8
(1)求该纪念品定价的平均值和销量的平均值;
(2)计算与的相关系数;
(3)由(2)的计算结果,判断能否用线性回归模型拟合与的关系,并说明理由.
参考数据:.
参考公式:相关系数.
【答案】(1)13;11
(2)
(3)可以用线性回归模型拟合与之间的关系,理由见解析
【详解】(1)由题可知,;
(2)计算得,
故;
(3)由(2)可知,与的相关系数的绝对值近似为0.992,大于0.75且非常接近1,
说明与的线性相关性很强,从而可以用线性回归模型拟合与之间的关系.
4.(2023·江苏镇江·三模)经观测,长江中某鱼类的产卵数与温度有关,现将收集到的温度(单位:)和产卵数的10组观测数据作了初步处理,得到如图所示的散点图及一些统计量表.
360
54.5
1360
44
384
3
588
32
6430
表中,,.
(1)根据散点图判断,,与哪一个适宜作为与之间的回归方程模型(给出判断即可,不必说明理由),并求出关于的回归方程;
(2)某兴趣小组抽取两批鱼卵,已知第一批中共有5个鱼卵,其中“死卵”有2个;第二批中共有6个鱼卵,其中“死卵”有3个.现随机挑选一批,然后从该批次中随机取出2个鱼卵,求取出“死卵”个数的分布列及数学期望.
附:对于一组数据,,…,,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,.
【答案】(1)适宜作为与之间的回归方程模型,
(2)答案见解析,.
【详解】(1)根据散点图判断,看出样本点分布在一条指数函数的周围,所以适宜作为与之间的回归方程模型.
令,则,
,
,
所以,
所以关于的回归方程为.
(2)由题意设随机挑选一批,取出两个鱼卵,其中“死卵”个数为,则的可能取值为,,,
设“所取两个鱼卵来自第批”,
所以,
设“所取两个鱼卵有个‘死卵’”,
由全概率公式得
,
,
,
所以取出“死卵”个数的分布列为
0
1
2
所以,
所以取出“死卵”个数的数学期望为.
5.(23-24高二下·上海·期末)党的十九大提出实施乡村振兴战略以来,农民收入大幅提升,2022年9月23日某市举办中国农民丰收节庆祝活动,粮食总产量有望连续十年全省第一.据统计该市2017年至2021年农村居民人均可支配收入(单位:万元)与年份代码(见下表)具有线性相关关系,计算得,,.
年份
2017
2018
2019
2020
2021
年份代码
1
2
3
4
5
(1)根据上表数据,计算与的相关系数,并判断与是否具有较高的线性相关程度(若,则线性相关程度一般,若,则线性相关程度较高,精确到;
(2)求出关于的线性回归方程.
参考公式:
相关系数,,.
【答案】(1),与具有较高的线性相关程度
(2)
【详解】(1)由表数据可得的平均数,
所以,
所以相关系数,
由,所以与具有较高的线性相关程度;
(2)依题意可得,
,
,
所以,
所以关于的线性回归方程为.
6.(2024·四川绵阳·模拟预测)当大气污染物(大气中直径小于或等于的颗粒物)的浓度超过一定限度时会影响人的身体健康.为了了解汽车的流量与空气中的浓度之间的关系,某科研小组在某城市的一个交通点建立监测站,连续记录了十天的汽车流量(单位:千辆)和相应每天该地空气中的平均浓度(单位:),得到如下数据表:
汽车流量
1.36
1.63
1.26
1.86
0.95
1.18
1.50
1.05
1.46
1.75
浓度
96
110
72
135
35
43
115
34
110
120
(1)求与的相关系数,并判断与之间的相关程度(精确到0.01);
(2)求关于的经验回归方程,并预测当汽车流量为2千辆时,该地空气中的平均浓度.
参考公式:,.
参考数据:.
【答案】(1),与线性相关程度很强
(2),约为
【详解】(1)依题意,,
所以
,
因为且接近,所以与线性相关程度很强.
(2)因为,
所以,
所以关于的经验回归方程为,
当时,
即当汽车流量为2千辆时,该地空气中的平均浓度约为.
考四 独立性检验
1.(24-25高三下·上海·阶段练习)向“新”而行,向“新”而进,新质生产力能够更好地推动高质量发展.如人工智能中的大语言模型DeepSeek(以下简称DeepSeek).为调查DeepSeek的应用是否会对相关从业人员的数量产生影响,某学校研究小组随机抽取了150名视频从业人员进行调查,结果如下表所示:
DeepSeek的应用情况
相关从业人员
合计
减少
未减少
应用
54
72
没有应用
42
合计
90
150
(1)根据所给数据完成上表,并判断是否有95%的把握认为的应用与相关从业人员的减少有关?
(2)某公司视频部现有员工100人,公司拟开展DeepSeek培训,分三轮进行,每位员工第一轮至第三轮培训达到“优秀”的概率分别为,每轮相互独立,有二轮及以上获得“优秀”的员工才能应用DeepSeek.
(ⅰ)求员工经过培训能应用DeepSeek的概率.
(ⅱ)已知开展DeepSeek培训前,员工每人每年平均为公司创造利润6万元;开展DeepSeek培训后,能应用DeepSeek的员工每人每年平均为公司创造利润10万元;DeepSeek培训平均每人每年成本为1万元.根据公司发展需要,计划先将视频部的部分员工随机调至其他部门,然后剩余员工开展DeepSeek培训,现要求培训后视频部的年利润不低于员工调整前的年利润,则视频部最多可以调多少人到其他部门?
附:其中,)
【答案】(1)表格见解析,有的把握认为的应用与视频从业人员的减少有关
(2)(i);(ii)人
【详解】(1)依题意,列联表如下:
DeepSeek的应用情况
视频从业人员
合计
减少
未减少
应用
没有应用
合计
零假设为:的应用与视频从业人员的减少独立,的应用前后视频从业人员无差异,
由列联表中数据得,.
根据小概率值的的独立性检验,推断不成立,
所以有的把握认为的应用与视频从业人员的减少有关.
(2)(i)设“员工第轮获得优秀”,且相互独立.
设“员工经过培训能应用”,则
,
所以员工经过培训能应用的概率是.
(ii)设视频部调人至其他部门,为培训后视频部能应用的人数,
则,因此,
调整后视频部的年利润为
(万元),
令,解得,又,所以.
所以视频部最多可以调人到其他部门.
2.(2025·河北保定·一模)某工厂为了解员工绩效分数达标情况与员工性别的关系,随机对该厂男、女各30名员工的绩效分数达标情况进行调查,整理得到如下列联表:
单位:人
性别
绩效分数达标情况
合计
未达标
达标
男
20
10
30
女
5
25
30
合计
25
35
60
(1)经计算,所调查的男员工绩效分数的平均数为26;女员工绩效分数的平均数为34,求这60人绩效分数的平均数.
(2)根据上表数据,依据小概率值的独立性检验,能否据此推断绩效分数达标情况与性别有关联?
(3)该厂为激励员工,规定每月绩效分数的第一名奖励1千元,其他名次无奖励.甲为该厂员工,他在工厂开工的第一个月赢得奖励的概率为,从第二个月开始,若上个月没有赢得奖励,则这个月赢得奖励的概率为;若上个月赢得奖励,则这个月仍赢得奖励的概率为,求甲在前两个月所得奖金总额X(单位:千元)的分布列和数学期望.
附:
0.1
0.01
0.001
2.706
6.635
10.828
参考公式:,其中.
【答案】(1)
(2)有关联
(3)分布列见解析,
【详解】(1)由题意可知,.
(2)零假设为:绩效分数达标情况与性别无关.
,
根据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,即认为绩效分数达标情况与性别有关联,此推断犯错误的概率不大于0.001.
(3)由题意知可能的取值为,
则;
,
所以甲在前两个月所得奖金总额的分布列为
0
1
2
数学期望.
3.(24-25高三下·海南·阶段练习)随着人们环保意识的增强和科技的发展,新能源汽车越来越受到消费者的关注.为了解消费者对新能源汽车续航里程和充电设施的满意率,随机调查了200名新能源汽车车主,得到如下数据:
对续航里程满意
对续航里程不满意
对充电设施满意
70
30
对充电设施不满意
50
50
(1)任意调查一名新能源汽车车主,设事件“该车主对续航里程满意”为A,事件“该车主对充电设施满意”为B,求和;
(2)根据小概率值的独立性检验,能否认为消费者对续航里程的满意率与对充电设施的满意率有关?
附:
α
0.05
0.01
0.001
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)0.6;0.7
(2)可以认为消费者对续航里程的满意率与对充电设施的满意率有关.
【详解】(1)依题意,,.
(2)由已知数据得,
而,则依据小概率值的独立性检验,
可以认为消费者对续航里程的满意率与对充电设施的满意率有关.
4.(2025·云南·一模)某工厂有甲、乙两条生产线生产同一种产品,产品分为一等品和二等品.为了比较两条生产线产品的质量,分别从甲、乙两条生产线生产的产品中各随机抽取件产品作为样本,检测后得到如下列联表:
生产线
一等品
二等品
总计
甲
60
40
100
乙
70
30
100
总计
130
70
200
(1)根据列联表,能否在犯错误的概率不超过的前提下认为甲、乙两条生产线生产的产品质量有差异?(参考公式:,其中,参考数据:)
(2)从乙生产线的件样本产品中随机抽取件产品,设抽到一等品的件数为,求的分布列和数学期望.
(3)若一等品和二等品的售价分别为元/件和元/件,甲、乙两条生产线生产一件产品的成本分别为元/件和元/件.以样本中一等品的频率作为产品为一等品的概率,分别计算甲、乙两条生产线生产一件产品的利润的期望,并比较大小.
【答案】(1)不能在犯错误的概率不超过的前提下认为甲、乙两条生产线生产的产品质量有差异
(2)分布列见解析,
(3)计算见解析,甲生产线生产一件产品的利润期望大于乙生产线生产一件产品的利润期望
【详解】(1)由列联表可知.
代入公式可得,
因为,所以不能在犯错误的概率不超过的前提下认为甲、乙两条生产线生产的产品质量有差异.
(2)从乙生产线的件样本产品中随机抽取件产品,
抽到一等品的件数服从参数为的超几何分布.
,
,
,
,
.
所以的分布列为:
数学期望.
(3)甲生产线生产一件产品为一等品的概率为,生产一件产品为二等品的概率为,
甲生产线生产一件产品为一等品时,利润为元;为二等品时,利润为元,
乙生产线生产一件产品为一等品的概率为,生产一件产品为二等品的概率为,
乙生产线生产一件产品为一等品时,利润为元;为二等品时,利润为元.
从而甲生产线生产一件产品的利润为元,
乙生产线生产一件产品的利润为元,
因为,所以甲生产线生产一件产品的利润期望大于乙生产线生产一件产品的利润期望.
5.(24-25高三下·山东·阶段练习)某校开设农耕劳动教育课,共设置了两类课程:农作物种植和田间管理,学校对选择这两类课程的学生人数进行了统计,数据记录在如下表格.
男生
女生
农作物种植课程
160
80
田间管理课程
40
120
(1)根据小概率值的独立性检验,判断男生和女生在选择课程的偏好上是否有差异.
(2)选择农作物种植课程的学生被分为6个小组,各小组种植的农作物存活率分别为,,,,,.学校为了解存活率的偏差情况,需计算偏差系数w,其值越大,对大偏差数据的体现越明显.现给出两种计算偏差系数的方式:①,②,请比较哪一种方式对大偏差数据的体现更明显.
附:.
0.05
0.01
0.001
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)有
(2)方式②
【详解】(1)由已知得,
,依据小概率值的独立性检验,
可以判定男生和女生在选择课程的偏好上有差异;
(2),
根据①:.
根据②:.
,,,,
方式②对大偏差数据的体现更明显.
6.(2025·陕西咸阳·二模)“两岸同心跑,共绘未来圆”2024马尾区全面健身“两马”主题跑暨第十六届“两马”体育联赛于2024年5月17日在琅岐红光湖公园举行.为了解市民对“两马运动”的了解程度与性别是否有关,某调查组对该区市民进行了一次“两马运动”健康知识问卷调查,通过随机抽样,得到参加问卷调查的600人的得分(满分100)数据,统计结果如表所示.
得分
男性人数
10
15
65
75
115
50
20
女性人数
10
30
70
65
35
30
10
(1)把市民分为对“两马运动”健康知识“比较了解”(不低于60分的)和“不太了解”(低于60分的)两类,请作出列联表,并判断是否有的把握认为该市民对“两马运动”健康知识了解程度与性别有关?
(2)将频率视为概率,用样本估计总体.若从该地区所有市民中,采取随机抽样的方法每次抽取1名市民分析,连续抽取4次,且各次抽取的结果相互独立,记被抽取到的4名市民中,“比较了解”的人数为,求出的分布列,并求数学期望和方差.
附表及公式;
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
其中,.
【答案】(1)列联表见解析,有
(2)分布列见解析,数学期望为,方差为
【详解】(1)解:由题意,可得列联表如下:
不太了解
比较了解
合计
男性
90
260
350
女性
110
140
250
合计
200
400
600
依题意,,
故有的把握认为市民对“两马运动”健康知识了解程度与性别有关系.
(2)解:由题意,抽查结果为“比较了解”的概率为,
随机变量的所有可能取值为,且,
可得,,
,,
,
可得随机变量的分布列为:
0
1
2
3
4
所以,.
2
学科网(北京)股份有限公司
$$线性回归、非线性回归、误差与相关性分析、独立性检验专项训练
线性回归、非线性回归、误差与相关性分析、独立性检验专项训练
考点一 线性回归
1.(2025·河南信阳·一模)2025年春节假期,文旅市场火爆.文化和旅游部公布的数据显示;春节假期8天,全国国内出游5.01亿人次,同比增长5.9%;国内出游总花费6770.02亿元,同比增长7.0%.某景区的某网红饮品小店统计了春节假期前7天的营业额(单位:千元),得到与的数据如表所示:
第天
1
2
3
4
5
6
7
营业额
7
9
10
12
16
19
11
(1)已知与有较强的线性相关关系,求关于的线性回归方程,并预测春节假期第8天的营业额;
(2)如果该天营业额大于10(单位:千元),则该天“达标”,从表格中的7组数据中随机选4组,设表示“达标”的数据组数,求的分布列和数学期望.
参考公式:在线性回归方程中,,.
2.(2025·广东·一模)近年来,中国新能源汽车产业,不仅技术水平持续提升,市场规模也持续扩大,取得了令人瞩目的成就,国产新能源汽车正逐步引领全球新能源汽车的发展潮流.某新能源汽车制造企业对某地区新能源汽车的销售情况进行了调研,数据如下:
时间
年月
年月
年月
年月
年月
月份代码
销量千辆
(1)若与线性相关,求关于的线性回归方程,并估计该地区新能源汽车在年1月份的销量;
(2)该企业为加强新能源汽车宣传推广,计划引进入工智能工具,并对宣传部门员工进行人工智能工具使用培训.为节约培训成本,需要将宣传部门部分员工调整至其他部门,剩余宣传部门员工全部参加培训.培训分为四期,每期培训的结果是否“优秀”相互独立,且每期培训中员工达到“优秀”标准的概率均为,员工至少两期培训达到“优秀”标准,才能使用人工智能工具.该企业宣传部门现有员工人,开展培训前,员工每人每年平均为企业创造净利润万元,开展培训后,能使用人工智能工具的员工预计每人每年平均为企业创造净利润万元,本次培训费每人1万元(计入年度部门成本).若要确保调整后第一年,宣传部门员工创造的年净利润不低于调整前,请应用概率知识进行决策,预计最多可调整多少人去其他部门?
参考公式:.
3.(2025·四川雅安·二模)国产动画电影《哪吒之魔童闹海》现已登顶全球动画电影票房榜榜首,并刷新多项世界票房纪录.下表截取了该电影上映后10日的单日累计票房:
日期
1月29日
1月30日
1月31日
2月1日
2月2日
2月3日
2月4日
日期代码
1
2
3
4
5
6
7
累计票房(亿元)
4.88
9.68
15.87
23.19
31.32
39.76
48.43
日期
2月5日
2月6日
2月7日
日期代码
8
9
10
累计票房(亿元)
54.92
60.78
66.20
(1)请根据这10日数据:
(i)计算,的平均值,;
(ii)求关于的经验回归方程;
(2)用上面求出的经验回归方程预测该电影上映半年后的票房,得到的结果合理吗?为什么?
附:
参考公式:经验回归方程斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,;
参考数据:,.
4.(2025·辽宁·模拟预测)某商场为了解月投放消费券(单位:千元)和月利润(单位:万元)的关系,进行了数据收集整理,得到下面的表格:
月投放消费券千元
25
64
100
144
196
289
月利润万元
591
595
600
604
607
615
(1)根据表中数据,通过作散点图分析,可把作为关于的经验回归方程,试求该经验回归方程;
(2)该商场为进一步提高利润,推出了“购物达千元,玩游戏,送消费券”的活动.在商场游戏活动点放置甲、乙两个袋子,甲袋中放有3个相同的小盒,其中有两个小盒中放有“奖”字条,另一个是空盒,乙袋中也放有3个与甲袋中相同的小盒,都是空盒.游戏活动参加者先从甲、乙两袋中各任取一个小盒交换后再放回袋子中,重复次这样的操作后,记甲袋中恰有2个小盒放有“奖”字条的概率为,恰有1个小盒放有“奖”字条的概率为.若甲袋中恰有2个小盒放有“奖”字条,参加者可得200元消费券;恰有1个小盒放有“奖”字条,参加者可得100元消费券;没有小盒放有“奖”字条,参加者可得50元消费券.
(i)求;
(ii)记一个游戏活动参加者参加一次活动获得消费券总数为,分别求和的数学期望和,并判断对于和,游戏活动参加者应如何选择?
附:对于一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为.
5.(2025·辽宁沈阳·二模)某网店发现其某款商品的日销售量与该店在购物平台的日访问量呈线性相关关系,为了吸引更多的顾客购买该商品,在上推出了和两款互动游戏,顾客在参与游戏后,有机会获得优惠券.下图是该商品的日销售量(单位:千件)与日访问量(单位:万人次)的散点图:
(1)求出关于的回归方程,并预测日访问量12万人次时日销售多少千件商品;
(2)款游戏为通关游戏,游戏规则为:顾客每次挑战都有的概率成功通关,一旦成功,则游戏立即结束并获得优惠券,如果挑战失败,可继续挑战;每位顾客共有次挑战机会,第无论成功与否都结束游戏.设为游戏结束时,进行挑战的次数,的数学期望为,证明:;
(3)款游戏为抽球游戏,游戏规则为:有个小球,编号为,参与者从中随机抽取个小球,记录编号后放回,再重新随机抽取个小球,记被重复抽取的小球数为,并向参与者发放张优惠卷,求使取得最大值时的值.
参考数据:.
参考公式:回归方程中的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:
6.(2025·甘肃平凉·模拟预测)高血脂症是指脂肪代谢或者运转异常使人体血液中的血脂含量超过正常范围,表现为血中胆固醇或甘油三酯过高或高密度脂蛋白过低,现代医学称“血脂异常”.高血脂症是常见病、多发病,更是导致心脑血管疾病的元凶.最新的调查显示,中国成人高血脂的患病率为41.1%,大概每五位成人中就有两位是高血脂患者.改善生活方式和药物治疗是最常用的治疗方式,同时适当锻炼可以使血脂水平下降,高血脂发病率降低,控制高血脂的发展.
(1)某社区为鼓励和引导辖区居民积极参加体育健身活动,养成良好的锻炼习惯,开展“低碳万步走,健康在脚下”徒步走活动.下表为开展活动起5个季度社区高血脂患者的血脂情况统计.
季度
1
2
3
4
5
血脂明显降低(或治愈)人数/人
100
150
210
270
320
已知血脂明显降低(或治愈)人数与季度变量(季度变量依次为)具有线性相关关系,试求出与的经验回归方程,并预测第6季度血脂明显降低(或治愈)者大约有多少人?
(2)社区将参加徒步走活动的队员分成了甲、乙、丙三组去参加徒步走比赛.若比赛分为初赛和决赛,其中初赛有两轮,只有两轮都获胜才能进入决赛.已知甲组在每轮比赛中获胜的概率均为;乙组在第一轮和第二轮比赛中获胜的概率分别为和;丙组在第一轮和第二轮获胜的概率分别为和.设进入决赛的组数为,求的分布列与数学期望.
附:经验回归方程中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,
考点二 非线性回归
1.(24-25高三下·湖南长沙·阶段练习)众所周知,乒乓球被称为中国的“国球”,是一种世界流行的球类体育项目,包括进攻、对抗和防守.某学校为了丰富学生的课后活动内容,增强学生体质,决定组织乒乓球活动社.以下是接下来7个星期(用x=1表示第1个星期,用x=2表示第二个星期,以此类推)参加活动的累计人数y(人)的统计数据.
x
1
2
3
4
5
6
7
y
6
14
20
37
74
108
203
(1)根据表中数据可以判断y与x大致满足回归模型,试建立y与x的回归方程(精确到0.01);
(2)为了更好地开展体育类型活动,学校继续调查全校同学的身高情况.采用按比例分层抽样抽取了男生30人,其身高的平均数和方差分别为171.5和13.0;抽取了女生20人,其身高的平均数和方差分别为161.5和27.0,试求全体学生身高的平均数和方差.
参考数据:,其中;
参考公式:对于一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为,.
2.(24-25高三下·云南昆明·阶段练习)云南花卉产业作为云南全力打造世界一流“绿色食品牌”的重点产业之一、从起步发展至今仅四十多年的时间,取得了令人瞩目的成绩.目前云南已成为全球公认的三大最适宜鲜切花种植的区域之一,鲜切花种植面积和产量位居全球第一,全省花卉种植面积稳定在190万亩左右.近8年云南省花卉种植面积统计数据及散点图如图
(1)经计算得下表中数据,根据散点图,在模型①:与模型②:,(均为常数)中,选择一个更适合作为云南省花卉种植面积关于年份代码的回归方程类型,求出关于的回归方程;
1.3
165.0
204
17.5
42
3.5
6448.3
1901.5
其中.
(2)运输过程中,为保证鲜切花质量,需对其存活天数进行研究.一品种鲜切花存活天数为随机变量,且最多只能存活天,研究人员发现,存活天数为的样本在存活天数超过的样本里占,存活天数为1的样本在全体样本中占.
①求;
②用表示该品种鲜切花存活天数的数学期望.
附:.
3.(24-25高三上·四川眉山·阶段练习)台州是全国三大电动车生产基地之一,拥有完整的产业链和突出的设计优势.某电动车公司为了抢占更多的市场份额,计划加大广告投入、该公司近5年的年广告费(单位:百万元)和年销售量(单位:百万辆)关系如图所示:令,数据经过初步处理得:
44
4.8
10
40.3
1.612
19.5
8.06
现有①和②两种方案作为年销售量y关于年广告费x的回归分析模型,其中a,b,m,n均为常数.
(1)请从相关系数的角度,分析哪一个模型拟合程度更好?
(2)根据(1)的分析选取拟合程度更好的回归分析模型及表中数据,求出关于的回归方程,并预测年广告费为6(百万元)时,产品的年销售量是多少?
4.(23-24高二下·江西新余·开学考试)某人新房刚装修完,为了监测房屋内空气质量的情况,每天在固定的时间测一次甲醛浓度(单位:mg/m3),连续测量了10天,所得数据绘制成散点图如下:用表示第天测得的甲醛浓度,令,经计算得,,.
(1)由散点图可知,与可用指数型回归模型进行拟合,请利用所给条件求出回归方程;(系数精确到0.01)
(2)已知房屋内空气中的甲醛浓度的安全范围是低于0.08 mg/m3,则根据(1)中所得回归模型,该新房装修完第几天开始达到此标准?(参考数据:)
附:,.
5.(23-24高二下·甘肃兰州·期末)放行准点率是衡量机场运行效率和服务质量的重要指标之一.某机场自2012年起采取相关策略优化各个服务环节,运行效率不断提升.以下是根据近10年年份数与该机场飞往A地航班放行准点率()(单位:百分比)的统计数据所作的散点图及经过初步处理后得到的一些统计量的值.
2017.5
80.4
1.5
40703145.0
1621254.2
27.7
1226.8
其中,.
(1)根据散点图判断,与哪一个适宜作为该机场飞往A地航班放行准点率y关于年份数x的经验回归方程类型(给出判断即可,不必说明理由),并根据表中数据建立经验回归方程,由此预测2023年该机场飞往A地的航班放行准点率;
(2)已知2023年该机场飞往A地、B地和其他地区的航班比例分别为0.2、0.2和0.6.若以(1)中的预测值作为2023年该机场飞往A地航班放行准点率的估计值,且2023年该机场飞往B地及其他地区(不包含A、B两地)航班放行准点率的估计值分别为和,试解决以下问题:
(i)现从2023年在该机场起飞的航班中随机抽取一个,求该航班准点放行的概率;
(ii)若2023年某航班在该机场准点放行,判断该航班飞往A地的概率.(保留3位小数)
附:对于一组数据,,…,,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,
参考数据:,,.
6.(23-24高二下·河北石家庄·期末)一个调查学生记忆力的研究团队从某中学随机挑选100名学生进行记忆测试,通过讲解100个陌生单词后,相隔十分钟进行听写测试,间隔时间t(分钟)和答对人数y的统计表格如下:
时间t(分钟)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
答对人数y
98
70
52
36
30
20
15
11
5
5
1.99
1.85
1.72
1.56
1.48
1.30
1.18
1.04
0.7
0.7
时间t与答对人数y和的散点图如下:
附:,,,,,对于一组数据,,…,,其回归直线方程的斜率和截距的最小二乘估计分别为:,.请根据表格数据回答下列问题:
(1)根据散点图判断,与哪个更适宜作为线性回归模型?(给出判断即可,不必说明理由)
(2)根据(1)的判断结果,建立y与的回归方程;(a,b或c,d的计算结果均保留到小数点后三位)
(3)根据(2)请估算要想答对人数不少于75人,至多间隔多少分钟需要重新记忆一遍.(结果四舍五入保留整数)(参考数据:,).
考点三 误差与相关性分析
1.(23-24高二下·河北石家庄·阶段练习)网络直播带货助力乡村振兴,它作为一种新颖的销售土特产的方式,受到社会各界的追捧.某直播间开展地标优品带货直播活动,其主播直播周期次数x(其中10场为一个周期)与产品销售额y(千元)的数据统计如下:
直播周期数x
1
2
3
4
5
产品销售额y(千元)
3
7
15
30
40
根据数据特点,甲认为样本点分布在指数型曲线的周围,据此他对数据进行了一些初步处理.如下表:
3.7
55
382
65
978
101
其中
(1)请根据表中数据,建立y关于x的回归方程;
(2)乙认为样本点分布在直线的周围,并计算得回归方程为,以及该回归模型的相关指数,试比较甲、乙两人所建立的模型,谁的拟合效果更好?(精确到0.01)
附:对于一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,相关指数:.
2.(2025·海南海口·模拟预测)某公司研发了一种帮助家长解决孩子早教问题的萌宠机器人,它结合了人工智能、语音识别、互动娱乐和教育等内容,且云端内容可以持续更新,旨在通过趣味性和互动性帮助孩子学习和发展.萌宠机器人一投放市场就受到了很多家长欢迎,为了更好的服务广大家长,该公司对萌宠机器人的某个性能指数与孩子的喜爱程度进行统计调查,得到如下数据表:
5
6
7
8
9
0.55
0.50
0.60
0.65
0.70
(1)请根据上表提供的数据,通过计算变量的相关系数,回答是否可以认为该性能指数与孩子的喜爱程度相关性很强(当时,与相关性很强);
(2)机器人的交互性很强,孩子可以通过输入语音给机器人发布执行指令.机器人执行命令的正确率为,出错率为.当机器人正确执行命令时,使用者满意的概率为;当机器人执行出错时,使用者满意的概率为.如果使用者对某次命令执行结果表示不满意,求机器人实际正确执行命令的概率是多少?
(3)该公司科技人员小李想挑战萌宠机器人,他和机器人比赛答题,他们每人答4个题,若小李答对题数不小于3,则挑战成功.已知小李答对前两道题的概率均为,答对后两道题的概率均为.假设每次答题相互独立,且互不影响,当时,求小李挑战成功的概率的最大值.
参考公式:相关系数.
3.(2025·河南·一模)某景区试卖一款纪念品,现统计了该款纪念品的定价(单位:元)与销量(单位:百件)的对应数据,如下表所示:
12
12.5
13
13.5
14
14
13
11
9
8
(1)求该纪念品定价的平均值和销量的平均值;
(2)计算与的相关系数;
(3)由(2)的计算结果,判断能否用线性回归模型拟合与的关系,并说明理由.
参考数据:.
参考公式:相关系数.
4.(2023·江苏镇江·三模)经观测,长江中某鱼类的产卵数与温度有关,现将收集到的温度(单位:)和产卵数的10组观测数据作了初步处理,得到如图所示的散点图及一些统计量表.
360
54.5
1360
44
384
3
588
32
6430
表中,,.
(1)根据散点图判断,,与哪一个适宜作为与之间的回归方程模型(给出判断即可,不必说明理由),并求出关于的回归方程;
(2)某兴趣小组抽取两批鱼卵,已知第一批中共有5个鱼卵,其中“死卵”有2个;第二批中共有6个鱼卵,其中“死卵”有3个.现随机挑选一批,然后从该批次中随机取出2个鱼卵,求取出“死卵”个数的分布列及数学期望.
附:对于一组数据,,…,,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,.
5.(23-24高二下·上海·期末)党的十九大提出实施乡村振兴战略以来,农民收入大幅提升,2022年9月23日某市举办中国农民丰收节庆祝活动,粮食总产量有望连续十年全省第一.据统计该市2017年至2021年农村居民人均可支配收入(单位:万元)与年份代码(见下表)具有线性相关关系,计算得,,.
年份
2017
2018
2019
2020
2021
年份代码
1
2
3
4
5
(1)根据上表数据,计算与的相关系数,并判断与是否具有较高的线性相关程度(若,则线性相关程度一般,若,则线性相关程度较高,精确到;
(2)求出关于的线性回归方程.
参考公式:
相关系数,,.
6.(2024·四川绵阳·模拟预测)当大气污染物(大气中直径小于或等于的颗粒物)的浓度超过一定限度时会影响人的身体健康.为了了解汽车的流量与空气中的浓度之间的关系,某科研小组在某城市的一个交通点建立监测站,连续记录了十天的汽车流量(单位:千辆)和相应每天该地空气中的平均浓度(单位:),得到如下数据表:
汽车流量
1.36
1.63
1.26
1.86
0.95
1.18
1.50
1.05
1.46
1.75
浓度
96
110
72
135
35
43
115
34
110
120
(1)求与的相关系数,并判断与之间的相关程度(精确到0.01);
(2)求关于的经验回归方程,并预测当汽车流量为2千辆时,该地空气中的平均浓度.
参考公式:,.
参考数据:.
考四 独立性检验
1.(24-25高三下·上海·阶段练习)向“新”而行,向“新”而进,新质生产力能够更好地推动高质量发展.如人工智能中的大语言模型DeepSeek(以下简称DeepSeek).为调查DeepSeek的应用是否会对相关从业人员的数量产生影响,某学校研究小组随机抽取了150名视频从业人员进行调查,结果如下表所示:
DeepSeek的应用情况
相关从业人员
合计
减少
未减少
应用
54
72
没有应用
42
合计
90
150
(1)根据所给数据完成上表,并判断是否有95%的把握认为的应用与相关从业人员的减少有关?
(2)某公司视频部现有员工100人,公司拟开展DeepSeek培训,分三轮进行,每位员工第一轮至第三轮培训达到“优秀”的概率分别为,每轮相互独立,有二轮及以上获得“优秀”的员工才能应用DeepSeek.
(ⅰ)求员工经过培训能应用DeepSeek的概率.
(ⅱ)已知开展DeepSeek培训前,员工每人每年平均为公司创造利润6万元;开展DeepSeek培训后,能应用DeepSeek的员工每人每年平均为公司创造利润10万元;DeepSeek培训平均每人每年成本为1万元.根据公司发展需要,计划先将视频部的部分员工随机调至其他部门,然后剩余员工开展DeepSeek培训,现要求培训后视频部的年利润不低于员工调整前的年利润,则视频部最多可以调多少人到其他部门?
附:其中,)
2.(2025·河北保定·一模)某工厂为了解员工绩效分数达标情况与员工性别的关系,随机对该厂男、女各30名员工的绩效分数达标情况进行调查,整理得到如下列联表:
单位:人
性别
绩效分数达标情况
合计
未达标
达标
男
20
10
30
女
5
25
30
合计
25
35
60
(1)经计算,所调查的男员工绩效分数的平均数为26;女员工绩效分数的平均数为34,求这60人绩效分数的平均数.
(2)根据上表数据,依据小概率值的独立性检验,能否据此推断绩效分数达标情况与性别有关联?
(3)该厂为激励员工,规定每月绩效分数的第一名奖励1千元,其他名次无奖励.甲为该厂员工,他在工厂开工的第一个月赢得奖励的概率为,从第二个月开始,若上个月没有赢得奖励,则这个月赢得奖励的概率为;若上个月赢得奖励,则这个月仍赢得奖励的概率为,求甲在前两个月所得奖金总额X(单位:千元)的分布列和数学期望.
附:
0.1
0.01
0.001
2.706
6.635
10.828
参考公式:,其中.
3.(24-25高三下·海南·阶段练习)随着人们环保意识的增强和科技的发展,新能源汽车越来越受到消费者的关注.为了解消费者对新能源汽车续航里程和充电设施的满意率,随机调查了200名新能源汽车车主,得到如下数据:
对续航里程满意
对续航里程不满意
对充电设施满意
70
30
对充电设施不满意
50
50
(1)任意调查一名新能源汽车车主,设事件“该车主对续航里程满意”为A,事件“该车主对充电设施满意”为B,求和;
(2)根据小概率值的独立性检验,能否认为消费者对续航里程的满意率与对充电设施的满意率有关?
附:
α
0.05
0.01
0.001
3.841
6.635
10.828
4.(2025·云南·一模)某工厂有甲、乙两条生产线生产同一种产品,产品分为一等品和二等品.为了比较两条生产线产品的质量,分别从甲、乙两条生产线生产的产品中各随机抽取件产品作为样本,检测后得到如下列联表:
生产线
一等品
二等品
总计
甲
60
40
100
乙
70
30
100
总计
130
70
200
(1)根据列联表,能否在犯错误的概率不超过的前提下认为甲、乙两条生产线生产的产品质量有差异?(参考公式:,其中,参考数据:)
(2)从乙生产线的件样本产品中随机抽取件产品,设抽到一等品的件数为,求的分布列和数学期望.
(3)若一等品和二等品的售价分别为元/件和元/件,甲、乙两条生产线生产一件产品的成本分别为元/件和元/件.以样本中一等品的频率作为产品为一等品的概率,分别计算甲、乙两条生产线生产一件产品的利润的期望,并比较大小.
5.(24-25高三下·山东·阶段练习)某校开设农耕劳动教育课,共设置了两类课程:农作物种植和田间管理,学校对选择这两类课程的学生人数进行了统计,数据记录在如下表格.
男生
女生
农作物种植课程
160
80
田间管理课程
40
120
(1)根据小概率值的独立性检验,判断男生和女生在选择课程的偏好上是否有差异.
(2)选择农作物种植课程的学生被分为6个小组,各小组种植的农作物存活率分别为,,,,,.学校为了解存活率的偏差情况,需计算偏差系数w,其值越大,对大偏差数据的体现越明显.现给出两种计算偏差系数的方式:①,②,请比较哪一种方式对大偏差数据的体现更明显.
附:.
0.05
0.01
0.001
3.841
6.635
10.828
6.(2025·陕西咸阳·二模)“两岸同心跑,共绘未来圆”2024马尾区全面健身“两马”主题跑暨第十六届“两马”体育联赛于2024年5月17日在琅岐红光湖公园举行.为了解市民对“两马运动”的了解程度与性别是否有关,某调查组对该区市民进行了一次“两马运动”健康知识问卷调查,通过随机抽样,得到参加问卷调查的600人的得分(满分100)数据,统计结果如表所示.
得分
男性人数
10
15
65
75
115
50
20
女性人数
10
30
70
65
35
30
10
(1)把市民分为对“两马运动”健康知识“比较了解”(不低于60分的)和“不太了解”(低于60分的)两类,请作出列联表,并判断是否有的把握认为该市民对“两马运动”健康知识了解程度与性别有关?
(2)将频率视为概率,用样本估计总体.若从该地区所有市民中,采取随机抽样的方法每次抽取1名市民分析,连续抽取4次,且各次抽取的结果相互独立,记被抽取到的4名市民中,“比较了解”的人数为,求出的分布列,并求数学期望和方差.
附表及公式;
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
其中,.
2
学科网(北京)股份有限公司
$$
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