内容正文:
专题05 成对数据的统计分析
题型概览
题型01相关系数
题型02线性回归方程
题型03求回归直线方程
题型04独立性检验
(
题型01
) 相关系数
1.(23-24高二下·福建南安市蓝园高中·期中)对甲、乙两组数据进行统计,获得以下散点图(左图为甲,右图为乙),下列结论不正确的是( )
A.甲、乙两组数据都呈线性相关 B.乙组数据的相关程度比甲强
C.乙组数据的相关系数r比甲大 D.乙组数据的相关系数r的绝对值更接近1
2.(23-24高二下·福建泉州市永春第一中学·期中)为研究某地区疫情结束后一段时间内的复工率,用模型(1)和模型(2)模拟复工率y(%)与复工时间x(x的取值为5,10,15,20,25,30天)的回归关系:模型(1),模型(2),设两模型的决定系数依次为和.若两模型的残差图分别如下,则( )
A.< B.=
C.> D.、关系不能确定
3.(23-24高二下·福建莆田第一中学·期中)下列命题正确的是( )
A.对于事件A,B,若,且,,则
B.若随机变量,,则
C.相关系数r的绝对值越接近1,两个随机变量的线性相关程度越强
D.在做回归分析时,残差图中残差点分布的带状区域的宽度越宽表示回归效果越好
(
题型02
) 线性回归方程
4.(23-24高二下·福建泉州·期中)下列说法中,正确的命题是( )
A.以模型去拟合一组数据时,为了求出回归方程,设,将其变换后得到线性方程,则的值分别是和.
B.在线性回归模型拟合中,若相关系数的绝对值越小,则样本的线性相关性越强.
C.在回归分析中,决定系数的值越大,说明残差平方和越大.
D.在具有线性相关关系的两个变量的统计数据所得的回归直线方程中,,则.
5.(23-24高二下·福建三明市第一中学·期中)给定两个随机变量的5组成对数据:,,,,.通过计算,得到关于的线性回归方程为,则( )
A.1 B.1.1 C.0.9 D.1.15
6.(23-24高二下·福建泉州市永春第一中学·期中)某种产品的价格(单位:元)与需求量(单位:)之间的对应数据如下表所示:
数据表中的数据可得回归直线方程为,则以下结论正确的是( )
A.变量与呈负相关
B.回归直线经过点
C.
D.该产品价格为元时,日需求量大约为
7.(23-24高二下·福建莆田锦江中学·期中)已知变量与之间的一组数据如表:
2
4
5
6
8
30
50
70
若与的线性回归方程为,则的值为( )
A.60 B.70 C.100 D.110
(
题型03
) 求回归直线方程
8.(23-24高二下·福建漳州市平和县龙华中学·期中)全球新能源汽车产量呈上升趋势.以下为2018−2023年全球新能源汽车的销售量情况统计.
年份
2018
2019
2020
2021
2022
2023
年份编号
1
2
3
4
5
6
销售量/百万辆
2.02
2.21
3.13
6.70
10.80
14.14
若与的相关关系拟用线性回归模型表示,回答如下问题:
(1)求变量与的样本相关系数(结果精确到0.01);
(2)求关于的线性回归方程,并据此预测2024年全球新能源汽车的销售量.
附:线性回归方程,其中,,
样本相关系数.
参考数据:,,,.
9.(23-24高二下·福建南平市蒲城县·期中)设某幼苗从观察之日起,第天的高度为,测得的一些数据如下表所示:
第天
1
4
9
16
25
36
49
高度
0
4
7
9
11
12
13
作出这组数据的散点图发现:与(天)之间近似满足关系式,其中,均为大于0的常数.
(1)试借助一元线性回归模型,根据所给数据,用最小二乘法对,作出估计,并求出关于的经验回归方程;
(2)在作出的这组数据的散点图中,甲同学随机圈取了其中的4个点,记这4个点中幼苗的高度大于的点的个数为,其中为表格中所给的幼苗高度的平均数,试求随机变量的分布列和数学期望.
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,.
10.(23-24高二下·福建漳州市长泰第二中学·期中)现有关于x与y的5组数据,如下表所示.
x
1
2
3
4
5
y
30
26
28
23
18
(1)依据表中的统计数据判断y与x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,计算r时精确度为0.01)
(2)求y关于x的线性回归方程,请预测当时,y的值.
参考数据:.附:样本相关系数,,.
(
题型0
4
)独立性检验
11.(23-24高二下·福建漳州·期中)为加强素质教育,使学生各方面全面发展,某学校对学生文化课与体育课的成绩进行了调查统计,结果如下:附:,其中.
体育课不及格
体育课及格
合计
文化课及格
57
221
278
文化课不及格
16
43
59
合计
73
264
337
在对体育课成绩与文化课成绩进行独立性检验时,根据以上数据可得到的值为( )
A.38.214 B.1.255 C.0.0037 D.2.058
12.(23-24高二下·福建南平·期中)为研究高中生的性别与是否喜欢数学课程之间的关系,运用列联表进行检验,经计算,参考下表,则认为“性别与喜欢数学有关”犯错误的概率不超过
0.100
0.050
0.025
0.010
0.001
2.706
3.841
5.024
6.635
10.828
13.(23-24高二下·福建南平·期中)某校为了解本校学生课间进行体育活动的情况,随机抽取了50名男生和50名女生,通过调查得到如下数据:50名女生中有10人课间经常进行体育活动,50名男生中有20人课间经常进行体育活动.
(1)请补全列联表,试根据小概率值的独立性检验,判断性别与课间经常进行体育活动是否有关联;
性别
体育活动
合计
课间不经常进行体育活动
课间经常进行体育活动
男
女
合计
(2)以样本的频率作为概率的值,在全校的男生中任取4人,记其中课间经常进行体育活动的人数为,求的分布列、数学期望和方差.
附表:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
附:,其中.
14.(23-24高二下·福建福州第十八中学·期中)人的性格可以大体分为“外向型”和“内向型”两种,树人中学为了了解这两种性格特征与人的性别是否存在关联,采用简单随机抽样的方法抽取90名学生,得到如下数据:
外向型
内向型
男性
45
15
女性
20
10
(1)以上述统计结果的频率估计概率,从该校男生中随机抽取2人、女生中随机抽取1人担任志愿者.设这三人中性格外向型的人数为,求的数学期望.
(2)对表格中的数据,依据的独立性检验,可以得出独立性检验的结论是这两种性格特征与人的性别没有关联.如果将表格中的所有数据都扩大为原来10倍,在相同的检验标准下,再用独立性检验推断这两种性格特征与人的性别之间的关联性,得到的结论是否一致?请说明理由.
附:参考公式:.
0.1
0.05
0.01
2.706
3.841
6.635
15.(23-24高二下·福建南安市蓝园高中·期中)为探究某药物对小鼠的生长抑制作用,将40只小鼠均分为两组,分别为对照组(不加药物)和实验组(加药物).
测得40只小鼠体重如下(单位:):(已按从小到大排好)
对照组:17.3 18.4 20.1 20.4 21.5 23.2 24.6 24.8 25.0 25.4
26.1 26.3 26.4 26.5 26.8 27.0 27.4 27.5 27.6 28.3
实验组:5.4 6.6 6.8 6.9 7.8 8.2 9.4 10.0 10.4 11.2
14.4 17.3 19.2 20.2 23.6 23.8 24.5 25.1 25.2 26.0
(1)求40只小鼠体重的中位数,并完成下面列联表:
合计
对照组
实验组
合计
(2)根据列联表,能否有的把握认为药物对小鼠生长有抑制作用.
附:,其中.
0.10
0.05
0.010
2.706
3.841
6.635
一、单选题
1.(23-24高二下·福建漳州市平和县龙华中学·期中)色差和色度是衡量毛绒玩具质量优劣的重要指标.现抽检一批毛绒玩具,测得的色差和色度数据如表所示:
色差x
21
23
25
27
色度y
m
18
19
20
根据表中数据可得色度关于色差的经验回归方程为,则( )
A.14 B.15 C.16 D.17
二、多选题
2.(23-24高二下·福建南平·期中)以下有关直线拟合效果的说法正确的是
A.相关系数越小,表明两个变量相关性越弱
B.越接近1,表明直线拟合效果越好
C.通过最小二乘法得到的线性回归直线经过样本点的中心
D.最小二乘法求回归直线方程,是求使最小的,的值
3.(23-24高二下·福建福州外国语学校·期中)下列选项错误的有( )
A.若样本数据的方差为2,则数据的方差为6
B.在做回归分析时,残差图中残差比较均匀分布在以取值为0的横轴为对称轴的水平带状区域内,且宽度越窄表示回归效果越差
C.决定系数,说明回归模型较好的刻画了两个变量间的相关关系,而且响应变量可以解释97.62%的解释变量的变化
D.经验回归方程经过成对样本数据的样本中心点
三、填空题
4.(23-24高二下·福建漳州市长泰第二中学·期中)设变量y与x的回归模型A、模型B、模型C相应的相关系数r的值分别为0.28、0.35、0.3,则拟合效果最好的是模型 .
四、解答题
5.(23-24高二下·福建福州外国语学校·期中)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,.
6.(23-24高二下·福建三明市第一中学·期中)某校举办乒乓球与羽毛球比赛,要求每个学生只能报名参加其中一项.从报名参加比赛的学生中随机选取男生、女生各75人进行调查,得到如下列联表:
性别
比赛项目
合计
乒乓球组
羽毛球组
男生
50
25
75
女生
35
40
75
合计
85
65
150
(1)根据表中数据,依据小概率值的独立性检验,分析该校学生选择乒乓球还是羽毛球是否与性别有关联.
(2)从调查的女生中,按组别采用比例分配的分层随机抽样的方法抽取15人.若从这15人中随机抽2人,记为抽到乒乓球组的学生人数,求的分布列及数学期望.
附:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
7.(23-24高二下·福建莆田市仙游县六校联盟·期中)某高中学校为了解学生参加体育锻炼的情况,统计了全校所有学生在一年内每周参加体育锻炼的次数,现随机抽取了60名同学在某一周参加体育锻炼的数据,结果如下表:
一周参加体育锻炼次数
0
1
2
3
4
5
6
7
合计
男生人数
1
2
4
5
6
5
4
3
30
女生人数
4
5
5
6
4
3
2
1
30
合计
5
7
9
11
10
8
6
4
60
(1)若将一周参加体育锻炼次数为3次及3次以上的,称为“经常锻炼”,其余的称为“不经常锻炼”.请完成以下列联表,并依据小概率值的独立性检验,能否认为性别因素与学生体育锻炼的经常性有关系;
性别
锻炼
合计
不经常
经常
男生
女生
合计
(2)若将一周参加体育锻炼次数为0次的称为“极度缺乏锻炼”,“极度缺乏锻炼”会导致肥胖等诸多健康问题.以样本频率估计概率,在全校抽取20名同学,其中“极度缺乏锻炼”的人数为,求和;
(3)若将一周参加体育锻炼6次或7次的同学称为“运动爱好者”,为进一步了解他们的生活习惯,在样本的10名“运动爱好者”中,随机抽取3人进行访谈,设抽取的3人中男生人数为,求的分布列和数学期望.
附:
0.1
0.05
0.01
2.706
3.841
6.635
8.(23-24高二下·福建南安市柳城中学·期中)某市航空公司为了解每年航班正点率对每年顾客投诉次数(单位:次)的影响,对近8年(2015年~2022年)每年航班正点率和每年顾客投诉次数的数据作了初步处理,得到下面的一些统计量的值.
(1)求关于的经验回归方程;
(2)该市航空公司预计2024年航班正点率为,利用(1)中的回归方程,估算2024年顾客对该市航空公司投诉的次数;
(3)根据数据统计,该市所有顾客选择乘坐该航空公司航班的概率为,现从该市所有顾客中随机抽取4人,记这4人中选择乘坐该航空公司航班的人数为,求的分布列和数学期望.
附:经验回归直线的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:
9.(23-24高二下·福建漳州市平和县龙华中学·期中)为了有针对性地提高学生体育锻炼的积极性,某中学需要了解性别因素师范对本校学生体育锻炼的经常性有影响,在全校随机抽取50名学生进行调查,其中男生有27人,坚持锻炼的男生有18人,经常锻炼的女生有8人.
(1)请根据提议完成下面的2×2列联表
经常锻炼
不经常锻炼
合计
男生
女生
合计
(2)根据(1)中的2×2列联表,依据小概率值=0.05的独立性检验,能否认为性别因素与本校学生体育锻炼的经常性有关?
附:
0.10
0.05
0.010
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
参考公式:
2 / 13
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题05 成对数据的统计分析
题型概览
题型01相关系数
题型02线性回归方程
题型03求回归直线方程
题型04独立性检验
(
题型01
) 相关系数
1.(23-24高二下·福建南安市蓝园高中·期中)对甲、乙两组数据进行统计,获得以下散点图(左图为甲,右图为乙),下列结论不正确的是( )
A.甲、乙两组数据都呈线性相关 B.乙组数据的相关程度比甲强
C.乙组数据的相关系数r比甲大 D.乙组数据的相关系数r的绝对值更接近1
【答案】C
【分析】利用线性相关的定义进行求解即可.
【详解】由散点图可以看出,甲、乙两组数据都呈线性相关,所以A正确;
乙图的点相对更加集中,所以其相关性较强,更接近1,所以B,D正确;
甲图是正相关,其相关系数大于0,乙图是负相关,其相关系数小于0,所以C错误.
故选:C.
2.(23-24高二下·福建泉州市永春第一中学·期中)为研究某地区疫情结束后一段时间内的复工率,用模型(1)和模型(2)模拟复工率y(%)与复工时间x(x的取值为5,10,15,20,25,30天)的回归关系:模型(1),模型(2),设两模型的决定系数依次为和.若两模型的残差图分别如下,则( )
A.< B.=
C.> D.、关系不能确定
【答案】A
【分析】根据残差点图分析拟合效果,从而得到答案.
【详解】根据残差点图,模型(2)残差点比较均匀地落在水平的带状区域中,带状区域宽度窄,拟合精度较高,所以<,
故选:A.
3.(23-24高二下·福建莆田第一中学·期中)下列命题正确的是( )
A.对于事件A,B,若,且,,则
B.若随机变量,,则
C.相关系数r的绝对值越接近1,两个随机变量的线性相关程度越强
D.在做回归分析时,残差图中残差点分布的带状区域的宽度越宽表示回归效果越好
【答案】AC
【分析】对于A,根据事件之间的关系,可得概率计算,结合条件概率的计算公式,可得答案;对于B,根据正态分布的性质,利用其对称性,可得答案;对于C,根据相关系数的性质,可得答案;对于D,根据残差图的性质,可得答案.
【详解】对于A,由,则,故,故A正确;
对于B,由随机变量,则随机变量满足的正态分布曲线关于直线对称,
故,,
,故B错误;
对于C,根据相关系数的性质,可得C正确;
对于D,根据残差图的性质,可知宽度越窄表示回归效果越好,故D错误.
故选:AC.
(
题型02
) 线性回归方程
4.(23-24高二下·福建泉州·期中)下列说法中,正确的命题是( )
A.以模型去拟合一组数据时,为了求出回归方程,设,将其变换后得到线性方程,则的值分别是和.
B.在线性回归模型拟合中,若相关系数的绝对值越小,则样本的线性相关性越强.
C.在回归分析中,决定系数的值越大,说明残差平方和越大.
D.在具有线性相关关系的两个变量的统计数据所得的回归直线方程中,,则.
【答案】AD
【分析】对选项A,两边取对数,可得,即可判断A正确,对选项B,根据相关系数的性质即可判断B错误,对选项C,根据的性质即可判断C错误,对选项D,根据回归直线方程过点,即可判断D正确.
【详解】对于A,,两边取对数,可得,则,
,,,故A正确,
对于B,若越大,则样本的线性相关性越强,故B错误;
对于C,在回归分析中,相关指数越大,残差平方和越小,回归效果就越好,故C错误;
对于D,回归直线方程中,,故D正确;
故选:AD
5.(23-24高二下·福建三明市第一中学·期中)给定两个随机变量的5组成对数据:,,,,.通过计算,得到关于的线性回归方程为,则( )
A.1 B.1.1 C.0.9 D.1.15
【答案】A
【分析】根据回归直线必过样本中心点求解即可.
【详解】因为,,
所以,解得,
故选:A
6.(23-24高二下·福建泉州市永春第一中学·期中)某种产品的价格(单位:元)与需求量(单位:)之间的对应数据如下表所示:
数据表中的数据可得回归直线方程为,则以下结论正确的是( )
A.变量与呈负相关
B.回归直线经过点
C.
D.该产品价格为元时,日需求量大约为
【答案】ABC
【分析】根据线性回归方程经过样本中心,可解得,可判断A,B,C.由回归方程做预测,即可判断D.
【详解】,,
∴回归直线经过点,B正确,
将, 代入得,∴变量与呈负相关,A、C正确,
当产品价格为元时,代入得,∴日需求量大约为,D错误,
故选:ABC.
7.(23-24高二下·福建莆田锦江中学·期中)已知变量与之间的一组数据如表:
2
4
5
6
8
30
50
70
若与的线性回归方程为,则的值为( )
A.60 B.70 C.100 D.110
【答案】C
【分析】首先求出,根据回归直线方程必过样本中心点,即可求出,再由平均数公式计算可得.
【详解】因为,又与的线性回归方程为,
所以,即,解得.
故选:C.
(
题型03
) 求回归直线方程
8.(23-24高二下·福建漳州市平和县龙华中学·期中)全球新能源汽车产量呈上升趋势.以下为2018−2023年全球新能源汽车的销售量情况统计.
年份
2018
2019
2020
2021
2022
2023
年份编号
1
2
3
4
5
6
销售量/百万辆
2.02
2.21
3.13
6.70
10.80
14.14
若与的相关关系拟用线性回归模型表示,回答如下问题:
(1)求变量与的样本相关系数(结果精确到0.01);
(2)求关于的线性回归方程,并据此预测2024年全球新能源汽车的销售量.
附:线性回归方程,其中,,
样本相关系数.
参考数据:,,,.
【答案】(1).
(2),15.46百万辆
【分析】(1)利用相关系数 公式即可求解;
(2)根据已知数据,利用公式先求出,进而求出,得到线性回归方程,再利用线性回归方程进行预测即可.
【详解】(1)因为,
,
所以,
,
所以.
(2)由题意得,
所以
得关于的线性回归方程为
所以可以预测2024年全球新能源汽车的销售量为百万辆.
9.(23-24高二下·福建南平市蒲城县·期中)设某幼苗从观察之日起,第天的高度为,测得的一些数据如下表所示:
第天
1
4
9
16
25
36
49
高度
0
4
7
9
11
12
13
作出这组数据的散点图发现:与(天)之间近似满足关系式,其中,均为大于0的常数.
(1)试借助一元线性回归模型,根据所给数据,用最小二乘法对,作出估计,并求出关于的经验回归方程;
(2)在作出的这组数据的散点图中,甲同学随机圈取了其中的4个点,记这4个点中幼苗的高度大于的点的个数为,其中为表格中所给的幼苗高度的平均数,试求随机变量的分布列和数学期望.
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,.
【答案】(1)
(2)分布列见详解;
【分析】(1)令,则,变为线型回归问题,先根据已知数据得到的对应数据表,计算样本中心,然后利用最小二乘估计公式依次计算b和a的估计值,求得关于的线性回归方程,进而得到y关于x的回归方程;
(2)利用超几何分布概率公式计算,求得随机变量的分布列,并根据分布列,利用数学期望计算求得期望值.
【详解】(1)令,则,根据已知数据表得到如下表:
x
y
则,,
可得,
,
通过上表计算可得:,
因为回归直线过点,则,
所以y关于的回归方程.
(2)由题意可知:7天中幼苗高度大于的有4天,小于等于8的有3天,
从散点图中任取4个点,即从这7天中任取4天,
所以这4个点中幼苗的高度大于的点的个数的取值为1,2,3,4,则有:
;;
;;
所以随机变量的分布列为:
1
2
3
4
随机变量的期望值.
10.(23-24高二下·福建漳州市长泰第二中学·期中)现有关于x与y的5组数据,如下表所示.
x
1
2
3
4
5
y
30
26
28
23
18
(1)依据表中的统计数据判断y与x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,计算r时精确度为0.01)
(2)求y关于x的线性回归方程,请预测当时,y的值.
参考数据:.附:样本相关系数,,.
【答案】(1)y与x具有较高的线性相关程度;
(2);14.2.
【分析】(1)根据上表中的数据计算出相关系数即可求解;
(2)根据(1)中的数据计算出回归方程的系数得出回归方程,然后将代入回归方程即可求解.
【详解】(1)由表中数据可得,
,
所以.
又,
,
所以,,
所以y与x具有较高的线性相关程度.
(2)由(1)知,,,,,
所以,
则,
所以y关于x的线性回归方程为:,
当时,,
所以预测当时,y的值为14.2.
(
题型0
4
)独立性检验
11.(23-24高二下·福建漳州·期中)为加强素质教育,使学生各方面全面发展,某学校对学生文化课与体育课的成绩进行了调查统计,结果如下:附:,其中.
体育课不及格
体育课及格
合计
文化课及格
57
221
278
文化课不及格
16
43
59
合计
73
264
337
在对体育课成绩与文化课成绩进行独立性检验时,根据以上数据可得到的值为( )
A.38.214 B.1.255 C.0.0037 D.2.058
【答案】B
【分析】由卡方公式计算即可.
【详解】,
故选:B
12.(23-24高二下·福建南平·期中)为研究高中生的性别与是否喜欢数学课程之间的关系,运用列联表进行检验,经计算,参考下表,则认为“性别与喜欢数学有关”犯错误的概率不超过
0.100
0.050
0.025
0.010
0.001
2.706
3.841
5.024
6.635
10.828
【答案】0.01
【分析】根据与临界值的大小关系确定犯错误的概率的范围.
【详解】因为,结合表格可知,所以认为“性别与喜欢数学有关”犯错误的概率不超过.
故答案为:.
13.(23-24高二下·福建南平·期中)某校为了解本校学生课间进行体育活动的情况,随机抽取了50名男生和50名女生,通过调查得到如下数据:50名女生中有10人课间经常进行体育活动,50名男生中有20人课间经常进行体育活动.
(1)请补全列联表,试根据小概率值的独立性检验,判断性别与课间经常进行体育活动是否有关联;
性别
体育活动
合计
课间不经常进行体育活动
课间经常进行体育活动
男
女
合计
(2)以样本的频率作为概率的值,在全校的男生中任取4人,记其中课间经常进行体育活动的人数为,求的分布列、数学期望和方差.
附表:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
附:,其中.
【答案】(1)可以认为性别与课间是否经常进行体育活动有关联
(2)分布列见详解,,
【分析】(1)计算卡方,根据独立性检验方法求解即可;
(2)根据二项分布的分布列与数学期望和方差公式求解即可
【详解】(1)依题意,列出列联表如下:
课间不经常进行体育活动
课间经常进行体育活动
合计
男
30
20
50
女
40
10
50
合计
70
30
100
零假设为:性别与课间经常进行体育活动相互独立,即性别与课间是否经常进行体育活动无关,
因为,
根据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,
即认为性别与课间是否经常进行体育活动有关联,此推断犯错误的概率不大于.
(2)由题意得,经常进行体育活动者的频率为,
所以在本校中随机抽取1人为经常进行体育活动者的概率为,
由题意得,则,
可得,
,
,
,
,
的分布列为:
0
1
2
3
4
的数学期望为,
的方差为.
14.(23-24高二下·福建福州第十八中学·期中)人的性格可以大体分为“外向型”和“内向型”两种,树人中学为了了解这两种性格特征与人的性别是否存在关联,采用简单随机抽样的方法抽取90名学生,得到如下数据:
外向型
内向型
男性
45
15
女性
20
10
(1)以上述统计结果的频率估计概率,从该校男生中随机抽取2人、女生中随机抽取1人担任志愿者.设这三人中性格外向型的人数为,求的数学期望.
(2)对表格中的数据,依据的独立性检验,可以得出独立性检验的结论是这两种性格特征与人的性别没有关联.如果将表格中的所有数据都扩大为原来10倍,在相同的检验标准下,再用独立性检验推断这两种性格特征与人的性别之间的关联性,得到的结论是否一致?请说明理由.
附:参考公式:.
0.1
0.05
0.01
2.706
3.841
6.635
【答案】(1)
(2)结论不一致,理由见解析
【分析】(1)法一:根据独立事件乘法公式,结合数学期望公式进行求解即可;法二:根据二项分布的定义和数学期望公式进行求解即可.
(2)根据所给的公式进行运算求解即可.
【详解】(1)由统计结果可知,外向型男生在所有男生中占比为,外向型女生在所有女生中占比为,
故从该校男生中随机抽取一人为外向型男生的概率是,从该校女生中随机抽取一人为外向型女生的概率是.
法一:的所有可能取值为0,1,2,3.
则,
,
所以.
法二:从该校男生中随机抽取2人,抽到性格外向型的人数记为;
从该校女生中随机抽取1人,抽到性格外向型的人数记为,
则,
所以,
所以.
(2)零假设为:这两种性格特征与人的性别无关联.
由所获得的所有数据都扩大为原来10倍,可知
依据的独立性检验,可以推断这两种性格特征与人的性别有关联,与原来的结论不一致,
原因是每个数据扩大为原来的10倍,相当于样本量变大为原来的10倍,导致推断结论发生了变化.
15.(23-24高二下·福建南安市蓝园高中·期中)为探究某药物对小鼠的生长抑制作用,将40只小鼠均分为两组,分别为对照组(不加药物)和实验组(加药物).
测得40只小鼠体重如下(单位:):(已按从小到大排好)
对照组:17.3 18.4 20.1 20.4 21.5 23.2 24.6 24.8 25.0 25.4
26.1 26.3 26.4 26.5 26.8 27.0 27.4 27.5 27.6 28.3
实验组:5.4 6.6 6.8 6.9 7.8 8.2 9.4 10.0 10.4 11.2
14.4 17.3 19.2 20.2 23.6 23.8 24.5 25.1 25.2 26.0
(1)求40只小鼠体重的中位数,并完成下面列联表:
合计
对照组
实验组
合计
(2)根据列联表,能否有的把握认为药物对小鼠生长有抑制作用.
附:,其中.
0.10
0.05
0.010
2.706
3.841
6.635
【答案】(1)中位数,二联表见解析;
(2)有的把握认为药物对小鼠生长有抑制作用.
【分析】(1)直接根据已知数据计算中位数及填写二联表即可;
(2)利用卡方公式及对照表计算即可.
【详解】(1)由所给数据可知40只小鼠体重的中位数为,
填二联表如下:
合计
对照组
6
14
20
实验组
14
6
20
合计
20
20
40
(2)由上表及卡方公式可知:
,
所以有的把握认为药物对小鼠生长有抑制作用.
一、单选题
1.(23-24高二下·福建漳州市平和县龙华中学·期中)色差和色度是衡量毛绒玩具质量优劣的重要指标.现抽检一批毛绒玩具,测得的色差和色度数据如表所示:
色差x
21
23
25
27
色度y
m
18
19
20
根据表中数据可得色度关于色差的经验回归方程为,则( )
A.14 B.15 C.16 D.17
【答案】B
【分析】首先由表示出样本中心点,再代入经验回归方程,计算可得.
【详解】由题可得,
,
因为经验回归直线必过样本中心点,
所以,解得.
故选:B.
二、多选题
2.(23-24高二下·福建南平·期中)以下有关直线拟合效果的说法正确的是
A.相关系数越小,表明两个变量相关性越弱
B.越接近1,表明直线拟合效果越好
C.通过最小二乘法得到的线性回归直线经过样本点的中心
D.最小二乘法求回归直线方程,是求使最小的,的值
【答案】BCD
【分析】根据线性回归直线的定义,相关指数,相关系数的定义判断.
【详解】对于A:相关系数的绝对值越小,表明两个变量相关性越弱,越接近于1,相关性越强,故A错误;
对于B:越接近1,表明回归的效果越好,越接近于0,效果越差,故B正确.
对于C:线性回归直线一定经过样本的中心,故C正确;
对于D:最小二乘法求回归直线方程,就是求使最小的的值,故D正确;
故选:BCD.
3.(23-24高二下·福建福州外国语学校·期中)下列选项错误的有( )
A.若样本数据的方差为2,则数据的方差为6
B.在做回归分析时,残差图中残差比较均匀分布在以取值为0的横轴为对称轴的水平带状区域内,且宽度越窄表示回归效果越差
C.决定系数,说明回归模型较好的刻画了两个变量间的相关关系,而且响应变量可以解释97.62%的解释变量的变化
D.经验回归方程经过成对样本数据的样本中心点
【答案】AB
【分析】根据样本数据的方差公式,残差图,以及决定系数的定义,以及回归方程的相关知识点,判断选项.
【详解】A.由条件可知,数据的方差为,故A错误;
B.由残差图的描述可知,宽度越窄表示回归效果越好,故B错误;
C.决定系数反映了因变量的变异中可以被自变量解释的比例,故C正确.
D. 经验回归方程经过成对样本数据的样本中心点,故D正确.
故选:AB
三、填空题
4.(23-24高二下·福建漳州市长泰第二中学·期中)设变量y与x的回归模型A、模型B、模型C相应的相关系数r的值分别为0.28、0.35、0.3,则拟合效果最好的是模型 .
【答案】B
【分析】根据相关系数的绝对值越接近于,则回归模型的拟合效果越好,可得答案.
【详解】因为相关系数的绝对值越接近于,则回归模型的拟合效果越好,
又因为,所以拟合效果最好的是模型B.
故答案为:B.
四、解答题
5.(23-24高二下·福建福州外国语学校·期中)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,.
【分析】(1)根据散点图确定模型,代入数据计算即可;
(2)确定随机变量取值,结合全概率公式计算概率,进而可求解;
【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.
6.(23-24高二下·福建三明市第一中学·期中)某校举办乒乓球与羽毛球比赛,要求每个学生只能报名参加其中一项.从报名参加比赛的学生中随机选取男生、女生各75人进行调查,得到如下列联表:
性别
比赛项目
合计
乒乓球组
羽毛球组
男生
50
25
75
女生
35
40
75
合计
85
65
150
(1)根据表中数据,依据小概率值的独立性检验,分析该校学生选择乒乓球还是羽毛球是否与性别有关联.
(2)从调查的女生中,按组别采用比例分配的分层随机抽样的方法抽取15人.若从这15人中随机抽2人,记为抽到乒乓球组的学生人数,求的分布列及数学期望.
附:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】(1)与性别有关联,理由见解析
(2)
【分析】(1)计算出卡方,与3.841比较得到结论;
(2)先得到选取乒乓球组和羽毛球组的人数,得到的可能取值为和对应的概率,得到分布列和数学期望.
【详解】(1),
故可以在的情况下,得到该校学生选择乒乓球还是羽毛球与性别有关联;
(2)女生中,乒乓球组与羽毛球组选取人数比例为,
故选取的15人中,选取乒乓球组的有人,选取羽毛球组的有人,
故的可能取值为,
,,,
故的分布列为
0
1
2
数学期望为.
7.(23-24高二下·福建莆田市仙游县六校联盟·期中)某高中学校为了解学生参加体育锻炼的情况,统计了全校所有学生在一年内每周参加体育锻炼的次数,现随机抽取了60名同学在某一周参加体育锻炼的数据,结果如下表:
一周参加体育锻炼次数
0
1
2
3
4
5
6
7
合计
男生人数
1
2
4
5
6
5
4
3
30
女生人数
4
5
5
6
4
3
2
1
30
合计
5
7
9
11
10
8
6
4
60
(1)若将一周参加体育锻炼次数为3次及3次以上的,称为“经常锻炼”,其余的称为“不经常锻炼”.请完成以下列联表,并依据小概率值的独立性检验,能否认为性别因素与学生体育锻炼的经常性有关系;
性别
锻炼
合计
不经常
经常
男生
女生
合计
(2)若将一周参加体育锻炼次数为0次的称为“极度缺乏锻炼”,“极度缺乏锻炼”会导致肥胖等诸多健康问题.以样本频率估计概率,在全校抽取20名同学,其中“极度缺乏锻炼”的人数为,求和;
(3)若将一周参加体育锻炼6次或7次的同学称为“运动爱好者”,为进一步了解他们的生活习惯,在样本的10名“运动爱好者”中,随机抽取3人进行访谈,设抽取的3人中男生人数为,求的分布列和数学期望.
附:
0.1
0.05
0.01
2.706
3.841
6.635
【答案】(1)填表见解析;性别因素与学生体育锻炼的经常性有关系
(2),
(3)分布列见解析;期望为
【分析】(1)由60名同学的统计数据可得列联表,代入公式可得,即可得结论;
(2)求出随机抽取一人为“极度缺乏锻炼”者的概率,由二项分布即可得和;
(3)易知的所有可能取值为,利用超几何分布公式求得概率即可得分布列和期望值.
【详解】(1)根据统计表格数据可得列联表如下:
性别
锻炼
合计
不经常
经常
男生
7
23
30
女生
14
16
30
合计
21
39
60
零假设为:性别与锻炼情况独立,即性别因素与学生体育锻炼的经常性无关;
根据列联表的数据计算可得
根据小概率值的独立性检验,推断不成立,
即性别因素与学生体育锻炼的经常性有关系,此推断犯错误的概率不超过0.1
(2)因学校总学生数远大于所抽取的学生数,故近似服从二项分布,
易知随机抽取一人为“极度缺乏锻炼”者的概率
即可得,
故,.
(3)易知10名“运动爱好者”有7名男生,3名女生,
所以的所有可能取值为;
且服从超几何分布:
故所求分布列为
0
1
2
3
可得
8.(23-24高二下·福建南安市柳城中学·期中)某市航空公司为了解每年航班正点率对每年顾客投诉次数(单位:次)的影响,对近8年(2015年~2022年)每年航班正点率和每年顾客投诉次数的数据作了初步处理,得到下面的一些统计量的值.
(1)求关于的经验回归方程;
(2)该市航空公司预计2024年航班正点率为,利用(1)中的回归方程,估算2024年顾客对该市航空公司投诉的次数;
(3)根据数据统计,该市所有顾客选择乘坐该航空公司航班的概率为,现从该市所有顾客中随机抽取4人,记这4人中选择乘坐该航空公司航班的人数为,求的分布列和数学期望.
附:经验回归直线的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:
【答案】(1)
(2)
(3)分布列见解析,
【分析】(1)根据题中数据利用最小二乘法求出,即可得解;
(2)将代入回归方程即可得解;
(3)先写出随机变量的所有可能取值,再求出对应概率,即可得分布列,再根据期望公式求期望即可.
【详解】(1),
则,
所以,
所以;
(2)当时,,
所以2024年顾客对该市航空公司投诉的次数为次;
(3)可取,
,,
,,
,
所以分布列为
所以.
9.(23-24高二下·福建漳州市平和县龙华中学·期中)为了有针对性地提高学生体育锻炼的积极性,某中学需要了解性别因素师范对本校学生体育锻炼的经常性有影响,在全校随机抽取50名学生进行调查,其中男生有27人,坚持锻炼的男生有18人,经常锻炼的女生有8人.
(1)请根据提议完成下面的2×2列联表
经常锻炼
不经常锻炼
合计
男生
女生
合计
(2)根据(1)中的2×2列联表,依据小概率值=0.05的独立性检验,能否认为性别因素与本校学生体育锻炼的经常性有关?
附:
0.10
0.05
0.010
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
参考公式:
【答案】(1)答案见解析;
(2)答案见解析.
【分析】(1)由题意进行数据分析,完成2×2列联表;
(2)套公式计算,对照参数下结论.
【详解】(1)由题意进行数据分析可得:
经常锻炼
不经常锻炼
合计
男生
18
9
27
女生
8
15
23
合计
26
24
50
(2)由题意可知:.
所以我们认为性别因素与本校学生体育锻炼的经常性有关.
2 / 13
学科网(北京)股份有限公司
$$