内容正文:
分级练(65) 统计模型
分级一 提能强化
1.设两个变量x和y之间具有线性相关关系,它们的相关系数为r,y关于x的经验回归方程为=kx+b,则( )
A.k与r的符号相同
B.b与r的符号相同
C.k与r的符号相反
D.b与r的符号相反
A 解析:因为相关系数r为正,表示正相关,经验回归直线上升;r为负,表示负相关,经验回归直线下降,所以k与r的符号相同.故选A.
2.某校一个课外学习小组为研究某作物种子的发芽率y和温度x(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(xi,yi)(i=1,2,…,20)得到如图所示的散点图:
由此散点图判断,在10至40 ℃之间,下列四个回归方程类型中最适宜作为发芽率y和温度x的回归方程类型的是( )
A.y=a+bx B.y=a+bx2
C.y=a+bex D.y=a+b ln x
D 解析:根据散点图,用光滑的曲线把图中各点依次连起来(图略),并结合选项可排除A,B,C.
3.(2024·山东聊城一模)根据分类变量x与y的成对样本数据,计算得到χ2=6.147.依据α=0.01的独立性检验(x0.01=6.635),结论为( )
A.变量x与y不独立
B.变量x与y不独立,这个结论犯错误的概率不超过0.01
C.变量x与y独立
D.变量x与y独立,这个结论犯错误的概率不超过0.01
C 解析:按照独立性检验的知识及比对的参数值,当χ2=6.147,我们可以下结论变量x与y独立.故排除选项A,B;依据α=0.01的独立性检验(x0.01=6.635),6.147<6.635,所以我们不能得到“变量x与y独立,这个结论犯错误的概率不超过0.01”这个结论.故C正确,D错误.故选C.
4.(2025·南平质检)某互联网公司借助某手机应用平台推广自己的产品,对今年前5个月的月平台推广费用x(单位:百万元)与月利润额y(单位:百万元)进行了初步统计,得到下列表格中的数据:
经计算,月平台推广费用x与月利润额y满足经验回归方程=6.5x+17.5,则p的值为( )
A.50 B.56.5
C.60 D.70
A 解析:由于经验回归直线过样本中心点,=5,=,代入经验回归方程得=6.5×5+17.5,解得p=50.故选A.
5.(多选)以下四个命题中正确的是( )
A.已知两个变量具有线性相关关系,其经验回归方程为=+x,若=2,=1,=3,则=1
B.两个随机变量相关性越强,则相关系数的绝对值越接近于0
C.在经验回归方程=0.2x+12中,当变量x每增加一个单位时,则变量平均增加0.2个单位
D.以模型y=cekx去拟合一组数据时,为了求出经验回归方程,设z=ln y,将其变换后得到回归方程=0.3x+4,则c=e4,k=0.3
ACD 解析:对于选项A,=2,=1,=3代入经验回归方程=+x,即3=+2,则=1,正确;对于选项B,两个随机变量相关性越强,则相关系数的绝对值越接近于1,错误;对于选项C,在经验回归方程=0.2x+12中,当变量x增加一个单位时,则变量=0.2(x+1)+12=0.2x+12+0.2,平均增加0.2个单位,正确;对于选项D,对y=cekx两边取对数得ln y=ln c+kx,设z=ln y,则z=kx+ln c,与z=0.3x+4比较得,则4=ln c,k=0.3,即c=e4,正确.
6.某研究性学习小组调查研究学生玩手机对学习的影响,部分统计数据如下表:
经计算χ2的值,则有________%的把握认为玩手机对学习有影响.
附:χ2=,其中n=a+b+c+d.
答案:99.5 解析:由表中数据,计算得到χ2==10,且10>7.879,则有99.5%的把握认为玩手机对学习有影响.
7.(2025·福建莆田二中模拟)已知变量y关于x的回归方程为=ebx-0.5,若对y=ebx-0.5两边取自然对数,可以发现ln y与x线性相关,现有一组数据如下表所示,x=5时,预测y值为________.
8.为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了100天空气中的PM2.5和SO2浓度(单位:μg/m3),得下表:
(1)估计事件“该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150”的概率;
(2)根据所给数据,完成下面的2×2列联表:
(3)根据(2)中的列联表,依据α=0.01的独立性检验,分析该市一天空气中PM2.5浓度与SO2浓度是否有关.
附:χ2=,其中n=a+b+c+d.
解:(1)根据抽查数据,该市100天空气中的PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150的天数为32+18+6+8=64,
因此,该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150的概率的估计值为=0.64.
(2)根据抽查数据,可得2×2列联表:
(3)零假设为H0:该市一天空气中PM2.5浓度与SO2浓度无关,
计算可知χ2=≈7.484>6.635=x0.010,
依据α=0.010的独立性检验,推断H0不成立,即认为该市一天空气中PM2.5浓度与SO2浓度有关.
9.为了构筑“绿色长城”,我国开展广泛的全民义务植树活动,有力推动了生态状况的改善,森林植被状况的改善,不仅美化了家园,减轻了水土流失和风沙对农田的危害,而且有效提高了森林生态系统的储碳能力.某地区统计了2015年到2024年十年中每年人工植树的成活数yi(i=1,2,3,…,10)(单位:千棵),用年份代码xi(i=1,2,3,…,10)表示2015年,2016年,2017年,2018年,…,2024年,得到如图所示的散点图.
对数据进行回归分析发现,有两个不同的回归模型可以选择.模型一:=x+.模型二:=e+x,其中e是自然对数的底数.
(1)根据散点图,判断所给模型哪个更适宜作为每年人工植树成活数y与年份代码x相关关系的回归分析模型(给出判断即可,不必说明理由);
(2)根据(1)中选定的模型,求出y关于x的回归方程;
(3)利用(2)中所求回归方程,预测从哪一年开始每年人工植树成活棵数能够超过5万棵.
附:对于一组数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其回归直线=x+的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为=,=-.
参考数据:=385,=13.5,iyi=914.1,设zi=ln yi(i=1,2,3,…,10),≈2.5,izi≈150.7,ln 2≈0.693,ln 5≈1.609.
解:(1)根据散点图可知,随着x的增长y呈指数型增长,故应选模型二:=e+x.
(2)由已知=e+x,两边同时取对数可得ln =+x,令=ln ,则=+x,
由==5.5,iyi≈150.7,≈2.5,
=385可知,
=≈=0.16,=-≈2.5-0.16×5.5=1.62,
所以=ln =1.62+0.16x,即=e1.62+0.16x.
(3)令=e1.62+0.16x>50,即1.62+0.16x>ln 50=ln 25+ln 2=2ln 5+ln 2≈3.911,得x>14.319,预测从2029年开始每年人工植树成活棵树能够超过5万棵.
分级二 知能探究
10.(2022·全国甲卷)甲、乙两城之间的长途客车均由A和B两家公司运营,为了解这两家公司长途客车的运行情况,随机调查了甲、乙两城之间的500个班次,得到下面列联表:
(1)根据上表,分别估计这两家公司甲、乙两城之间的长途客车准点的概率;
(2)能否有90%的把握认为甲、乙两城之间的长途客车是否准点与客车所属公司有关?
附:χ2=,
解:(1)根据表中数据,A共有班次260次,准点班次有240次,
设A家公司长途客车准点事件为M,则P(M)==;
B共有班次240次,准点班次有210次,
设B家公司长途客车准点事件为N,则P(N)==.
故A家公司长途客车准点的概率为;B家公司长途客车准点的概率为.
(2)列2×2联表得:
计算得到χ2==
≈3.205>2.706,
根据临界值表可知,有90%的把握认为甲、乙两城之间的长途客车是否准点与客车所属公司有关.
11.(2025·湖南长沙一中模拟)某芯片制造企业使用新技术对某款芯片进行试生产.在试产初期,该款芯片生产有四道工序,前三道工序的生产互不影响,第四道是检测评估工序,包括智能自动检测与人工抽检.
(1)在试产初期,该款芯片的批次M生产前三道工序的次品率分别为P1=,P2=,P3=.
①求批次M芯片的次品率PM;
②第四道工序中智能自动检测为次品的芯片会被自动淘汰,合格的芯片进入流水线并由工人进行抽查检验.已知批次M的芯片智能自动检测显示合格率为98%,求工人在流水线进行人工抽检时,抽检一个芯片恰为合格品的概率;
(2)该企业改进生产工艺后生产了批次N的芯片.某手机生产厂商获得批次M与批次N的芯片,并在某款新型手机上使用.现对使用这款手机的用户回访,对开机速度进行满意度调查.据统计,回访的100名用户中,安装批次M有40部,其中对开机速度满意的有30人;安装批次N有60部,其中对开机速度满意的有58人.依据α=0.005的独立性检验,能否认为芯片批次与用户对开机速度满意度有关?
附:χ2=.
解:(1)①批次M芯片的次品率为
PM=1-[(1-P1)(1-P2)(1-P3)]=1-××=.
②设批次M的芯片智能自功检测合格为事件A,人工抽检合格为事件B,
由已知得P(A)=,P(AB)=1-PM=1-=,
则工人在流水线进行人工抽检时,抽检一个芯片恰为合格品为事件B|A,
P(B|A)==×=.
(2)零假设为H0:芯片批次与用户对开机速度满意度无关联.
由数据可建立2×2列联表如下:(单位:人)
根据列联表得
χ2==
≈10.67>7.879.
因此,依据α=0.005的独立性检验,我们推断零假设H0不成立,即能认为芯片批次与用户对开机速度满意度有关联.此推断犯错误的概率不大于0.005.
学科网(北京)股份有限公司
$$