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课时作业(六十四) 成对数据的统计分析
[基础保分练]
1.(2024·上海浦东新区高三三模)在一次试验中,测得(x,y)的五组数据分别为(1,3),(2,4),(4,5),(5,13),(10,12),去掉一组数据(5,13)后,下列说法正确的是( )
A.样本数据由正相关变成负相关
B.样本的相关系数不变
C.样本的相关性变弱
D.样本的相关系数变大
答案:D
2.(2024·柳州三模)某高中调查学生对冬奥会的关注是否与性别有关,随机抽样调查150人,进行独立性检验,经计算得χ2=≈5.879,临界值如下表,则下列说法中正确的是( )
P(χ2≥x0)
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
x0
2.072
2.076
3.841
5.024
6.635
A.有97.5%的把握认为“学生对冬奥会的关注与性别无关”
B.有99%的把握认为“学生对冬奥会的关注与性别有关”
C.在犯错误的概率不超过2.5%的前提下可认为“学生对冬奥会的关注与性别有关”
D.在犯错误的概率不超过2.5%的前提下可认为“学生对冬奥会的关注与性别无关”
答案:C
3.某服装品牌市场部门为了研究销售情况,统计了一段时间内该品牌不同服装的单价x(元)和销售额y(元)的数据,整理得到下面的散点图:
已知销售额y=单价x×销量z,根据散点图,下面四个回归直线方程类型中最适宜作为服装销量z与单价x的回归直线方程类型的是( )
A.z=a+bx B.z=a+
C.z=a+bx2 D.z=a+bex
答案:B
4.(2023·四川树德中学模拟)某工厂研究某种产品的产量x(单位:t)与需求某种材料y(单位:t)之间的相关关系,在生产过程中收集4组数据如表所示.根据表中数据可得回归直线方程为=0.7x+,则下列四个说法中正确的个数为( )
x
3
4
6
7
y
2.5
3
4
5.9
①变量x与y正相关;②y与x的相关系数r<0;③=0.35;④产量为8 t时,预测所需材料约为5.95 t.
A.4个 B.3个
C.2个 D.1个
答案:B
5.(2024·云南师大附中模拟)某中学有学生近600人,要求学生在每天上午7:30之前进校,现有一个调查小组调查某天7:00~7:30进校人数的情况,得到如下表格(其中纵坐标y表示第x-1分钟至第x分钟到校人数,1≤x≤30,x∈N+,如当x=9时,纵坐标y=4表示在7:08~7:09这一分钟内进校的人数为4人).根据调查所得数据,甲同学得到的回归直线方程是=3.6x-27(图中的实线表示),乙同学得到的回归直线方程是y=0.82e0.16x(图中的虚线表示),则下列结论中错误的是( )
x
1
5
9
15
19
21
24
27
28
29
30
y
1
3
4
4
11
21
36
66
94
101
106
A.7:00~7:30内,每分钟的进校人数y与相应时间x呈正相关
B.乙同学的回归直线方程拟合效果更好
C.根据甲同学得到的回归直线方程可知该校当天7:09~7:10这一分钟内的进校人数一定是9人
D.该校超过半数的学生都选择在规定到校时间的前5分钟内进校
答案:C
6.(多选)(2023·广东深圳高考数学冲刺卷)某研究机构为了探究吸烟与肺气肿是否有关,调查了200人.统计过程中发现随机从这200人中抽取一人,此人为肺气肿患者的概率为0.1.在制定2×2列联表时,由于某些因素缺失了部分数据,而获得如下2×2列联表,下列结论正确的是( )
患肺气肿
不患肺气肿
合计
吸烟
15
不吸烟
120
合计
200
参考公式与临界值表:χ2=,
P(χ2≥x0)
0.100
0.050
0.025
0.010
0.001
x0
2.706
3.841
5.024
6.635
10.828
A.不吸烟患肺气肿的人数为5人
B.200人中患肺气肿的人数为10人
C.χ2的观测值k=11.42
D.有99.9%的把握可以认为“吸烟与肺气肿有关系”
答案:AD
7.(多选)(2025·湖北荆州中学模拟)某地为响应“扶贫必扶智,扶智就扶知识、扶技术、扶方法”的号召,建立农业科技图书馆,供农民免费借阅,收集了近5年的借阅数据如下表:
年份
2020
2021
2022
2023
2024
年份代码x
1
2
3
4
5
年借阅量y(万册)
4.9
5.1
5.5
5.7
5.8
根据上表,可得y关于x的回归直线方程为=0.24x+,则( )
A.=4.68
B.借阅量4.9,5.1,5.5,5.7,5.8的75%位数为5.7
C.y与x的线性相关系数r>0
D.2025年的借阅量一定不少于6.12万册
答案:ABC
8.(2025·辽宁东北育才学校模拟)某地以“绿水青山就是金山银山”理念为引导,推进绿色发展,现要订购一批苗木,苗木长度与售价如下表:
苗木长度x/cm
38
48
58
68
78
88
售价y/元
16.8
18.8
20.8
22.8
24
25.8
由表可知,苗木长度x(cm)与售价y(元)之间存在线性相关关系,回归直线方程为=0.2x+,则当苗木长度为150 cm时,售价大约为________元.
答案:38.9 解析:因为
==63,
==21.5,
所以样本点中心为(63,21.5),
又回归直线方程=0.2x+经过(63,21.5),
所以21.5=0.2×63+,所以=8.9,
所以回归直线方程为=0.2x+8.9,
当x=150时,=38.9.
所以当苗木长度为150厘米时,售价大约为38.9元.
9.(2025·安庆质检)已知由样本数据点集合{(xi,yi)|i=1,2,…,n}求得的回归直线方程为=1.5x+0.5,且=3.现发现两个数据点(1.1,2.1)和(4.9,7.9)误差较大,去除后重新求得的回归直线l的斜率为1.2,那么,当x=2时,y的估计值为________.
答案:3.8 解析:∵回归直线方程为=1.5x+0.5,且=3,
∴=1.5×3+0.5=5,故这组数据的样本中心点是(3,5),
又∵去除数据点(1.1,2.1)和(4.9,7.9)后重新求得的回归直线l的斜率为1.2.设回归直线l的方程为=1.2x+,
且去除数据点(1.1,2.1)和(4.9,7.9)后数据的样本中心点还是(3,5),
故5=1.2×3+,解得=1.4,即回归直线方程为=1.2x+1.4,
当x=2时,=1.2×2+1.4=3.8.
[技能提分练]
10.(2025·山西长治第二中学校模拟)中国是茶的故乡,也是茶文化的发源地.茶的发现和利用已有四千七百多年的历史,且长盛不衰,传遍全球.为了弘扬中国茶文化,某酒店推出特色茶食品“金萱排骨茶”,为了解每壶“金萱排骨茶”中所放茶叶量x(单位:g)与食客的满意率y的关系,通过调查研究发现选择函数模型y=ekx+c来拟合y与x的关系,根据以下数据:
茶叶量x/g
1
2
3
4
5
z=ln (100y)
4.34
4.36
4.44
4.45
4.51
可求得y关于x的回归直线方程为( )
附:对于一组数据(u1,v1),(u2,v2),…,(un,vn),其回归直线=+u的斜率和截距的最小二乘估计分别为
A.=e0.043x-4.291 B.=e0.043x+4.291
C.=e-0.043x+4.291 D.=e-0.043x-4.291
答案:B
11.(2025·福建莆田二中模拟)已知变量y关于x的回归直线方程为=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,y值为__________.
x
1
2
3
4
y
e
e3
e4
e6
答案:e 解析:对y=ebx-0.5两边取对数,得ln y=bx-0.5,令=ln y,则=x-0.5,则可得到数据如下表:
x
1
2
3
4
y
e
e3
e4
e6
z
1
3
4
6
==2.5, ==3.5,
代入z= x-0.5得3.5=·2.5-0.5,故=1.6,
故=1.6x-0.5,y=e1.6x-0.5,当x=5时,y=e16×5-0.5=e.
12.(2024·黑龙江佳木斯一中三模)共享汽车,是指许多人合用一辆车,即开车人对车辆只有使用权,而没有所有权,有点类似于在租车行业里的短时间的租车.它手续简便,打个电话或通过网上就可以预约订车.某市为了了解不同年龄的人对共享汽车的使用体验,随机选取了100名使用共享汽车的体验者,让他们根据体验效果进行评分.
(1)设消费者的年龄为x,对共享汽车的体验评分为y.若根据统计数据,用最小二乘法得到y关于x的回归直线方程为 =1.5x+15,且年龄x的方差为 s=9,评分y的方差为 s=25.求y与x的相关系数r,并据此判断对共享汽车使用体验的评分与年龄的相关性强弱(当 |r|≥0.8 时,认为相关性强,否则认为相关性弱);
(2)现将100名消费者的年龄划分为“青年”和“中老年”,评分划分为“好评”和“差评”,整理得到如下数据,请将2×2列联表补充完整并判断是否有99.9%的把握认为对共享汽车的评价与年龄有关.
好评
差评
合计
青年
16
中老年
12
合计
44
100
附:回归直线=x+的斜率 =
χ2=,其中n=a+b+c+d.
独立性检验中的临界值表:
P(χ2≥x0)
0.10
0.05
0.025
0.010
0.001
x0
2.706
3.841
5.024
6.635
10.828
解:(1)因为 s==9,所以(xi-)2=900,
因为 s==25,所以 (yi-)2=2 500,
因为 ==1.5,
所以(xi-)(yi-)=1.5×(xi-)2=1.5×900=1 350,
所以相关系数
== =0.9,
因为0.9>0.75,所以可以判断对共享汽车使用体验的评分与年龄的相关性很强.
(2)根据题意可得2×2列联表如下:
好评
差评
合计
青年
16
32
48
中老年
40
12
52
合计
56
44
100
提出统计假设H0:对共享单车的评价与年龄无关.
因为χ2=
=
≈19.25 >10.828,
所以有99.9%的把握认为对共享汽车的评价与年龄有关.
13.(2025·四川成都七中模拟)流行性病毒高发时期,口罩的消耗量日益增加,某药店出于口罩进货量的考虑,连续9天统计了第xi(i=1,2,3,…,9) 天的口罩的销售量yi(百件),得到的数据如下:i=45,i=171,=285,iyi=1 095,(yi-)2=.
(1)若用线性回归模型=x+拟合y与x之间的关系,求该回归直线的方程;
(2)统计学家甲认为用(1)中的线性回归模型(下面简称模型1)进行拟合,不够精确,于是尝试使用非线性模型(下面简称模型2)得到xi与yi之间的关系,且模型2的相关系数r2=0.989,试通过计算说明模型1,2中,哪一个模型的拟合效果更好.
参考公式:
对于一组具有线性相关关系的数据(xi,yi)(i=1,2,3,…,n),其回归直线=x+ 的斜率和截距的最小二乘估计分别为
解:(1) ==5,==19,
=-=19-4×5=-1,
故所求回归直线的方程为=4x-1.
(2)模型1的相关系数
===0.96<0.989.
所以模型2的拟合效果更好.
学科网(北京)股份有限公司
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