内容正文:
数学 选择性必修 第一册 BS
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§2
§2 成对数据的线性相关性
2
§2
2.1 相关系数+ 2.2 成对数据的线性相关性分析
刷基础
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1.对样本相关系数 ,下列说法正确的是( )
D
A. 越大,线性相关程度越强
B.的取值范围是
C.若 ,则两个变量正相关
D.,且越接近1,线性相关程度越强, 越接近0,线性相关程度越弱
题型1 样本相关系数的应用
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解析 时,两个变量正相关,C错误;
的取值范围为 ,B错误;
越接近1,表示两个变量的线性相关程度越强, 越接近0,表示两个变量的线性相关程度越
弱,A错误,D正确.故选D.
题型1 样本相关系数的应用
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2.在一次试验中,测得随机变量,的四组观测值分别为,,,,则与 的相
关系数为( )
B
A. B. C.0 D.
题型1 样本相关系数的应用
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解析 因为过点,的直线的斜率为,所以过点, 的直线的方程为
,即.经检验点,都在直线上,所以与 是函
数关系.又因为单调递减,所以与的相关系数为 ,故选B.
题型1 样本相关系数的应用
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3.[安徽合肥2024高二期末]对四组数据进行统计,获得如下散点图,关于其样本相关系数的比
较,正确的是( )
A
图①(样本相关系数r
1)
图②(样本相关系数r
2)
图③(样本相关系数r
3)
图④(样本相关系数r
4)
A. B.
C. D.
题型1 样本相关系数的应用
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解析 由散点图可知,样本相关系数,所在散点图呈负相关,样本相关系数, 所在散点图呈
正相关,所以,都为正数,, 都为负数.
,所在散点图近似为一条直线,线性相关程度比较强,样本相关系数的绝对值越接近1,而 ,
所在散点图比较分散,线性相关程度比较弱,样本相关系数的绝对值越接近0.
综上可得, .故选A.
题型1 样本相关系数的应用
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4. [陕西西安交大附中2024诊断考试]某骑行爱好者近段时间在专业人士指导下对骑行
情况进行了统计,各次骑行期间的身体综合指标评分与对应用时 (单位:时)如表:
身体综合指标评分 1 2 3 4 5
用时 10 8.5 8 7 6.5
(1)由上表数据看出,可用线性回归模型拟合与 的关系,请用样本相关系数加以说明;
【解】由题意得, ,
,
,
,
题型1 样本相关系数的应用
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因此相关系数
.
即相关系数近似为,与负相关,且相关程度较高,从而可用线性回归模型拟合与 的
关系.
题型1 样本相关系数的应用
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(2)建立关于 的线性回归方程.
参考数据和参考公式:
样本相关系数 ,
,, .
[答案] 由(1)中数据,
得,,所以关于
的线性回归方程为 .
题型1 样本相关系数的应用
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链接教材
此题对应教材第244页例1,的取值范围是,当 越接近1时,线性相关程度越强.
题型1 样本相关系数的应用
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5.[辽宁沈阳2024高二月考]为研究某池塘中水生植物覆盖水塘的面积(单位: )与水生
植物的株数(单位:株)之间的相关关系,收集了4组数据,用模型去拟合 与
的关系,设,与的数据如表格所示,得到与的线性回归方程,则
( )
3 4 6 7
2 2.5 4.5 7
C
A. B. C. D.
题型2 非线性回归分析
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解析 由已知可得, ,
所以有,解得,所以,由,得 ,
所以,则 .故选C.
题型2 非线性回归分析
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6.汽车轮胎凹槽深度是影响汽车刹车的因素,汽车行驶会导致轮胎面磨损.某实验室通过实验测得
行驶里程与某品牌轮胎凹槽深度的数据,建立了如下回归模型 ,通过实验数据分析
与计算得到如下结论:;,令, ,则回归方程应为______
_________.
解析 因为回归模型为,由,可得 ,
两边同时取自然对数,可得,令 ,此时
.
又因为,,所以,即 ,
所以 .
题型2 非线性回归分析
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7.[广东湛江多校2025联考]中国茶文化博大精深,饮茶深受大
众喜爱,茶水的口感与茶叶类型和水的温度有关.某数学建模小组
为了获得茶水温度(单位:)关于时间(单位: )的回
归方程模型,通过实验收集在 室温下,茶水温度随时间变化
的7组数据,并对数据做初步处理得到如图所示的散点图以及如
表所示的数据.
73.5 3.85
表中:, .
题型2 非线性回归分析
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(1)根据散点图判断,与哪一个更适宜作为该茶水温度 关于时
间 的回归方程类型(给出判断即可,不必说明理由)?请根据你的判断结果及表中数据建立该
茶水温度关于时间 的回归方程.
【解】由题中散点图知,更适宜的回归方程类型为②,即 .
由,得,两边同时取自然对数,得 ,
令,则, ,
,
结合题表中数据,得,结合参考数据可得 ,
由,得,所以茶水温度 关于时间
的回归方程为 .
题型2 非线性回归分析
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(2)已知该茶水温度降至 口感最佳,根据(1)中的回归方程,求在相同条件下冲泡的茶
水,大约需要放置多长时间才能达到最佳饮用口感?
附:对于一组数据,, ,,其回归直线 的斜率和截距的最小二
乘估计公式分别为, ;
参考数据:,,,, .
[答案] 依题意,在室温下,茶水温度降至口感最佳,即 ,整理
得,于是,解得 ,所
以在相同条件下冲泡的茶水大约需要放置 才能达到最佳饮用口感.
题型2 非线性回归分析
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8.[河北沧州2025高二月考]变量与相对应的一组数据为,, ,
,;变量与相对应的一组数据为,,,, ,
表示变量与之间的样本相关系数,表示变量与 之间的样本相关系数,则( )
C
A. B. C. D.
易错点 样本相关系数的判断方法不当
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解析 由变量与相对应的一组数据可得变量与正相关,所以.而由变量与 相对应的
一组数据可知变量与负相关,所以.因此与的大小关系是 .
易错点 样本相关系数的判断方法不当
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易错警示
给出一组数据,仅是判断该组数据的样本相关系数符号而非计算具体数值时,可以先把第一维坐
标按由小到大排列,若此时对应的第二维坐标大致呈由小到大的顺序排列,则样本相关系数为正;
若第二维坐标大致呈由大到小的顺序排列,则样本相关系数为负.切忌直接代入样本相关系数公式
计算,此法计算复杂、耗时且易出错.
易错点 样本相关系数的判断方法不当
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$$