内容正文:
8.2 一元线性回归模型及其应用
层级(一) “四基”落实练
1.已知x与y之间的一组数据如下表:
x
0
1
2
3
y
1
3
5
7
则y与x的经验回归方程=x+必过点( )
A.(2,2) B.(1.5,0)
C.(1,2) D.(1.5,4)
2.如图所示是四个残差图,其中回归模型的拟合效果最好的是( )
3.在某个物理实验中,测得变量x和变量y的几组数据,如下表:
x
0.50
0.99
2.01
3.98
y
-0.99
0.01
0.98
2.00
则下列选项中对x,y最适合的拟合函数是( )
A.y=2x B.y=x2-1
C.y=2x-2 D.y=log2x
4.已知经验回归方程为=2x+1,而试验得到的一组数据是(2,4.9),(3,7.1),(4,9.1),则残差平方和是( )
A.0.01 B.0.02 C.0.03 D.0.04
5.根据如表所示的样本数据:
x
1
2
3
4
5
y
a-1
-1
0.5
b+1
2.5
得到的回归方程为=x+.样本点的中心为(3,0.1),当x增加1个单位时,y近似( )
A.增加0.8个单位 B.减少0.8个单位
C.增加2.3个单位 D.减少2.3个单位
6.已知具有线性相关关系的变量x,y满足一组数据如下表所示.若y关于x的经验回归方程为=3x-1.5,则m=________.
x
0
1
2
3
y
-1
1
m
8
7.已知高三某班学生每周用于物理学习的时间x(单位:时)与物理成绩y(单位:分)之间有如下关系:
x
24
15
23
19
16
11
20
16
17
13
y
92
79
97
89
64
47
83
68
71
59
若根据上表可得经验回归直线的斜率为3.53,则经验回归直线在y轴上的截距为______(结果精确到0.1).
8.为了解某社区居民的家庭年收入与年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表:
收入x/万元
8.2
8.6
10.0
11.3
11.9
支出y/万元
6.2
7.5
8.0
8.5
9.8
根据上表可得经验回归方程=x+,其中=0.76,=-.据此估计,该社区一户年收入为15万元家庭的年支出约为______万元.
9.一汽车销售公司对开业4年来某种型号的汽车“五一”优惠金额x(单位:千元)与销售量y(单位:辆)之间的关系进行分析研究并做了记录,得到如下资料:
第一年
第二年
第三年
第四年
优惠金额x
10
11
13
12
销售量y
22
24
31
27
(1)求出y关于x的经验回归方程=x+;
(2)若第5年优惠金额为8.5千元,估计第5年的销售量y的值.
参考公式:=,=-.
10.关于x与y有以下数据:
x
2
4
5
6
8
y
30
40
60
50
70
已知x与y线性相关,由最小二乘法得=6.5,
(1)求y与x的经验回归方程.
(2)现有第二个线性模型:=7x+17,且R2=0.82.若与(1)的线性模型比较,哪一个线性模型拟合效果比较好?请说明理由.
层级(二) 能力提升练
1.有人收集了春节期间平均气温x(单位:℃)与某取暖商品的销售额y(单位:万元)的有关数据如下表:
平均气温x
-2
-3
-5
-6
销售额y
20
23
27
30
根据以上数据,用经验回归的方法,求得销售额y与平均气温x之间的经验回归方程=+x的系数=-2.4.则预测平均气温为-8 ℃时,该商品的销售额为( )
A.34.6万元 B.35.6万元
C.36.6万元 D.37.6万元
2.党的十九大报告中指出:从2020年到2035年,在全面建成小康社会的基础上,再奋斗15年,基本实现社会主义现代化.若到2035年年底我国人口数量增长至14.4亿,由2013年到2019年的统计数据可得国内生产总值(GDP)y(单位:万亿元)关于年份代号x的经验回归方程为=6.06x+50.36(x=1,2,3,4,5,6,7),由经验回归方程预测我国在2035年年底人均国内生产总值(单位:万元)约为( )
A.13.18 B.202.16
C.13.58 D.14.50
3.面对竞争日益激烈的消费市场,众多商家不断扩大自己的销售市场,以降低生产成本.某白酒酿造企业市场部对该企业9月份的产品销量x(单位:千箱)与单位成本y(单位:元)的资料进行线性经验回归分析,结果如下:=,=71,=79,iyi=1 481.则销量每增加1 000箱,单位成本下降________元.
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8.2 一元线性回归模型及其应用
层级(一) “四基”落实练
1.已知x与y之间的一组数据如下表:
x
0
1
2
3
y
1
3
5
7
则y与x的经验回归方程=x+必过点( )
A.(2,2) B.(1.5,0)
C.(1,2) D.(1.5,4)
解析:选D 经验回归方程=x+必过样本中心(,),==1.5,==4.
2.如图所示是四个残差图,其中回归模型的拟合效果最好的是( )
解析:选B 选项A与B中的残差图都是水平带状分布,并且选项B的残差图散点分布集中,在更狭窄的范围内,所以B中回归模型的拟合效果最好,选B.
3.在某个物理实验中,测得变量x和变量y的几组数据,如下表:
x
0.50
0.99
2.01
3.98
y
-0.99
0.01
0.98
2.00
则下列选项中对x,y最适合的拟合函数是( )
A.y=2x B.y=x2-1
C.y=2x-2 D.y=log2x
解析:选D 根据x=0.50,y=-0.99,代入计算,可以排除A;根据x=2.01,y=0.98,代入计算,可以排除B、D.将各数据代入检验,函数y=log2x最接近,可知满足题意.
4.已知经验回归方程为=2x+1,而试验得到的一组数据是(2,4.9),(3,7.1),(4,9.1),则残差平方和是( )
A.0.01 B.0.02 C.0.03 D.0.04
解析:选C 当x=2时,=5;当x=3时,=7;当x=4时,=9.∴1=4.9-5=-0.1,2=7.1-7=0.1,3=9.1-9=0.1.∴=(-0.1)2+(0.1)2+(0.1)2=0.03.
5.根据如表所示的样本数据:
x
1
2
3
4
5
y
a-1
-1
0.5
b+1
2.5
得到的回归方程为=x+.样本点的中心为(3,0.1),当x增加1个单位时,y近似( )
A.增加0.8个单位 B.减少0.8个单位
C.增加2.3个单位 D.减少2.3个单位
解析:选A 由题得=0.1,所以a+b=-1.5.因为0.1=3+,所以解方程组得=-2.3,=0.8.所以=0.8x-2.3,所以当x增加1个单位时,y近似增加0.8个单位.故选A.
6.已知具有线性相关关系的变量x,y满足一组数据如下表所示.若y关于x的经验回归方程为=3x-1.5,则m=________.
x
0
1
2
3
y
-1
1
m
8
解析:由于经验回归直线一定过点(,),则点一定在经验回归直线上,所以代入方程可得m=4.
答案:4
7.已知高三某班学生每周用于物理学习的时间x(单位:时)与物理成绩y(单位:分)之间有如下关系:
x
24
15
23
19
16
11
20
16
17
13
y
92
79
97
89
64
47
83
68
71
59
若根据上表可得经验回归直线的斜率为3.53,则经验回归直线在y轴上的截距为______(结果精确到0.1).
解析:由已知可得=×(24+15+23+19+16+11+20+16+17+13)=17.4,=×(92+79+97+89+64+47+83+68+71+59)=74.9.
设经验回归方程为=3.53x+,把(,)代入,
得74.9=3.53×17.4+,解得≈13.5,
则经验回归直线在y轴上的截距为13.5.
答案:13.5
8.为了解某社区居民的家庭年收入与年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表:
收入x/万元
8.2
8.6
10.0
11.3
11.9
支出y/万元
6.2
7.5
8.0
8.5
9.8
根据上表可得经验回归方程=x+,其中=0.76,=-.据此估计,该社区一户年收入为15万元家庭的年支出约为______万元.
解析:由题意知,
==10,
==8,
∴=8-0.76×10=0.4,
∴当x=15时,=0.76×15+0.4=11.8(万元).
答案:11.8
9.一汽车销售公司对开业4年来某种型号的汽车“五一”优惠金额x(单位:千元)与销售量y(单位:辆)之间的关系进行分析研究并做了记录,得到如下资料:
第一年
第二年
第三年
第四年
优惠金额x
10
11
13
12
销售量y
22
24
31
27
(1)求出y关于x的经验回归方程=x+;
(2)若第5年优惠金额为8.5千元,估计第5年的销售量y的值.
参考公式:=,=-.
解:(1)由题中数据可得=11.5,=26,
xiyi=1 211,x=534,
∴====3,
故=-=26-3×11.5=-8.5,
∴y关于x的经验回归方程为=3x-8.5.
(2)由(1)得,当x=8.5时,=17,
∴第5年优惠金额为8.5千元时,销售量估计为17辆.
10.关于x与y有以下数据:
x
2
4
5
6
8
y
30
40
60
50
70
已知x与y线性相关,由最小二乘法得=6.5,
(1)求y与x的经验回归方程.
(2)现有第二个线性模型:=7x+17,且R2=0.82.若与(1)的线性模型比较,哪一个线性模型拟合效果比较好?请说明理由.
解:(1)依题意设y与x的经验回归方程为=6.5x+.
==5,
==50.
∵=6.5x+经过(,),
∴50=6.5×5+,∴=17.5,
∴y与x的经验回归方程为=6.5x+17.5.
(2)由(1)的线性模型得yi-i与yi-的关系如下表:
yi-i
-0.5
-3.5
10
-6.5
0.5
yi-
-20
-10
10
0
20
所以(yi-i)2=(-0.5)2+(-3.5)2+102+(-6.5)2+0.52=155.
(yi-)2=(-20)2+(-10)2+102+02+202=1 000.
所以R=1-=1-=0.845.
因为R=0.845,R2=0.82知R>R2,
所以(1)的一元线性回归模型拟合效果比较好.
层级(二) 能力提升练
1.有人收集了春节期间平均气温x(单位:℃)与某取暖商品的销售额y(单位:万元)的有关数据如下表:
平均气温x
-2
-3
-5
-6
销售额y
20
23
27
30
根据以上数据,用经验回归的方法,求得销售额y与平均气温x之间的经验回归方程=+x的系数=-2.4.则预测平均气温为-8 ℃时,该商品的销售额为( )
A.34.6万元 B.35.6万元
C.36.6万元 D.37.6万元
解析:选A 由已知得==-4,==25,所以=-=25+2.4×(-4)=15.4,即经验回归方程为=15.4-2.4x,当x=-8时,=34.6.
2.党的十九大报告中指出:从2020年到2035年,在全面建成小康社会的基础上,再奋斗15年,基本实现社会主义现代化.若到2035年年底我国人口数量增长至14.4亿,由2013年到2019年的统计数据可得国内生产总值(GDP)y(单位:万亿元)关于年份代号x的经验回归方程为=6.06x+50.36(x=1,2,3,4,5,6,7),由经验回归方程预测我国在2035年年底人均国内生产总值(单位:万元)约为( )
A.13.18 B.202.16
C.13.58 D.14.50
解析:选A 到2035年年底对应的年份代号为23,由经验回归方程=6.06x+50.36得,我国国内生产总值约为6.06×23+50.36=189.74(万亿元),又≈13.18,所以到2035年年底我国人均国内生产总值约为13.18万元.
3.面对竞争日益激烈的消费市场,众多商家不断扩大自己的销售市场,以降低生产成本.某白酒酿造企业市场部对该企业9月份的产品销量x(单位:千箱)与单位成本y(单位:元)的资料进行线性经验回归分析,结果如下:=,=71,=79,iyi=1 481.则销量每增加1 000箱,单位成本下降________元.
解析:由题意知,=≈-1.818 2,
=71-(-1.818 2)×≈77.36,
=-1.818 2x+77.36,销量每增加1 000箱,则单位成本下降1.818 2元.
答案:1.818 2
2
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