统计与成对数据的统计分析专项训练-2027届高三数学一轮复习

2026-09-05
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摘要:

**基本信息** 该专项以新高考统计考情为导向,构建“基础-重点-难点”递进体系,融合概念梳理与题型训练,突出数据分析与统计决策能力,培养数学眼光与思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |考情分析|5年真题考情|高频考向与命题趋势归纳|从考情数据提炼核心考点| |基础考点|3考点×5题|抽样方法/数字特征计算/相关性判断|从数据获取到特征描述的基础逻辑| |重点考点|3考点×5题|回归方程求法/独立性检验步骤/样本估计方法|从数据关联到统计推断的深化逻辑| |难点突破|3考点×5题|非线性回归转化/统计决策规范|从单一分析到综合应用的拓展逻辑|

内容正文:

高三一轮复习专题:统计与成对数据的统计分析(新高考) 1. 2022—2026年全国新高考考查情况分析 1.1 题型与分值 统计与成对数据的统计分析是新高考的必考内容,通常一道解答题(第 题左右),分值 分;同时 道选择或填空题,分值 分。全卷统计相关总分值通常在 分。 年份 卷别 主要考查内容 2022 新高考Ⅰ、Ⅱ卷 小题考分层抽样、频率分布直方图;解答题考独立性检验(2×2列联表)+ 概率 2023 新高考Ⅰ、Ⅱ卷 小题考平均数方差、百分位数;解答题考线性回归方程 + 预测 + 残差分析 2024 新高考Ⅰ、Ⅱ卷 小题考相关系数、茎叶图;解答题考独立性检验 + 条件概率 + 决策建议 2025 新高考卷 小题考频率分布直方图估计、标准差;解答题考非线性回归(对数变换)+ 拟合优度 2026 新高考卷 小题保持稳定,考数字特征与抽样;解答题考回归分析 + 独立性检验综合 + 实际决策 1.2 高频考向 1. 基础:随机抽样(分层抽样)、频率分布直方图、茎叶图、平均数/中位数/方差/百分位数; 2. 重点:一元线性回归方程(最小二乘法)、相关系数、2×2列联表与卡方独立性检验; 3. 难点:非线性回归转化、残差分析与拟合优度、独立性检验与概率交汇、统计决策与建议。 1.3 命题趋势 · 解答题常以实际问题为背景(医学、经济、体育、环境等),考查数据分析核心素养; · 回归分析和独立性检验交替出现,近年有综合考查趋势(一题两问分别考回归和检验); · 小题常考频率分布直方图中平均数/方差/百分位数的估计、分层抽样的样本量计算; · 易错点:卡方公式记错、临界值混淆()、回归方程必过样本中心点、百分位数计算规则。 2. 基础考点讲解 2.1 考点一:随机抽样与统计图表 2.1.1 概念梳理 1. 简单随机抽样:从总体中逐个不放回地抽取个体,每个个体被抽到的机会相等。常用方法:抽签法、随机数法。 2. 分层抽样:将总体分成互不交叉的层,然后按一定比例从各层独立抽取。适用于总体由差异明显的几部分组成。各层抽取数量 该层个体数 抽样比。 3. 系统抽样:将总体平均分成若干部分,按规则从每部分抽取一个个体。适用于总体容量较大且个体无明显差异。 4. 频率分布直方图:横轴表示数据分组,纵轴表示 ;每个小矩形面积 该组频率;所有小矩形面积之和为 。 5. 茎叶图:中间一列表示茎(高位数字),两边表示叶(低位数字);优点是保留原始数据,便于比较两组数据。 2.1.2 试题 单选1 某校有高中生 人,其中高一 人,高二 人,高三 人。为了解学生视力情况,采用分层抽样抽取 人,则高三年级应抽取(  ) A. 人  B. 人  C. 人  D. 人 单选2 在频率分布直方图中,所有小矩形的面积之和为(  ) A.   B.   C.   D. 不确定 多选3 下列抽样方法中,属于简单随机抽样的是(  ) A. 从全班50人中随机抽取5人  B. 抽签法抽取样本 C. 随机数法抽取样本  D. 按学号每隔10人抽取1人 多选4 关于频率分布直方图,下列正确的是(  ) A. 纵轴表示频率/组距  B. 每个小矩形面积等于该组频率 C. 所有小矩形面积之和为1  D. 可以通过直方图估计总体分布 填空5 某工厂生产产品,用系统抽样从 件产品中抽取 件,则分段间隔为 2.1.3 解析(高考标准步骤) 单选1:抽样比 ;高三抽取 人,选 B。 单选2:频率分布直方图中所有小矩形面积之和为 (频率之和),选 C。 多选3:A、B、C均为简单随机抽样;D为系统抽样;A、B、C正确,选 ABC。 多选4:A、B、C、D均为频率分布直方图的基本性质,全部正确,选 ABCD。 填空5:分段间隔 。 2.2 考点二:样本的数字特征 2.2.1 概念梳理 1. 平均数:,反映数据的平均水平。 2. 中位数:将数据从小到大排列,中间位置的数( 为奇数取中间, 为偶数取中间两数的平均数)。 3. 众数:出现次数最多的数。 4. 方差:;标准差:。方差/标准差越小,数据越稳定。 5. 极差:最大值减最小值。 6. 百分位数:将 个数据从小到大排列,计算 ;若 不是整数,向上取整,对应位置的数为第 百分位数;若 是整数,第 百分位数为第 项与第 项数据的平均数。 2.2.2 试题 单选1 数据 的众数和中位数分别为(  ) A.   B.   C.   D. 单选2 已知数据 的平均数为 ,方差为 ,则数据 的平均数和方差分别为(  ) A.   B.   C.   D. 多选3 下列说法正确的是(  ) A. 平均数反映数据的平均水平  B. 方差反映数据的离散程度 C. 中位数不受极端值影响  D. 众数一定唯一 多选4 已知甲组数据的方差为 ,乙组数据的方差为 ,则(  ) A. 甲组数据比乙组稳定  B. 乙组数据比甲组稳定 C. 甲组数据的标准差为   D. 乙组数据的极差一定更大 填空5 数据 的第 百分位数为 2.2.3 解析 单选1: 出现3次最多,众数为5;7个数中位数为第4个,即5,选 A。 单选2:;,选 A。 多选3:A、B、C正确;D错误,众数可能不唯一(多个数出现次数相同且最多);A、B、C正确,选 ABC。 多选4:方差越小越稳定,A正确B错误;标准差 ,C正确;方差大不代表极差一定大,D错误;A、C正确,选 AC。 填空5:,不是整数,向上取整为8,第8个数为 。 2.3 考点三:成对数据的统计相关性 2.3.1 概念梳理 1. 相关关系:两个变量之间存在的不确定关系(不同于函数关系的确定性)。 2. 正相关/负相关:一个变量增大时另一个变量也增大,为正相关;一个增大另一个减小,为负相关。 3. 散点图:将成对数据 描在坐标系中,观察点的分布趋势判断相关性。 4. 相关系数: ; 正相关, 负相关; 越接近 线性相关程度越强,越接近 越弱。通常 认为线性相关程度较强。 2.3.2 试题 单选1 下列两个变量之间的关系是相关关系的是(  ) A. 正方形的边长与面积  B. 匀速行驶的路程与时间 C. 人的身高与体重  D. 圆的半径与周长 单选2 若相关系数 ,则两个变量之间(  ) A. 高度正相关  B. 高度负相关  C. 低度正相关  D. 不相关 多选3 关于相关系数 ,下列正确的是(  ) A.   B. 表示正相关 C. 越接近1,线性相关程度越强  D. 表示两个变量没有任何关系 多选4 下列散点图中,表示两个变量正相关的是(  ) A. 点从左下到右上分布  B. 点从左上到右下分布 C. 点集中在一条上升直线附近  D. 点集中在一条下降直线附近 填空5 若相关系数 ,则两个变量之间是 相关(填"正"或"负"),线性相关程度较 (填"强"或"弱")。 2.3.3 解析 单选1:A、B、D均为确定的函数关系;C身高与体重是相关关系,选 C。 单选2:, 接近1且为负,高度负相关,选 B。 多选3:A、B、C正确;D错误, 只表示没有线性相关关系,可能有非线性关系;A、B、C正确,选 ABC。 多选4:正相关表现为点从左下到右上分布或集中在上升直线附近,A、C正确;B、D为负相关;选 AC。 填空5:,正相关;,线性相关程度较 强。答案:正,强。 3. 重点考点讲解 3.1 考点一:一元线性回归模型 3.1.1 概念梳理 1. 回归直线方程:,其中 1. 样本中心点:,回归直线必过样本中心点。 2. 最小二乘法:使残差平方和 最小的方法。 3. 残差:,残差图均匀分布在以0为中心的水平带状区域内,说明模型拟合效果好。 4. 决定系数:, 越接近1,拟合效果越好。 3.1.2 试题 单选1 已知 的数据如下表,回归直线方程为 ,则 (  ) 1 2 3 3 5 7 A.   B.   C.   D. 单选2 回归直线 必过点(  ) A.   B.   C.   D. 多选3 关于线性回归分析,下列正确的是(  ) A. 回归直线必过样本中心点 B. 残差平方和越小,模型拟合效果越好 C. 越接近1,拟合效果越好 D. 相关系数 越大,拟合效果越好 多选4 已知回归方程 ,则(  ) A. 每增加1个单位, 平均增加0.6个单位 B. 当 时, C. 两个变量正相关 D. 该方程可以用于预测 填空5 已知 满足回归方程 ,且 ,则 3.1.3 解析 单选1:;回归直线过 ,,,选 B。 单选2:回归直线必过样本中心点 ,选 D。 多选3:A、B、C正确;D错误,应是 越接近1拟合效果越好, 为负时绝对值大也拟合好;A、B、C正确,选 ABC。 多选4:斜率0.6表示x每增1,y平均增0.6; 时 ;斜率为正,正相关;回归方程可用于预测;A、B、C、D全正确,选 ABCD。 填空5:回归直线过样本中心点,。 3.2 考点二:列联表与独立性检验 3.2.1 概念梳理 1. 2×2列联表: 合计 合计 1. 卡方统计量: 1. 独立性检验基本思想:提出零假设 :两个变量独立(无关联);计算 ;与临界值比较,若 大于临界值,则拒绝 ,认为两个变量有关联。 2. 常用临界值: (显著性水平) 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001 (临界值) 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828 3.2.2 试题 单选1 在独立性检验中,若 ,则(  ) A. 在犯错误概率不超过0.05的前提下认为两变量有关 B. 在犯错误概率不超过0.01的前提下认为两变量有关 C. 有99%的把握认为两变量无关 D. 有95%的把握认为两变量无关 单选2 2×2列联表中,,则 约为(  ) A.   B.   C.   D. 多选3 关于独立性检验,下列正确的是(  ) A. 零假设 是两个变量独立 B. 越大,越有理由认为两变量有关 C. 若 ,则有99%的把握认为两变量有关 D. 独立性检验可以证明因果关系 多选4 下列关于2×2列联表的说法正确的是(  ) A.   B. C. 越大,两变量关系越强  D. 列联表中每个数据都是非负整数 填空5 在独立性检验中,若有99%的把握认为两个变量有关,则 至少为 3.2.3 解析 单选1:,在犯错误概率不超过0.05的前提下认为有关;,达不到99%把握;选 A。 单选2:,;,不在选项。重新计算:,分母 ;分子 ;。最接近A 。选 A。 多选3:A、B、C正确;D错误,独立性检验只能判断关联,不能证明因果;A、B、C正确,选 ABC。 多选4:A、B、D正确;C错误, 越大关系越强(需考虑样本量),且应说 越大关系越强;A、B、D正确,选 ABD。 填空5:99%把握对应显著性水平0.01,临界值为 。 3.3 考点三:用样本估计总体 3.3.1 概念梳理 1. 频率分布直方图估计平均数:,其中 为第 组的组中值, 为该组频率。 2. 频率分布直方图估计方差:。 3. 频率分布直方图估计百分位数:找到累计频率首次超过 的组,设该组下限为 ,组距为 ,前一组累计频率为 ,该组频率为 ,则第 百分位数 。 4. 分层抽样的平均数:若总体分为 层,各层平均数为 ,个体数为 ,则总体平均数 。 3.3.2 试题 单选1 某班50名学生数学成绩的频率分布直方图中, 组的频率为 ,则该组的频数为(  ) A.   B.   C.   D. 单选2 频率分布直方图中, 组频率为 , 组频率为 , 组频率为 ,则中位数所在组为(  ) A.   B.   C.   D. 无法确定 多选3 在频率分布直方图中,可以估计的总体数字特征有(  ) A. 平均数  B. 中位数  C. 方差  D. 百分位数 多选4 某校高一、高二、高三学生人数分别为 ,平均身高分别为 cm,则(  ) A. 全校学生总数为1500人  B. 全校平均身高约为167.3 cm C. 高一学生人数占比最大  D. 高三平均身高最高 填空5 频率分布直方图中, 频率0.1, 频率0.2, 频率0.4, 频率0.2, 频率0.1,则第60百分位数所在组为 3.3.3 解析 单选1:频数 ,选 B。 单选2:累计频率: 后0.2, 后0.5,中位数在累计频率达0.5的组,即 的上限,实际中位数为80?累计到 结束为0.5,中位数为80,属于 的下限。严格来说中位数在 组内(因为0.2<0.5≤0.5),选 B。 多选3:频率分布直方图可以估计平均数、中位数、方差、百分位数,A、B、C、D全正确,选 ABCD。 多选4:总数 ;平均身高 ;高一人数最多;高三平均身高最高;A、B、C、D全正确,选 ABCD。 填空5:累计频率: 后0.1, 后0.3, 后0.7;0.6在0.3到0.7之间,第60百分位数在 组。 4. 难点突破讲解 4.1 考点一:回归分析的综合应用 4.1.1 概念梳理 1. 非线性回归转化:对于非线性关系,通过变量变换转化为线性关系。常见类型: ① 指数型 :取对数 ,令 ,则 线性; ② 幂函数型 :取对数 ,令 ,则 线性。 1. 拟合优度判断:比较不同模型的 (决定系数), 越接近1拟合越好;或比较残差平方和,越小越好。 2. 回归预测:利用回归方程对自变量在样本范围内的取值进行预测(内插预测较可靠,外推需谨慎)。 3. 回归系数的实际意义: 表示自变量每增加1个单位,因变量平均变化 个单位。 4.1.2 试题 单选1 已知 与 满足 ,令 ,得到线性回归方程 ,则 分别为(  ) A.   B.   C.   D. 单选2 两个回归模型的决定系数分别为 ,,则(  ) A. 模型1拟合效果更好  B. 模型2拟合效果更好 C. 两个模型拟合效果相同  D. 无法比较 多选3 关于回归分析,下列正确的是(  ) A. 非线性回归可以通过变量变换转化为线性回归 B. 越接近1,残差平方和越小 C. 回归方程可以用于样本范围内的预测 D. 残差图中残差点均匀分布在0附近,说明模型合适 多选4 某产品的广告费 (万元)与销售额 (万元)的回归方程为 ,则(  ) A. 广告费每增加1万元,销售额平均增加8万元 B. 当广告费为5万元时,销售额预测为55万元 C. 广告费与销售额正相关 D. 该方程表明广告费是销售额的唯一影响因素 填空5 已知 与 满足 ,令 ,得线性回归方程 ,则 , 4.1.3 解析 单选1:,,故 ,选 A。 单选2: 越接近1拟合越好,,模型1更好,选 A。 多选3:A、B、C、D均为回归分析的正确结论,全部正确,选 ABCD。 多选4:斜率8表示每增1万元广告费,销售额平均增8万元; 时 ;斜率为正,正相关;D错误,回归方程只表明相关关系,不是唯一因素;A、B、C正确,选 ABC。 填空5:,,故 ,。 4.2 考点二:独立性检验的综合应用 4.2.1 概念梳理 1. 独立性检验完整步骤:①提出零假设 :两个变量独立;②根据列联表计算 ;③与临界值比较;④作出判断(拒绝或不拒绝 );⑤给出实际结论。 2. 结论表述规范:若 ,则"在犯错误的概率不超过 的前提下,认为两个变量有关联"(或"有 的把握认为两个变量有关联");若 ,则"没有充分证据认为两个变量有关联"。 3. 注意事项:①独立性检验只判断关联,不判断因果;②样本量越大,检验越可靠;③ 公式中 的平方,与顺序无关。 4.2.2 试题 单选1 在独立性检验中,若 ,则(  ) A. 有95%的把握认为两变量有关  B. 有99%的把握认为两变量有关 C. 有99.5%的把握认为两变量有关  D. 没有充分证据认为两变量有关 单选2 某医疗机构为研究吸烟与患肺病的关系,随机调查了100人,得到2×2列联表,计算得 ,则(  ) A. 在犯错误概率不超过0.05的前提下认为吸烟与患肺病有关 B. 在犯错误概率不超过0.01的前提下认为吸烟与患肺病有关 C. 吸烟一定导致患肺病 D. 吸烟与患肺病无关 多选3 在独立性检验中,若 ,则下列正确的是(  ) A. 拒绝零假设   B. 有99%的把握认为两变量有关 C. 在犯错误概率不超过0.01的前提下认为两变量有关  D. 两变量存在因果关系 多选4 关于独立性检验的结论,下列正确的是(  ) A. "有95%的把握认为有关"意味着还有5%的可能性判断错误 B. 若不拒绝 ,说明两变量一定独立 C. 独立性检验的结论是统计推断,不是绝对结论 D. 样本量越大,检验结论越可靠 填空5 在独立性检验中,若在犯错误概率不超过0.005的前提下认为两变量有关,则 至少为 4.2.3 解析 单选1:,有99%把握认为有关;,达不到99.5%;选 B。 单选2:,在犯错误概率不超过0.05的前提下认为有关;,达不到99%;C、D错误;选 A。 多选3:,拒绝 ,有99%把握认为有关,A、B、C正确;D错误,关联不等于因果;A、B、C正确,选 ABC。 多选4:A正确,95%把握意味着5%犯错概率;B错误,不拒绝 只说明没有充分证据,不代表一定独立;C正确,统计推断有不确定性;D正确,大样本更可靠;A、C、D正确,选 ACD。 填空5:0.005对应临界值 。 4.3 考点三:统计综合问题 4.3.1 概念梳理 1. 统计与概率交汇:用频率估计概率,结合古典概型、条件概率、分布列等知识综合考查。 2. 抽样与数字特征结合:先分层抽样确定样本,再计算样本的平均数、方差等数字特征,进而估计总体。 3. 数据分析与决策:根据统计结果(平均数、方差、回归预测、独立性检验)给出实际建议或决策,需结合数据说明理由。 4. 综合解题策略:①读懂题意和图表;②明确考查的统计方法;③按公式规范计算;④结合实际背景给出结论和建议。 4.3.2 试题 单选1 某工厂从一批产品中随机抽取100件,其中合格品95件,则估计这批产品的合格率为(  ) A.   B.   C.   D. 单选2 甲、乙两名运动员近5次比赛成绩的平均数相同,甲的方差为2,乙的方差为5,则(  ) A. 甲成绩更稳定  B. 乙成绩更稳定 C. 甲、乙成绩一样稳定  D. 无法比较 多选3 某班统计了50名学生的数学成绩,得到平均数为80,方差为25,则(  ) A. 标准差为5  B. 约有68%的学生成绩在75到85之间 C. 极差一定不超过20  D. 中位数一定为80 多选4 为比较两种肥料的效果,分别在10块试验田使用,得到产量数据,下列可以用于比较的统计量有(  ) A. 平均产量  B. 产量的方差  C. 产量的中位数  D. 产量的极差 填空5 某班40名学生中,男生25人平均身高172cm,女生15人平均身高162cm,则全班平均身高为 cm 4.3.3 解析 单选1:合格率 ,用频率估计概率,选 C。 单选2:方差越小越稳定,甲方差2<乙方差5,甲更稳定,选 A。 多选3:标准差 ,A正确;若成绩近似正态分布,约68%在 即75到85之间,B正确;C错误,方差25不能推出极差不超过20;D错误,平均数80不代表中位数80;A、B正确,选 AB。 多选4:比较两种肥料效果可以用平均产量(平均水平)、方差(稳定性)、中位数(中间水平)、极差(波动范围),A、B、C、D全正确,选 ABCD。 填空5:全班平均身高 cm。 5. 跟踪训练 5.1 试题 1.(单选) 某校有学生 人,其中高一 人,高二 人,高三 人。采用分层抽样抽取 人,则高二年级应抽取(  ) A. 人  B. 人  C. 人  D. 人 2.(单选) 数据 的方差为(  ) A.   B.   C.   D. 3.(单选) 已知回归方程 ,则当 时,(  ) A.   B.   C.   D. 4.(单选) 在独立性检验中,若 ,则(  ) A. 有90%的把握认为两变量有关  B. 有95%的把握认为两变量有关 C. 有99%的把握认为两变量有关  D. 没有充分证据认为两变量有关 5.(单选) 数据 的第 百分位数为(  ) A.   B.   C.   D. 6.(单选) 已知变量 的相关系数 ,则(  ) A. 高度正相关  B. 高度负相关  C. 低度正相关  D. 不相关 7.(单选) 频率分布直方图中, 频率0.1, 频率0.2, 频率0.3, 频率0.25, 频率0.15,则平均数估计值为(  ) A.   B.   C.   D. 8.(单选) 已知 与 满足 ,令 ,得 ,则当 时,(  ) A.   B.   C.   D. 9.(多选) 下列属于分层抽样适用场景的是(  ) A. 总体由差异明显的几部分组成  B. 总体容量较小 C. 调查不同年级学生的视力情况  D. 调查某班学生的身高 10.(多选) 关于线性回归方程 ,下列正确的是(  ) A. 必过样本中心点   B. 是回归系数 C. 可以用 计算截距  D. 越大,相关程度越强 11.(多选) 在独立性检验中,若 ,则(  ) A. 拒绝零假设   B. 有99%的把握认为两变量有关 C. 在犯错误概率不超过0.01的前提下认为两变量有关  D. 两变量一定存在因果关系 12.(填空) 已知数据 的平均数为 ,方差为 ,则数据 的方差为 13.(填空) 某班50名学生的数学成绩频率分布直方图中, 组的频率为 ,则该组的频数为 14.(填空) 已知2×2列联表中 ,则 (保留两位小数) 5.2 解析(高考标准步骤) 1. 抽样比 ;高二抽取 人,选 A。 2. 平均数 ;方差 ,选 B。 3. ,选 C。 4. ,有95%把握认为有关;,达不到99%;选 B。 5. ,是整数,第40百分位数为第2项和第3项的平均数 ,选 C。 6. , 接近1且为负,高度负相关,选 B。 7. 组中值分别为5,15,25,35,45;平均数 ,选 B。 8. ,,选 B。 9. 分层抽样适用于总体由差异明显的几部分组成,A、C正确;B、D适合简单随机抽样;选 AC。 10. A、B、C正确;D错误, 大不代表相关程度强,相关程度由相关系数 衡量;A、B、C正确,选 ABC。 11. ,拒绝 ,有99%把握认为有关,A、B、C正确;D错误,关联不等于因果;A、B、C正确,选 ABC。 12. 。 13. 频数 。 14. ,;。 学科网(北京)股份有限公司 $ 高三一轮复习专题:统计与成对数据的统计分析(新高考) 1. 2022—2026年全国新高考考查情况分析 1.1 题型与分值 统计与成对数据的统计分析是新高考的必考内容,通常一道解答题(第 题左右),分值 分;同时 道选择或填空题,分值 分。全卷统计相关总分值通常在 分。 年份 卷别 主要考查内容 2022 新高考Ⅰ、Ⅱ卷 小题考分层抽样、频率分布直方图;解答题考独立性检验(2×2列联表)+ 概率 2023 新高考Ⅰ、Ⅱ卷 小题考平均数方差、百分位数;解答题考线性回归方程 + 预测 + 残差分析 2024 新高考Ⅰ、Ⅱ卷 小题考相关系数、茎叶图;解答题考独立性检验 + 条件概率 + 决策建议 2025 新高考卷 小题考频率分布直方图估计、标准差;解答题考非线性回归(对数变换)+ 拟合优度 2026 新高考卷 小题保持稳定,考数字特征与抽样;解答题考回归分析 + 独立性检验综合 + 实际决策 1.2 高频考向 1. 基础:随机抽样(分层抽样)、频率分布直方图、茎叶图、平均数/中位数/方差/百分位数; 2. 重点:一元线性回归方程(最小二乘法)、相关系数、2×2列联表与卡方独立性检验; 3. 难点:非线性回归转化、残差分析与拟合优度、独立性检验与概率交汇、统计决策与建议。 1.3 命题趋势 · 解答题常以实际问题为背景(医学、经济、体育、环境等),考查数据分析核心素养; · 回归分析和独立性检验交替出现,近年有综合考查趋势(一题两问分别考回归和检验); · 小题常考频率分布直方图中平均数/方差/百分位数的估计、分层抽样的样本量计算; · 易错点:卡方公式记错、临界值混淆()、回归方程必过样本中心点、百分位数计算规则。 2. 基础考点讲解 2.1 考点一:随机抽样与统计图表 2.1.1 概念梳理 1. 简单随机抽样:从总体中逐个不放回地抽取个体,每个个体被抽到的机会相等。常用方法:抽签法、随机数法。 2. 分层抽样:将总体分成互不交叉的层,然后按一定比例从各层独立抽取。适用于总体由差异明显的几部分组成。各层抽取数量 该层个体数 抽样比。 3. 系统抽样:将总体平均分成若干部分,按规则从每部分抽取一个个体。适用于总体容量较大且个体无明显差异。 4. 频率分布直方图:横轴表示数据分组,纵轴表示 ;每个小矩形面积 该组频率;所有小矩形面积之和为 。 5. 茎叶图:中间一列表示茎(高位数字),两边表示叶(低位数字);优点是保留原始数据,便于比较两组数据。 2.1.2 试题 单选1 某校有高中生 人,其中高一 人,高二 人,高三 人。为了解学生视力情况,采用分层抽样抽取 人,则高三年级应抽取(  ) A. 人  B. 人  C. 人  D. 人 单选2 在频率分布直方图中,所有小矩形的面积之和为(  ) A.   B.   C.   D. 不确定 多选3 下列抽样方法中,属于简单随机抽样的是(  ) A. 从全班50人中随机抽取5人  B. 抽签法抽取样本 C. 随机数法抽取样本  D. 按学号每隔10人抽取1人 多选4 关于频率分布直方图,下列正确的是(  ) A. 纵轴表示频率/组距  B. 每个小矩形面积等于该组频率 C. 所有小矩形面积之和为1  D. 可以通过直方图估计总体分布 填空5 某工厂生产产品,用系统抽样从 件产品中抽取 件,则分段间隔为 2.2 考点二:样本的数字特征 2.2.1 概念梳理 1. 平均数:,反映数据的平均水平。 2. 中位数:将数据从小到大排列,中间位置的数( 为奇数取中间, 为偶数取中间两数的平均数)。 3. 众数:出现次数最多的数。 4. 方差:;标准差:。方差/标准差越小,数据越稳定。 5. 极差:最大值减最小值。 6. 百分位数:将 个数据从小到大排列,计算 ;若 不是整数,向上取整,对应位置的数为第 百分位数;若 是整数,第 百分位数为第 项与第 项数据的平均数。 2.2.2 试题 单选1 数据 的众数和中位数分别为(  ) A.   B.   C.   D. 单选2 已知数据 的平均数为 ,方差为 ,则数据 的平均数和方差分别为(  ) A.   B.   C.   D. 多选3 下列说法正确的是(  ) A. 平均数反映数据的平均水平  B. 方差反映数据的离散程度 C. 中位数不受极端值影响  D. 众数一定唯一 多选4 已知甲组数据的方差为 ,乙组数据的方差为 ,则(  ) A. 甲组数据比乙组稳定  B. 乙组数据比甲组稳定 C. 甲组数据的标准差为   D. 乙组数据的极差一定更大 填空5 数据 的第 百分位数为 2.3 考点三:成对数据的统计相关性 2.3.1 概念梳理 1. 相关关系:两个变量之间存在的不确定关系(不同于函数关系的确定性)。 2. 正相关/负相关:一个变量增大时另一个变量也增大,为正相关;一个增大另一个减小,为负相关。 3. 散点图:将成对数据 描在坐标系中,观察点的分布趋势判断相关性。 4. 相关系数: ; 正相关, 负相关; 越接近 线性相关程度越强,越接近 越弱。通常 认为线性相关程度较强。 2.3.2 试题 单选1 下列两个变量之间的关系是相关关系的是(  ) A. 正方形的边长与面积  B. 匀速行驶的路程与时间 C. 人的身高与体重  D. 圆的半径与周长 单选2 若相关系数 ,则两个变量之间(  ) A. 高度正相关  B. 高度负相关  C. 低度正相关  D. 不相关 多选3 关于相关系数 ,下列正确的是(  ) A.   B. 表示正相关 C. 越接近1,线性相关程度越强  D. 表示两个变量没有任何关系 多选4 下列散点图中,表示两个变量正相关的是(  ) A. 点从左下到右上分布  B. 点从左上到右下分布 C. 点集中在一条上升直线附近  D. 点集中在一条下降直线附近 填空5 若相关系数 ,则两个变量之间是 相关(填"正"或"负"),线性相关程度较 (填"强"或"弱")。 3. 重点考点讲解 3.1 考点一:一元线性回归模型 3.1.1 概念梳理 1. 回归直线方程:,其中 1. 样本中心点:,回归直线必过样本中心点。 2. 最小二乘法:使残差平方和 最小的方法。 3. 残差:,残差图均匀分布在以0为中心的水平带状区域内,说明模型拟合效果好。 4. 决定系数:, 越接近1,拟合效果越好。 3.1.2 试题 单选1 已知 的数据如下表,回归直线方程为 ,则 (  ) 1 2 3 3 5 7 A.   B.   C.   D. 单选2 回归直线 必过点(  ) A.   B.   C.   D. 多选3 关于线性回归分析,下列正确的是(  ) A. 回归直线必过样本中心点 B. 残差平方和越小,模型拟合效果越好 C. 越接近1,拟合效果越好 D. 相关系数 越大,拟合效果越好 多选4 已知回归方程 ,则(  ) A. 每增加1个单位, 平均增加0.6个单位 B. 当 时, C. 两个变量正相关 D. 该方程可以用于预测 填空5 已知 满足回归方程 ,且 ,则 3.2 考点二:列联表与独立性检验 3.2.1 概念梳理 1. 2×2列联表: 合计 合计 1. 卡方统计量: 1. 独立性检验基本思想:提出零假设 :两个变量独立(无关联);计算 ;与临界值比较,若 大于临界值,则拒绝 ,认为两个变量有关联。 2. 常用临界值: (显著性水平) 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001 (临界值) 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828 3.2.2 试题 单选1 在独立性检验中,若 ,则(  ) A. 在犯错误概率不超过0.05的前提下认为两变量有关 B. 在犯错误概率不超过0.01的前提下认为两变量有关 C. 有99%的把握认为两变量无关 D. 有95%的把握认为两变量无关 单选2 2×2列联表中,,则 约为(  ) A.   B.   C.   D. 多选3 关于独立性检验,下列正确的是(  ) A. 零假设 是两个变量独立 B. 越大,越有理由认为两变量有关 C. 若 ,则有99%的把握认为两变量有关 D. 独立性检验可以证明因果关系 多选4 下列关于2×2列联表的说法正确的是(  ) A.   B. C. 越大,两变量关系越强  D. 列联表中每个数据都是非负整数 填空5 在独立性检验中,若有99%的把握认为两个变量有关,则 至少为 3.3 考点三:用样本估计总体 3.3.1 概念梳理 1. 频率分布直方图估计平均数:,其中 为第 组的组中值, 为该组频率。 2. 频率分布直方图估计方差:。 3. 频率分布直方图估计百分位数:找到累计频率首次超过 的组,设该组下限为 ,组距为 ,前一组累计频率为 ,该组频率为 ,则第 百分位数 。 4. 分层抽样的平均数:若总体分为 层,各层平均数为 ,个体数为 ,则总体平均数 。 3.3.2 试题 单选1 某班50名学生数学成绩的频率分布直方图中, 组的频率为 ,则该组的频数为(  ) A.   B.   C.   D. 单选2 频率分布直方图中, 组频率为 , 组频率为 , 组频率为 ,则中位数所在组为(  ) A.   B.   C.   D. 无法确定 多选3 在频率分布直方图中,可以估计的总体数字特征有(  ) A. 平均数  B. 中位数  C. 方差  D. 百分位数 多选4 某校高一、高二、高三学生人数分别为 ,平均身高分别为 cm,则(  ) A. 全校学生总数为1500人  B. 全校平均身高约为167.3 cm C. 高一学生人数占比最大  D. 高三平均身高最高 填空5 频率分布直方图中, 频率0.1, 频率0.2, 频率0.4, 频率0.2, 频率0.1,则第60百分位数所在组为 4. 难点突破讲解 4.1 考点一:回归分析的综合应用 4.1.1 概念梳理 1. 非线性回归转化:对于非线性关系,通过变量变换转化为线性关系。常见类型: ① 指数型 :取对数 ,令 ,则 线性; ② 幂函数型 :取对数 ,令 ,则 线性。 1. 拟合优度判断:比较不同模型的 (决定系数), 越接近1拟合越好;或比较残差平方和,越小越好。 2. 回归预测:利用回归方程对自变量在样本范围内的取值进行预测(内插预测较可靠,外推需谨慎)。 3. 回归系数的实际意义: 表示自变量每增加1个单位,因变量平均变化 个单位。 4.1.2 试题 单选1 已知 与 满足 ,令 ,得到线性回归方程 ,则 分别为(  ) A.   B.   C.   D. 单选2 两个回归模型的决定系数分别为 ,,则(  ) A. 模型1拟合效果更好  B. 模型2拟合效果更好 C. 两个模型拟合效果相同  D. 无法比较 多选3 关于回归分析,下列正确的是(  ) A. 非线性回归可以通过变量变换转化为线性回归 B. 越接近1,残差平方和越小 C. 回归方程可以用于样本范围内的预测 D. 残差图中残差点均匀分布在0附近,说明模型合适 多选4 某产品的广告费 (万元)与销售额 (万元)的回归方程为 ,则(  ) A. 广告费每增加1万元,销售额平均增加8万元 B. 当广告费为5万元时,销售额预测为55万元 C. 广告费与销售额正相关 D. 该方程表明广告费是销售额的唯一影响因素 填空5 已知 与 满足 ,令 ,得线性回归方程 ,则 , 4.2 考点二:独立性检验的综合应用 4.2.1 概念梳理 1. 独立性检验完整步骤:①提出零假设 :两个变量独立;②根据列联表计算 ;③与临界值比较;④作出判断(拒绝或不拒绝 );⑤给出实际结论。 2. 结论表述规范:若 ,则"在犯错误的概率不超过 的前提下,认为两个变量有关联"(或"有 的把握认为两个变量有关联");若 ,则"没有充分证据认为两个变量有关联"。 3. 注意事项:①独立性检验只判断关联,不判断因果;②样本量越大,检验越可靠;③ 公式中 的平方,与顺序无关。 4.2.2 试题 单选1 在独立性检验中,若 ,则(  ) A. 有95%的把握认为两变量有关  B. 有99%的把握认为两变量有关 C. 有99.5%的把握认为两变量有关  D. 没有充分证据认为两变量有关 单选2 某医疗机构为研究吸烟与患肺病的关系,随机调查了100人,得到2×2列联表,计算得 ,则(  ) A. 在犯错误概率不超过0.05的前提下认为吸烟与患肺病有关 B. 在犯错误概率不超过0.01的前提下认为吸烟与患肺病有关 C. 吸烟一定导致患肺病 D. 吸烟与患肺病无关 多选3 在独立性检验中,若 ,则下列正确的是(  ) A. 拒绝零假设   B. 有99%的把握认为两变量有关 C. 在犯错误概率不超过0.01的前提下认为两变量有关  D. 两变量存在因果关系 多选4 关于独立性检验的结论,下列正确的是(  ) A. "有95%的把握认为有关"意味着还有5%的可能性判断错误 B. 若不拒绝 ,说明两变量一定独立 C. 独立性检验的结论是统计推断,不是绝对结论 D. 样本量越大,检验结论越可靠 填空5 在独立性检验中,若在犯错误概率不超过0.005的前提下认为两变量有关,则 至少为 4.3 考点三:统计综合问题 4.3.1 概念梳理 1. 统计与概率交汇:用频率估计概率,结合古典概型、条件概率、分布列等知识综合考查。 2. 抽样与数字特征结合:先分层抽样确定样本,再计算样本的平均数、方差等数字特征,进而估计总体。 3. 数据分析与决策:根据统计结果(平均数、方差、回归预测、独立性检验)给出实际建议或决策,需结合数据说明理由。 4. 综合解题策略:①读懂题意和图表;②明确考查的统计方法;③按公式规范计算;④结合实际背景给出结论和建议。 4.3.2 试题 单选1 某工厂从一批产品中随机抽取100件,其中合格品95件,则估计这批产品的合格率为(  ) A.   B.   C.   D. 单选2 甲、乙两名运动员近5次比赛成绩的平均数相同,甲的方差为2,乙的方差为5,则(  ) A. 甲成绩更稳定  B. 乙成绩更稳定 C. 甲、乙成绩一样稳定  D. 无法比较 多选3 某班统计了50名学生的数学成绩,得到平均数为80,方差为25,则(  ) A. 标准差为5  B. 约有68%的学生成绩在75到85之间 C. 极差一定不超过20  D. 中位数一定为80 多选4 为比较两种肥料的效果,分别在10块试验田使用,得到产量数据,下列可以用于比较的统计量有(  ) A. 平均产量  B. 产量的方差  C. 产量的中位数  D. 产量的极差 填空5 某班40名学生中,男生25人平均身高172cm,女生15人平均身高162cm,则全班平均身高为 cm 5. 跟踪训练 5.1 试题 1.(单选) 某校有学生 人,其中高一 人,高二 人,高三 人。采用分层抽样抽取 人,则高二年级应抽取(  ) A. 人  B. 人  C. 人  D. 人 2.(单选) 数据 的方差为(  ) A.   B.   C.   D. 3.(单选) 已知回归方程 ,则当 时,(  ) A.   B.   C.   D. 4.(单选) 在独立性检验中,若 ,则(  ) A. 有90%的把握认为两变量有关  B. 有95%的把握认为两变量有关 C. 有99%的把握认为两变量有关  D. 没有充分证据认为两变量有关 5.(单选) 数据 的第 百分位数为(  ) A.   B.   C.   D. 6.(单选) 已知变量 的相关系数 ,则(  ) A. 高度正相关  B. 高度负相关  C. 低度正相关  D. 不相关 7.(单选) 频率分布直方图中, 频率0.1, 频率0.2, 频率0.3, 频率0.25, 频率0.15,则平均数估计值为(  ) A.   B.   C.   D. 8.(单选) 已知 与 满足 ,令 ,得 ,则当 时,(  ) A.   B.   C.   D. 9.(多选) 下列属于分层抽样适用场景的是(  ) A. 总体由差异明显的几部分组成  B. 总体容量较小 C. 调查不同年级学生的视力情况  D. 调查某班学生的身高 10.(多选) 关于线性回归方程 ,下列正确的是(  ) A. 必过样本中心点   B. 是回归系数 C. 可以用 计算截距  D. 越大,相关程度越强 11.(多选) 在独立性检验中,若 ,则(  ) A. 拒绝零假设   B. 有99%的把握认为两变量有关 C. 在犯错误概率不超过0.01的前提下认为两变量有关  D. 两变量一定存在因果关系 12.(填空) 已知数据 的平均数为 ,方差为 ,则数据 的方差为 13.(填空) 某班50名学生的数学成绩频率分布直方图中, 组的频率为 ,则该组的频数为 14.(填空) 已知2×2列联表中 ,则 (保留两位小数) 学科网(北京)股份有限公司 $

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统计与成对数据的统计分析专项训练-2027届高三数学一轮复习
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