一轮复习课件 第9章 第4节 变量间的相关关系、统计案例

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①画出散点图; ②判断是否具有相关关系.
(1)根据正、负相关的定义判断即可. (2)画出散点图,根据散点图判断. (1)解析:由正、负相关的定义知,x与y负相关,u与v正 相关. 答案:C
(2)解:①散点图如图所示.
②由散点图知,各组数据对应点大致都在一条直线附 近,所以施化肥量x与产量y具有线性相关关系.
线性回归分析以散点图为基础,具有很强的直观性,有 散点图作比较时,拟合效果的好坏可由直观性直接判断,没有 散点图时,只需套用公式求r,再作判断即可.
【活学活用】
1.某商品销售量 y(件)与销售价格 x(元/件)负相关,则
其回归方程可能是( )
A.^y=-10x+200
B.^y=10x+200
C.^y=-10x-200

,就称这两个变量之间具有线性相关关系,这
条直线叫做回归直线.
相关关系与函数关系有何异同点? 提示:相同点:两者均是指两个变量的关系. 不同点:函数关系是一种确定的关系,相关关系是一种 非确定的关系.
二、回归方程
1.最小二乘法 求回归直线使得样本数据的点到回归直线的 _距____离___的___平___方___和___最___小______的方法叫做最小二乘法. 2.回归方程 方程^y=bx+a 是两个具有线性相关关系的变量的一组 数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)的回归方程,其中 a,b 是待定参数.
174 176 176 176 178 175 175 176 177 177
则 y 对 x 的线性回归方程为
A.y=x-1
B.y=x+1
C.y=88+12x
D.y=176
(2)(理)某兴趣小组欲研究昼夜温差大小与患感冒人数多
少之间的关系,他们分别到气象局与某医院抄录了1至6月份每
月10号的昼夜温差情况与因患感冒而就诊的人数,得到如下资
考纲要求
1.会作两个有关联变量数据的散 点图,会利用散点图认识变量间 的相关关系. 2.了解最小二乘法的思想,能根 据给出的线性回归方程系数公式 建立线性回归方程. 3.了解独立性检验(只要求2×2列 联表)的基本思想、方法及其简单 应用. 4.了解回归的基本思想、方法及 其简单应用.
考情分析
1.从考查内容看,高考中对本节 的考查主要为判断两个变量的相 关关系,利用最小二乘法求线性 回归方程并进行预测、独立性检 验的应用.近几年对该部分内容 的考查有加强的趋势且常与概率 问题结合在一起考查. 2.从考查形式看,选择题、填空 题、解答题都有可能出现,属中 档题.
参考公式:
(文)某种产品的宣传费支出x与销售额y(单位:万元)之间 有如下对应数据:
x2 4 5 6 8 y 30 40 60 50 70 ①画出散点图; ②求回归直线方程; ③试预测宣传费支出为10万元时,销售额多大?
(1)根据回归直线过样本中心(-x ,-y )判断. (2)(理)①利用古典概型求概率;②由条件计算-x ,-y ,b^, a^即可;③根据题意计算、判断. (文)根据线性回归分析的方法解题.
A.变量x与y正相关,u与v正相关 B.变量x与y正相关,u与v负相关 C.变量x与y负相关,u与v正相关 D.变量x与y负相关,u与v负相关 (2)棉业公司的科研人员在7块并排、形状大小相同的试验 田上对某棉花新品种进行施化肥量x对产量y影响的试验,得到如 下表所示的一组数据(单位:kg):
施化肥量x 15 20 25 30 35 40 45 棉花产量y 330 345 365 405 445 450 455
三、回归分析 1.定义:对具有相关关系
的两个变量进行统计分析
的一种常用方法.
2.回归直线
在具有线性相关关系的数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn, yn)中,回归方程的截距和斜率分别为:
3.相关系数
①r=

②当 r>0 时,表明两个变量 正相关

当 r<0 时,表明两个变量 负相关
解析:由已知条件得出下表:
患者人数 非患者人数
合计
10支~19支 98 89 187
20支以上 25 16 41
合计 123 105 228
K2

nad-bc2 a+bc+da+cb+d

22898×16-89×252 123×105×187×41
≈0.994.
由于 0.994<2.706,所以没有理由认为患慢性气管炎与
() A.y 平均增加 3 个单位
B.y 平均减少 5 个单位
C.y 平均增加 5 个单位 D.y 平均减少 3 个单位
解析:-5是斜率的估计值,说明x每增加一个单位时,y 平均减少5个单位.
答案:B
3.下列说法中正确的有( ) ①若r>0,则x增大时,y也相应增大; ②若r<0,则x增大时,y也相应增大; ③若r=1或r=-1,则x与y的关系完全对应(有函数关 系),在散点图上各个点均在一条直线上. A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
一、两个变量的线性相关
1.正相关 在散点图中,点散布在从左下角 到 右上角
的区
域,对于两个变量的这种相关关系,我们将它称为正相关.
2.负相关
在散点图中,点散布在从左上角
右到下角
的区
域,两个变量的这种相关关系称为负相关.
3.线性相关关系、回归直线 如 果 散 点 图 中 点 的 分 布 从 整一体条直上线看附近大 致
解析:若r>0,则表示两个相关变量正相关,x增大时,y 也相应增大,故①正确.若r<0,则表示两个变量负相关,x增 大时,y相应减小,故②错误.|r|越接近1,表示两个变量相关性 越高,|r|=1表示两个变量有确定的关系(即函数关系),故③正 确.
答案:C
4.已知x,y的取值如下表:
x2 3 4 5 y 2.2 3.8 5.5 6.5 从散点图分析,y与x线性相关,且回归方程为=1.46x+ a,则实数a=________.
答案:0.5 0.53
(2)调查了某地若干户家庭的年收入 x(单位:万元)和年 饮食支出 y(单位:万元),调查显示年收入 x 与年饮食支出 y 具有线性相关关系,并由调查数据得到 y 对 x 的回归直线方 程:^y=0.254x+0.321.由回归直线方程可知,家庭年收入每 增加 1 万元,年饮食支出平均增加________万元.
位:小时)与当天投篮命中率y之间的关系:
时间x
1
2
3
4
5
命中率y 0.4 0.5 0.6 0.6 0.4
小李这5天的平均投篮命中率为__________;用线性回归 分析的方法,预测小李该月6号打6小时篮球的投篮命中率为 ________.
解析:小李这 5 天的平均投篮命中率 -y =0.4+0.5+05.6+0.6+0.4=0.5; 可求得小李这 5 天的平均打篮球时间-x =3. 根据表中数据可求得b^=0.01,a^=0.47. 故回归直线方程为^y=0.47+0.01x, 将 x=6 代入得 6 号打 6 小时篮球的投篮命中率约为 0.53.
于是可得 b=
=1 318405--55××55×2 50=6.5,
a=-y -b-x =50-6.5×5=17.5,
因此,所求回归直线方程是^y=6.5x+17.5.
③由上面求得的回归直线方程可知,当宣传费支出为 10 万元时,^y=6.5×10+17.5=82.5(万元),
即这种产品的销售额大约为 82.5 万元.
③当 x=10 时,^y=1570,1570-22<2; 同理,当 x=6 时,^y=778,778-12<2. 所以该小组所得线性回归方程是理想的. (文)解:①根据表中所列数据可得散点图如图所示:
②计算得:-x =255=5,-y =2550=50, x2i =145, xiyi=1 380.
(1) 解 析 : 方 法 一 : 由 线 性 回 归 直 线 方 程 过 样 本 中 心 (176,176),排除 A、B 答案,结合选项可得 C 为正确答案.
方法二:将表中的五组数值分别代入选项验证,可知 y =88+12x 最适合.
答案:C
(2)(理)解:①设抽到相邻两个月的数据为事件 A. 因为从 6 组数据中选取 2 组数据共有 15 种情况,每种 情况都是等可能出现的,其中抽到相邻两个月的数据的情况 有 5 种, 所以 P(A)=155=13. ②由数据求得-x =11,-y =24,由公式求得b^=178,再 由a^=-y -b^-x =-370,所以 y 关于 x 的线性回归方程为^y=178 x-370.
D.^y=10x-200
解析:由于销售量 y 与销售价格 x 成负相关,故排除 B、 D.C 中^y值恒为负,不符合题意. 答案:A
【考向探寻】
(1)为了解儿子身高与其父亲身高的关系, 随机抽取5对父子的身高数据如下:
父亲身高x(cm) 儿子身高y(cm)
吸烟量有关.即认为患慢性气管炎与吸烟量无关,是相互独
立的.
答案:是
【考向探寻】 线性相关的判断. 【典例剖析】
(1) 对 变 量 x , y 有 观 测 数 据 (xi , yi)(i = 1,2,…,10),得散点图1;对变量u,v有观测数据(ui,vi)(i= 1,2,…,10),得散点图2.由这两个散点图可以判断
回归分析是处理变量相关关系的一种常用数学方法,其 步骤为:
(1)确定特定量之间是否有相关关系,如果有,那么就找 出它们之间贴近的数学表达式.
(2)根据一组观察值,预测变量的取值及判断变量取值的 变化趋势.
(3)求出回归直线方程.
【活学活用】
2.(1)为了解篮球爱好者小李的投篮命中率与打篮球时间
之间的关系,下表记录了小李某月1号到5号每天打篮球时间x(单

r 的 绝 对 值 越 接 近 于 1 , 表 明 两 个 变 量 的 线越性强相 关

, r 的 绝 对 值 越 接 近 于 0 时 ,相关表性明越两弱个 变 量 之

0.75 ,通常|r|大于
时,认为两个变量有很强
的线性相关性.
四、独立性检验
不同1类.别分 类 变 量 : 变 量 的 不 同 “ 值 ” 表 示 个 体 所 属
①求选取的 2 组数据恰好是相邻两个月的概率; ②若选取的是 1 月与 6 月的两组数据,请根据 2 至 5 月 份的数据,求出 y 关于 x 的线性回归方程^y=b^x+a^;
③若由线性回归方程得到的估计数据与所选出的检验 数据的误差均不超过 2 人,则认为得到的线性回归方程是理 想的,则该小组所得线性回归方程是否理想?
料: 日期
昼夜温差x(℃)
1月10 日
10
2月 10日
11
3月 10日
13
4月 10日
12
5月 10日
8
6月 10日
6
就诊人数y(个) 22 25 29 26 16 12
该兴趣小组确定的研究方案是:先从这 6 组数据中选取 2 组,用剩下的 4 组数据求线性回归方程,再用被选取的 2 组数据进行检验.
③学生的身高与学生的学习成绩之间的关系;
④家庭的经济条件与学生的学习成绩之间的关系.
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
解析:①中学生的学习态度与学习成绩之间不是因果关 系,但具有相关性,是相关关系.②教师的执教水平与学生的 学习成绩之间的关系是相关关系.③④都不具备相关关系.
答案:A
2.设回归方程为^y=3-5x,则变量 x 增加一个单位时
解析:-x =3.5,-y =4.5,回归直线过(-x ,-y ),代入^y= 1.46x+a 中,得 a=-0.61.
答案:-0.61
5 . 为 了 了 解 患 慢 性 气 管 炎 与 吸 烟 的 关 系 , 调 查 了 228 人,其中每天的吸烟支数在10支以上20支以下的调查中,患者 人数有98人,非患者人数有89人;每天的吸烟支数在20支以上 的调查者中,患者人数有25人,非患者人数有16人,试问患慢 性气管炎与吸烟量______(填“是”或“否”)相互独立.

,像这样的变量称为频分数类表变量.
2.列联表:列出两个分类变量的
,称为列联
表.假设有两个分类变量X和Y,它们的可能取值分别为{x1,x2} 和{y1,y2},其样本频数列联表(称为2×2列联表)为
x1
x2 总计
y1 a c a+c
2×2列联表
y2 b d b+d
总计
a+b c+d a+b+c+d
nad-bc2 构造一个随机变量 K2=a+ba+cb+dc+d ,其
中 n= a+b+c+d
为样本容量.
3.独立性检验 利 用 随 机 变 量 K2
来判断“两个分类变
量 有关系 ”的方法称为独立性检验.
1.下列关系中,是相关关系的为( )
①学生的学习态度与学习成绩之间的关系;
②教师的执教水平与学生的学习成绩之间的关系;
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