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1、2019人教版精品教學資料·高中選修數(shù)學
章末綜合測評(三) 統(tǒng)計案例
(時間120分鐘,滿分150分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.下列說法中錯誤的是( )
A.如果變量x與y之間存在著線性相關(guān)關(guān)系,則我們根據(jù)試驗數(shù)據(jù)得到的點(xi,yi)(i=1,2,…,n)將散布在某一條直線的附近
B.如果兩個變量x與y之間不存在著線性關(guān)系,那么根據(jù)它們的一組數(shù)據(jù)(xi,yi)(i=1,2,…,n)不能寫出一個線性方程
C.設(shè)x,y是具有相關(guān)關(guān)系的兩個變量,且y關(guān)于x的線性回歸方程為=x+,叫
2、做回歸系數(shù)
D.為使求出的線性回歸方程有意義,可用統(tǒng)計檢驗的方法來判斷變量y與x之間是否存在線性相關(guān)關(guān)系
【解析】 任何一組(xi,yi)(i=1,2,…,n)都能寫出一個線性方程,只是有的不存在線性關(guān)系.
【答案】 B
2.如圖1所示,有5組數(shù)據(jù),去掉哪組數(shù)據(jù)后(填字母代號),剩下的4組數(shù)據(jù)的線性相關(guān)性最大( )
圖1
A.E B.C
C.D D.A
【解析】 由題圖易知A,B,C,D四點大致在一條直線上,而E點偏離最遠,故去掉E點后剩下的數(shù)據(jù)的線性相關(guān)性最大.
【答案】 A
3.在一次試驗中,當變量x的取值分別為1,,,時,變量y的值分別為2,3
3、,4,5,則y與的回歸曲線方程為( ) 【導學號:97270064】
A.=+1 B.=+3
C.=2x+1 D.=x-1
【解析】 由數(shù)據(jù)可得,四個點都在曲線=+1上.
【答案】 A
4.有下列說法:
①在殘差圖中,殘差點比較均勻地落在水平的帶狀區(qū)域內(nèi),說明選用的模型比較合適;
②用相關(guān)指數(shù)R2來刻畫回歸的效果,R2值越大,說明模型的擬合效果越好;
③比較兩個模型的擬合效果,可以比較殘差平方和的大小,殘差平方和越小的模型,擬合效果越好.
其中正確命題的個數(shù)是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
【解析】?、龠x用的模型是否合適與殘差點的分布有關(guān);對于
4、②③,R2的值越大,說明殘差平方和越小,隨機誤差越小,則模型的擬合效果越好.
【答案】 D
5.觀察下列各圖,其中兩個分類變量x,y之間關(guān)系最強的是( )
A B
C D
【解析】 在四幅圖中,D圖中兩個深色條的高相差最明顯,說明兩個分類變量之間關(guān)系最強.
【答案】 D
6.在2×2列聯(lián)表中,下列哪兩個比值相差越大,兩個分類變量有關(guān)系的可能性就越大( )
A.與 B.與
C.與 D.與
【解析】 當ad與bc相差越大,兩個分類變量有關(guān)系的可能性越大,此時與相差越大.
【答案】 A
7.如圖2,5個(x,y)數(shù)
5、據(jù),去掉D(3,10)后,下列說法錯誤的是( )
圖2
A.相關(guān)系數(shù)r變大
B.殘差平方和變大
C.相關(guān)指數(shù)R2變大
D.解釋變量x與預報變量y的相關(guān)性變強
【解析】 由散點圖知,去掉D后,x與y的相關(guān)性變強,且為正相關(guān),所以r變大,R2變大,殘差平方和變?。?
【答案】 B
8.(2016·安慶一中期中)在一次對性別與是否說謊有關(guān)的調(diào)查中,得到如下數(shù)據(jù),根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷如下結(jié)論中正確的是( )
說謊
不說謊
總計
男
6
7
13
女
8
9
17
總計
14
16
30
A.在此次調(diào)查中有95%的把握認為是否說謊與性別有關(guān)
6、
B.在此次調(diào)查中有99%的把握認為是否說謊與性別有關(guān)
C.在此次調(diào)查中有99.5%的把握認為是否說謊與性別有關(guān)
D.在此次調(diào)查中沒有充分證據(jù)顯示說謊與性別有關(guān)
【解析】 由表中數(shù)據(jù)得k=≈0.002 42<3.841.
因此沒有充分證據(jù)認為說謊與性別有關(guān),故選D.
【答案】 D
9.某地財政收入x與支出y滿足線性回歸方程=x++e(單位:億元),其中=0.8,=2,|e|<0.5,如果今年該地區(qū)財政收入10億元,年支出預計不會超過( )
A.10億 B.9億
C.10.5億 D.9.5億
【解析】 代入數(shù)據(jù)得y=10+e,∵|e|<0.5,
∴|
7、y|<10.5,故不會超過10.5億.
【答案】 C
10.(2016·合肥高二檢測)廢品率x%和每噸生鐵成本y(元)之間的回歸直線方程為=256+3x,表明( )
A.廢品率每增加1%,生鐵成本增加259元
B.廢品率每增加1%,生鐵成本增加3元
C.廢品率每增加1%,生鐵成本平均每噸增加3元
D.廢品率不變,生鐵成本為256元
【解析】 回歸方程的系數(shù)表示x每增加一個單位,平均增加個單位,當x為1時,廢品率應為1%,故當廢品率增加1%時,生鐵成本平均每噸增加3元.
【答案】 C
11.已知x與y之間的幾組數(shù)據(jù)如下表:
x
1
2
3
4
5
8、
6
y
0
2
1
3
3
4
假設(shè)根據(jù)上表數(shù)據(jù)所得線性回歸直線方程為=x+,若某同學根據(jù)上表中的前兩組數(shù)據(jù)(1,0)和(2,2)求得的直線方程為y=b′x+a′,則以下結(jié)論正確的是( )
A.>b′,>a′ B.>b′,<a′
C.<b′,>a′ D.<b′,<a′
【解析】 由兩組數(shù)據(jù)(1,0)和(2,2)可求得直線方程為y=2x-2,b′=2,a′=-2.而利用線性回歸方程的公式與已知表格中的數(shù)據(jù),可求得===,=-=-×=-,所以<b′,>a′.
【答案】 C
12.兩個分類變量
9、X和Y,值域分別為{x1,x2}和{y1,y2},其樣本頻數(shù)分別是a=10,b=21,c+d=35.若X與Y有關(guān)系的可信程度不小于97.5%,則c等于( )
A.3 B.4 C.5 D.6
附:
P(K2≥k0)
0.05
0.025
k0
3.841
5.024
【解析】 2×2列聯(lián)表如下:
x1
x2
總計
y1
10
21
31
y2
c
d
35
總計
10+c
21+d
66
故K2的觀測值k=≥5.024.
把選項A,B,C,D代入驗證可知選A.
【答案】 A
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共2
10、0分.將答案填在題中的橫線上)
13.已知一回歸直線方程為=1.5x+45,x∈{1,5,7,13,19},則=________. 【導學號:97270065】
【解析】 因為=(1+5+7+13+19)=9,且=1.5+45,所以=1.5×9+45=58.5.
【答案】 58.5
14.某大型企業(yè)人力資源部為了研究企業(yè)員工工作積極性和對企業(yè)改革態(tài)度的關(guān)系,隨機抽取了189名員工進行調(diào)查,所得數(shù)據(jù)如下表所示:
積極支持企業(yè)改革
不贊成企業(yè)改革
總計
工作積極
54
40
94
工作一般
32
63
95
總計
86
103
189
對于人力
11、資源部的研究項目,根據(jù)上述數(shù)據(jù)試求K2的觀測值為________.
【解析】 根據(jù)列聯(lián)表中的數(shù)據(jù),得到k=
≈10.76.
【答案】 10.76
15.(2016·深圳高二檢測)某車間為了規(guī)定工時定額,需要確定加工零件所花費的時間,為此進行了5次試驗.根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)(如下表),由最小二乘法求得回歸方程=0.67x+54.9.
零件數(shù)x(個)
10
20
30
40
50
加工時間Y(min)
62
75
81
89
現(xiàn)發(fā)現(xiàn)表中有一個數(shù)據(jù)模糊看不清,請你推斷出該數(shù)據(jù)的值為________.
【解析】 由表知=30,設(shè)模糊不清的數(shù)據(jù)為m,則=(62
12、+m+75+81+89)=,因為=0.67+54.9,
即=0.67×30+54.9,
解得m=68.
【答案】 68
16.某地區(qū)恩格爾系數(shù)Y(%)與年份x的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下表:
年份x
2006
2007
2008
2009
恩格爾系數(shù)Y(%)
47
45.5
43.5
41
從散點圖可以看出Y與x線性相關(guān),且可得回歸方程為=x+4 055.25,據(jù)此模型可預測2017年該地區(qū)的恩格爾系數(shù)Y(%)為________.
【解析】 由表可知=2 007.5,=44.25.
因為= +4 055.25,
即44.25=2 007.5+4 055.25,
13、
所以≈-2,所以回歸方程為=-2x+4 055.25,令x=2 017,得=21.25.
【答案】 21.25
三、解答題(本大題共6小題,共70分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
17.(本小題滿分10分)以下是某地區(qū)不同身高的未成年男性的體重平均值表.
身高/cm
60
70
80
90
100
110
體重/kg
6.13
7.9
9.99
12.15
15.02
17.5
身高/cm
120
130
140
150
160
170
體重/kg
20.92
26.86
31.11
38.85
42.25
55.
14、05
(1)給出兩個回歸方程:
①y=0.429 4x-25.318,
②y=2.004e0.019 7x.
通過計算,得到它們的相關(guān)指數(shù)分別是:R=0.9311,R=0.998.試問哪個回歸方程擬合效果更好?
(2)若體重超過相同身高男性平均值的1.2倍為偏胖,低于0.8為偏瘦,那么該地區(qū)某中學一男生身高為175 cm,體重為78 kg,他的體重是否正常?
【解】 (1)∵R>R,
∴選擇第二個方程擬合效果更好.
(2)把x=175代入y=2.004e0.019 7x,
得y=62.97,
由于=1.24>1.2,所以這名男生偏胖.
18.(本小題滿分12分
15、)關(guān)于x與y有如下數(shù)據(jù):
x
2
4
5
6
8
y
30
40
60
50
70
為了對x,y兩個變量進行統(tǒng)計分析,現(xiàn)有以下兩種線性模型:甲模型=6.5x+17.5,乙模型=7x+17,試比較哪一個模型擬合的效果更好.
【解】 R=1-=1-=0.845,
R=1-=1-=0.82.
又∵84.5%>82%,
∴甲選用的模型擬合效果更好.
19.(本小題滿分12分)為了調(diào)查某生產(chǎn)線上質(zhì)量監(jiān)督員甲對產(chǎn)品質(zhì)量好壞有無影響,現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下:質(zhì)量監(jiān)督員甲在生產(chǎn)現(xiàn)場時,990件產(chǎn)品中合格品有982件,次品有8件;甲不在生產(chǎn)現(xiàn)場時,510件產(chǎn)品中合格品有493件
16、,次品有17件.試分別用列聯(lián)表、獨立性檢驗的方法分析監(jiān)督員甲是否在生產(chǎn)現(xiàn)場對產(chǎn)品質(zhì)量好壞有無影響?
【解】 (1)2×2列聯(lián)表如下:
合格品數(shù)
次品數(shù)
總計
甲在生產(chǎn)現(xiàn)場
982
8
990
甲不在生產(chǎn)現(xiàn)場
493
17
510
總計
1 475
25
1 500
由列聯(lián)表可得|ac-bd|=|982×17-493×8|=12 750,相差較大,可在某種程度上認為“質(zhì)量監(jiān)督員甲是否在生產(chǎn)現(xiàn)場與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)系”.
(2)由2×2列聯(lián)表中數(shù)據(jù),計算得到K2的觀測值為
k=≈13.097>6.635,
所以在犯
17、錯誤的概率不超過0.01的前提下,認為質(zhì)量監(jiān)督員甲是否在生產(chǎn)現(xiàn)場與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)系.
20.(本小題滿分12分)有兩個分類變量x與y,其一組觀測值如下面的2×2列聯(lián)表所示:
y1
y2
x1
a
20-a
x2
15-a
30+a
其中a,15-a均為大于5的整數(shù),則a取何值時,在犯錯誤的概率不超過0.1的前提下認為x與y之間有關(guān)系?
【解】 查表可知,要使在犯錯誤的概率不超過0.1的前提下認為x與y之間有關(guān)系,則k≥2.706,而
k=
==.
故k≥2.706,得a≥7.19或a≤2.04.
又a>5且15-a>5,a∈Z,解得a=8或
18、9,
故a為8或9時,在犯錯誤的概率不超過0.1的前提下認為x與y之間有關(guān)系.
21.(本小題滿分12分)某地區(qū)2007年至2013年農(nóng)村居民家庭人均純收入y(單位:千元)的數(shù)據(jù)如下表:
年 份
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
年份代號t
1
2
3
4
5
6
7
人均純收入y
2.9
3.3
3.6
4.4
4.8
5.2
5.9
(1)求y關(guān)于t的線性回歸方程;
(2)利用(1)中的回歸方程,分析2007年至2013年該地區(qū)農(nóng)村居民家庭人均純收入的變化情況,并預測該地區(qū)2015年農(nóng)村居民家庭人均
19、純收入.
附:回歸直線的斜率和截距的最小二乘法估計公式分別為:
=,=-.
【解】 (1)由所給數(shù)據(jù)計算得=(1+2+3+4+5+6+7)=4,
=(2.9+3.3+3.6+4.4+4.8+5.2+5.9)=4.3,
(ti-)2=9+4+1+0+1+4+9=28,
(ti-)(yi-)=(-3)×(-1.4)+(-2)×(-1)+(-1)×(-0.7)+0×0.1+1×0.5+2×0.9+3×1.6=14,
===0.5,
=-=4.3-0.5×4=2.3,
所求回歸方程為=0.5t+2.3
20、.
(2)由(1)知,b=0.5>0,故2007年至2013年該地區(qū)農(nóng)村居民家庭人均純收入逐年增加,平均每年增加0.5千元.
將2015年的年份代號t=9代入(1)中的回歸方程,得
=0.5×9+2.3=6.8,
故預測該地區(qū)2015年農(nóng)村居民家庭人均純收入為6.8千元.
22.(本小題滿分12分)電視傳媒公司為了解某地區(qū)觀眾對某類體育節(jié)目的收視情況,隨機抽取了100名觀眾進行調(diào)查,其中女性有55名.下面是根據(jù)調(diào)查結(jié)果繪制的觀眾日均收看該體育節(jié)目時間的頻率分布直方圖:
圖3
將日均收看該體育節(jié)目時間不低于40分鐘的觀眾稱為“體育迷”,已知“體育迷”中有10名女
21、性.
(1)根據(jù)已知條件完成下面的2×2列聯(lián)表,并據(jù)此資料判斷“體育迷”與性別是否有關(guān)?
非體育迷
體育迷
總計
男
女
總計
(2)將日均收看該體育節(jié)目不低于50分鐘的觀眾稱為“超級體育迷”,已知“超級體育迷”中有2名女性,
若從“超級體育迷”中任意選取2人,求至少有1名女性觀眾的概率.
附:K2=,
P(K2≥k0)
0.05
0.01
k0
3.841
6.635
【解】 (1)由頻率分布直方圖可知,在抽取的100人中,“體育迷”有25人,從而完成2×2列聯(lián)表如下:
非體育迷
體育迷
總計
男
30
15
45
女
45
10
55
總計
75
25
100
將2×2列聯(lián)表中的數(shù)據(jù)代入公式計算,得
k==
=≈3.030.因為3.030<3.841,所以我們沒有理由認為“體育迷”與性別有關(guān).
(2)由頻率分布直方圖可知,“超級體育迷”為5人,其中女生為2人.
記:從“超級體育迷”中取2人,至少有1名女性為事件A.
則P(A)==,
即從“超級體育迷”中任意選取2人,至少有1名女性觀眾的概率為.