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1、2022年高中數(shù)學(xué) 第三章 統(tǒng)計案例章末復(fù)習(xí)課學(xué)案 蘇教版選修2-3
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.會求線性回歸方程,并用回歸直線進(jìn)行預(yù)測.2.理解獨立性檢驗的基本思想及實施步驟.
1.最小二乘法
對于一組數(shù)據(jù)(xi,yi),i=1,2,…,n,如果它們線性相關(guān),則線性回歸方程為=x+,其中=________________________________________________________________________
=,=____________.
2.2×2列聯(lián)表
2×2列聯(lián)表如表所示:
B
總計
A
a
b
c
d
總計
2、
n
其中n=________________為樣本容量.
3.獨立性檢驗
常用統(tǒng)計量
χ2=________________________來檢驗兩個變量是否有關(guān)系.
類型一 線性回歸分析
例1 某城市理論預(yù)測2010年到2014年人口總數(shù)與年份的關(guān)系如表所示:
年份201x(年)
0
1
2
3
4
人口數(shù)y(十萬)
5
7
8
11
19
(1)請畫出上表數(shù)據(jù)的散點圖;
(2)請根據(jù)上表提供的數(shù)據(jù),求出y關(guān)于x的線性回歸方程=x+;
(3)據(jù)此估計2018年該城市人口總數(shù).
3、
反思與感悟 解決回歸分析問題的一般步驟
(1)畫散點圖.根據(jù)已知數(shù)據(jù)畫出散點圖.
(2)判斷變量的相關(guān)性并求回歸方程.通過觀察散點圖,直觀感知兩個變量是否具有相關(guān)關(guān)系;在此基礎(chǔ)上,利用最小二乘法求回歸系數(shù),然后寫出回歸方程.
(3)實際應(yīng)用.依據(jù)求得的回歸方程解決實際問題.
跟蹤訓(xùn)練1 在一段時間內(nèi),某種商品的價格x元和需求量y件之間的一組數(shù)據(jù)為:
x(元)
14
16
18
20
22
y(件)
12
10
7
5
3
且知x與y具有線性相關(guān)關(guān)系,求出y關(guān)于x的線性回歸方程.
類型二 獨立性檢驗
例2 為了解
4、某班學(xué)生喜愛打籃球是否與性別有關(guān),對本班48人進(jìn)行了問卷調(diào)查得到了如下的2×2列聯(lián)表:
喜愛打籃球
不喜愛打籃球
合計
男生
6
女生
10
合計
48
已知在全班48人中隨機(jī)抽取1人,抽到喜愛打籃球的學(xué)生的概率為.
(1)請將上面的2×2列聯(lián)表補充完整;(不用寫計算過程)
(2)能否在犯錯誤的概率不超過0.05的前提下認(rèn)為喜愛打籃球與性別有關(guān)?說明你的理由;
(3)現(xiàn)從女生中抽取2人進(jìn)一步調(diào)查,設(shè)其中喜愛打籃球的女生人數(shù)為X,求X的概率分布與均值.
反思與感悟
5、 獨立性檢驗問題的求解策略
通過公式χ2=,
先計算出χ2,再與臨界值表作比較,最后得出結(jié)論.
跟蹤訓(xùn)練2 某學(xué)生對其親屬30人的飲食習(xí)慣進(jìn)行了一次調(diào)查,并用莖葉圖表示30人的飲食指數(shù),如圖所示.(說明:圖中飲食指數(shù)低于70的人,飲食以蔬菜為主;飲食指數(shù)高于70的人,飲食以肉類為主).
(1)根據(jù)莖葉圖,幫助這位同學(xué)說明其親屬30人的飲食習(xí)慣;
(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)完成如表所示的2×2列聯(lián)表;
主食蔬菜
主食肉類
合計
50歲以下
50歲以上
總計
(3)在犯錯誤的概率不超過0.01的前提下,是否能認(rèn)為“其親屬的飲食習(xí)慣與年
6、齡有關(guān)”?
1.“回歸”一詞是在研究子女的身高與父母的身高之間的遺傳關(guān)系時由高爾頓提出的,他的研究結(jié)果是子代的平均身高向中心回歸.根據(jù)他的結(jié)論,在兒子的身高y與父親的身高x的線性回歸方程=x+中,的取值范圍是________.
2.假如由數(shù)據(jù):(1,2),(3,4),(2,2),(4,4),(5,6),(3,3.6)可以得出線性回歸方程=+x,則經(jīng)過的定點是以上點中的________.
3.考古學(xué)家通過始祖鳥化石標(biāo)本發(fā)現(xiàn):其股骨長度x(cm)與肱骨長度y(cm)的線性回歸方程為=1.197x-3.660,由此估計,
7、當(dāng)股骨長度為50 cm時,肱骨長度的估計值為________cm.
4.下面是一個2×2列聯(lián)表:
y1
y2
總計
x1
a
21
70
x2
5
c
30
總計
b
d
100
則b-d=________.
5.對于線性回歸方程=x+,當(dāng)x=3時,對應(yīng)的y的估計值是17,當(dāng)x=8時,對應(yīng)的y的估計值是22,那么,該線性回歸方程是________,根據(jù)線性回歸方程判斷當(dāng)x=________時,y的估計值是38.
1.建立回歸模型的基本步驟
(1)確定研究對象,明確哪個變量是自變量,哪個變量是因變量;
(2)畫出散點圖,觀察它們之間的關(guān)系;
(
8、3)由經(jīng)驗確定回歸方程的類型;
(4)按照一定的規(guī)則估計回歸方程中的參數(shù).
2.獨立性檢驗是對兩個分類變量間是否存在相關(guān)關(guān)系的一種案例分析方法.利用假設(shè)的思想方法,計算出某一個統(tǒng)計量χ2的值來判斷更精確些.
答案精析
知識梳理
1. -
2.a(chǎn)+b c+d a+c b+d a+b+c+d
3.
題型探究
例1 解 (1)散點圖如圖:
(2)因為==2,
==10,
iyi=0×5+1×7+2×8+3×11+4×19=132,
=02+12+22+32+42=30,
所以==3.2,
=- =3.6.
所以線性回歸方程為=3.2x+3.6.
(3)令x=8
9、,則=3.2×8+3.6=29.2,
故估計2018年該城市人口總數(shù)為29.2(十萬).
跟蹤訓(xùn)練1 解 =×(14+16+18+20+22)=18,
=×(12+10+7+5+3)=7.4,
=142+162+182+202+222
=1 660,
=122+102+72+52+32=327,
iyi=14×12+16×10+18×7+20×5+22×3=620,
所以=
==-1.15,
所以=7.4+1.15×18=28.1,
所以y對x的線性回歸方程為
=-1.15x+28.1.
例2 解 (1)列聯(lián)表補充如下:
喜愛打籃球
不喜愛打籃球
合計
男
10、生
22
6
28
女生
10
10
20
合計
32
16
48
(2)由χ2=≈4.286.
因為4.286>3.841,所以能在犯錯誤的概率不超過0.05的前提下認(rèn)為喜愛打籃球與性別有關(guān).
(3)喜愛打籃球的女生人數(shù)X的可能取值為0,1,2,其概率分別為
P(X=0)==,
P(X=1)==,
P(X=2)==,
故X的概率分布為
X
0
1
2
P
X的均值E(X)=0++=1.
跟蹤訓(xùn)練2 解 (1)30位親屬中50歲以上的人多以食蔬菜為主,50歲以下的人多以食肉類為主.
(2)2×2列聯(lián)表如表所示:
主食蔬菜
主食肉類
合計
50歲以下
4
8
12
50歲以上
16
2
18
總計
20
10
30
(3)χ2==10>6.635,
故在犯錯誤的概率不超過0.01的前提下認(rèn)為“其親屬的飲食習(xí)慣與年齡有關(guān)”.
當(dāng)堂訓(xùn)練
1.(0,1) 2.(3,3.6) 3.56.19 4.8
5.=x+14 24