高三數(shù)學(xué)北師大版文一輪課后限時(shí)集訓(xùn):61 變量間的相關(guān)關(guān)系、統(tǒng)計(jì)案例 Word版含解析

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1、 變量間的相關(guān)關(guān)系、統(tǒng)計(jì)案例 建議用時(shí):45分鐘 一、選擇題 1.某公司在2018年上半年的收入x(單位:萬(wàn)元)與月支出y(單位:萬(wàn)元)的統(tǒng)計(jì)資料如表所示: 月份 1 2 3 4 5 6 收入x 12.3 14.5 15.0 17.0 19.8 20.6 支出y 5.63 5.75 5.82 5.89 6.11 6.18 根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,則 (  ) A.月收入的中位數(shù)是15,x與y有正線性相關(guān)關(guān)系 B.月收入的中位數(shù)是17,x與y有負(fù)線性相關(guān)關(guān)系 C.月收入的中位數(shù)是16,x與y有正線性相關(guān)關(guān)系 D.月收入的中位數(shù)是16

2、,x與y有負(fù)線性相關(guān)關(guān)系 C [月收入的中位數(shù)是=16,由表可知收入增加,支出也增加,則x與y有正線性相關(guān)關(guān)系,故選C.] 2.對(duì)兩個(gè)變量x,y進(jìn)行線性相關(guān)檢驗(yàn),得線性相關(guān)系數(shù)r1=0.785 9,對(duì)兩個(gè)變量u,v進(jìn)行線性相關(guān)檢驗(yàn),得線性相關(guān)系數(shù)r2=-0.956 8,則下列判斷正確的是(  ) A.變量x與y正相關(guān),變量u與v負(fù)相關(guān),變量x與y的線性相關(guān)性較強(qiáng) B.變量x與y負(fù)相關(guān),變量u與v正相關(guān),變量x與y的線性相關(guān)性較強(qiáng) C.變量x與y正相關(guān),變量u與v負(fù)相關(guān),變量u與v的線性相關(guān)性較強(qiáng) D.變量x與y負(fù)相關(guān),變量u與v正相關(guān),變量u與v的線性相關(guān)性較強(qiáng) C [由線性相關(guān)

3、系數(shù)r1=0.785 9>0知x與y正相關(guān), 由線性相關(guān)系數(shù)r2=-0.956 8<0知u與v負(fù)相關(guān), 又|r1|<|r2|,∴變量u與v的線性相關(guān)性比x與y的線性相關(guān)性強(qiáng),故選C.] 3.在研究吸煙與患肺癌的關(guān)系中,通過(guò)收集數(shù)據(jù)、整理分析數(shù)據(jù)得“吸煙與患肺癌有關(guān)”的結(jié)論,并且在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.01的前提下認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是成立的,下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.100個(gè)吸煙者中至少有99人患有肺癌 B.1個(gè)人吸煙,那么這個(gè)人有99%的概率患有肺癌 C.在100個(gè)吸煙者中一定有患肺癌的人 D.在100個(gè)吸煙者中可能一個(gè)患肺癌的人也沒(méi)有 D [∵“吸煙與患肺癌有關(guān)”的結(jié)論,并且

4、在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.01的前提下認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是成立的,表示有99%的把握認(rèn)為這個(gè)結(jié)論成立,與多少個(gè)人患肺癌沒(méi)有關(guān)系,只有D選項(xiàng)正確,故選D.] 4.已知變量x,y之間的線性回歸方程為=-0.7x+10.3,且x,y之間的相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  ) x 6 8 10 12 y 6 m 3 2 A.可以預(yù)測(cè),當(dāng)x=20時(shí),=-3.7 B.m=4 C.變量x,y之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系 D.變量x,y之間的線性相關(guān)系數(shù)為負(fù)數(shù) B [由=-0.7x+10.3,取x=20,得=-3.7,故A正確; =(6+8+10+12)=9,==, 代入=-0.7x+

5、10.3,得=-0.7×9+10.3,即m=5,故B錯(cuò)誤; 由線性回歸方程可知,變量x,y之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,且變量x,y之間的線性相關(guān)系數(shù)為負(fù)數(shù),故C、D正確,故選B.] 5.為考察高中生的性別與是否喜歡數(shù)學(xué)課程之間的關(guān)系,利用2×2列聯(lián)表進(jìn)行檢驗(yàn),經(jīng)計(jì)算χ2的觀測(cè)值k=7.069,參考下表,則認(rèn)為“性別與是否喜歡數(shù)學(xué)課程有關(guān)”犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò) (  ) P(χ2≥k0) 0.100 0.050 0.025 0.010 0.001 k0 2.706 3.841 5.024 6.635 10.828 A.0.001   B.0.01   C.0.99   D

6、.0.999 B [k=7.069>6.635,對(duì)照表格,則認(rèn)為“性別與是否喜歡數(shù)學(xué)課程有關(guān)”犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.01,故選B.] 二、填空題 6.(2019·合肥模擬)某企業(yè)的一種商品的產(chǎn)量與單位成本數(shù)據(jù)如表: 產(chǎn)量x(萬(wàn)件) 14 16 18 20 22 單位成本y(元/件) 12 10 7 a 3 若根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù),求出y關(guān)于x的線性回歸方程為=-1.15x+28.1,則a=________. 5 [由表中數(shù)據(jù),計(jì)算=×(14+16+18+20+22)=18, =×(12+10+7+a+3)=. 由點(diǎn)(,)在線性回歸方程=-1.15x+28.1

7、上, ∴=-1.15×18+28.1,則32+a=7.4×5,解得a=5.] 7.某高?!敖y(tǒng)計(jì)初步”課程的教師隨機(jī)調(diào)查了選該課程的一些學(xué)生的情況,具體數(shù)據(jù)如下表: 專業(yè) 性別   非統(tǒng)計(jì)專業(yè) 統(tǒng)計(jì)專業(yè) 男 13 10 女 7 20 為了判斷主修統(tǒng)計(jì)專業(yè)是否與性別有關(guān)系,根據(jù)表中的數(shù)據(jù),得到χ2=≈4.844,因?yàn)棣?≥3.841,所以判定主修統(tǒng)計(jì)專業(yè)與性別有關(guān)系,那么這種判斷出錯(cuò)的可能性為_(kāi)_______. 5% [∵χ2≈4.844>3.841,∴有95%的把握認(rèn)為主修統(tǒng)計(jì)專業(yè)與性別有關(guān)系,即作出“主修統(tǒng)計(jì)專業(yè)與性別有關(guān)系”的判斷出錯(cuò)的可能性不超過(guò)5%.] 8.

8、(2019·長(zhǎng)沙模擬)某單位為了了解用電量y(度)與氣溫x(℃)之間的關(guān)系,隨機(jī)統(tǒng)計(jì)了某4天的用電量與當(dāng)天氣溫,并制作了對(duì)照表: 氣溫(℃) 18 13 10 -1 用電量(度) 24 34 38 64 由表中數(shù)據(jù)得回歸直線方程=x+中的=-2,預(yù)測(cè)當(dāng)氣溫為-4 ℃時(shí),用電量約為_(kāi)_______度. 68 [根據(jù)題意知==10,==40,所以=40-(-2)×10=60,=-2x+60,所以當(dāng)x=-4時(shí),y=(-2)×(-4)+60=68,所以用電量約為68度.] 三、解答題 9.為迎接2022年北京冬季奧運(yùn)會(huì),普及冬奧知識(shí),某校開(kāi)展了“冰雪答題王”冬奧知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)

9、.現(xiàn)從參加冬奧知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)的學(xué)生中隨機(jī)抽取了100名學(xué)生,將他們的比賽成績(jī)(滿分為100分)分為6組:[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100],得到如圖所示的頻率分布直方圖. (1)求a的值; (2)記A表示事件“從參加冬奧知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)的學(xué)生中隨機(jī)抽取一名學(xué)生,該學(xué)生的比賽成績(jī)不低于80分”,估計(jì)A的概率; (3)在抽取的100名學(xué)生中,規(guī)定:比賽成績(jī)不低于80分為“優(yōu)秀”,比賽成績(jī)低于80分為“非優(yōu)秀”.請(qǐng)將下面的2×2列聯(lián)表補(bǔ)充完整,并判斷是否有99.9%的把握認(rèn)為“比賽成績(jī)是否優(yōu)秀與性別有關(guān)”? 優(yōu)秀 非優(yōu)秀 合

10、計(jì) 男生 40 女生 50 合計(jì) 100 參考公式及數(shù)據(jù):χ2=,n=a+b+c+d. P(χ2≥k) 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 [解](1)由題可得(0.005+0.010+0.020+0.030+a+0.010)×10=1,解得a=0.025. (2)由(1)知a=0.025,則比賽成績(jī)不低于80分的頻率為(0.025+0.010)×10=0.35,故從參加冬奧知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)的學(xué)生中隨機(jī)抽取一名學(xué)生,該學(xué)

11、生的比賽成績(jī)不低于80分的概率約為0.35. (3)由(2)知,在抽取的100名學(xué)生中,比賽成績(jī)優(yōu)秀的有100×0.35=35人,由此可得完整的2×2列聯(lián)表: 優(yōu)秀 非優(yōu)秀 合計(jì) 男生 10 40 50 女生 25 25 50 合計(jì) 35 65 100 所以χ2的觀測(cè)值k==≈9.890<10.828, 所以沒(méi)有99.9%的把握認(rèn)為“比賽成績(jī)是否優(yōu)秀與性別有關(guān)”. 10.電動(dòng)化是汽車工業(yè)未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì),在國(guó)家的節(jié)能減排、排放法規(guī)等硬性要求之下,新能源汽車乘勢(shì)而起,來(lái)自中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2018年新能源汽車?yán)塾?jì)銷量已經(jīng)超過(guò)100萬(wàn)臺(tái),意味

12、著我國(guó)的新能源汽車市場(chǎng)的正式興起.某人計(jì)劃購(gòu)買一輛某品牌新能源汽車,他從當(dāng)?shù)卦撈放其N售網(wǎng)站了解到2018年1月到5月的實(shí)際銷量如下表: 月份(x) 1 2 3 4 5 銷量(y,單位:輛) 500 600 1 000 1 400 1 700 (1)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),可用線性回歸模型擬合當(dāng)?shù)卦撈放菩履茉雌噷?shí)際銷量y(輛)與月份x之間的相關(guān)關(guān)系.請(qǐng)用最小二乘法求y關(guān)于x的線性回歸方程=x+,并據(jù)此預(yù)測(cè)2018年10月份當(dāng)?shù)卦撈放菩履茉雌嚨匿N量; (2)2018年6月12日,中央財(cái)政和地方財(cái)政將根據(jù)新能源汽車的最大續(xù)航里程對(duì)購(gòu)車補(bǔ)貼進(jìn)行新一輪調(diào)整.如圖為2018年執(zhí)行的補(bǔ)貼

13、政策. 最大續(xù)航里程R(單位:km) 補(bǔ)貼金額(單位:萬(wàn)元) 150≤R<200 1.50 200≤R<250 2.40 250≤R<300 3.40 300≤R<400 4.50 R≥400 5.00 已知該品牌的新能源汽車的最大續(xù)航里程不小于250 km,某地的月銷量為3 000輛,其中50%最大續(xù)航里程在[250,300)內(nèi).問(wèn)購(gòu)車補(bǔ)貼能否達(dá)到1 200萬(wàn)元?如果不能,請(qǐng)說(shuō)明理由;如果能,請(qǐng)求出最大續(xù)航里程在[300,400)內(nèi)的銷售量范圍. 參考公式:回歸方程=x+, [解](1)==3,==1 040, 所以y關(guān)于x的線性回歸方程為=32

14、0x+80, 當(dāng)x=10時(shí),=320×10+80=3 280, 所以預(yù)測(cè)2018年10月份當(dāng)?shù)卦撈放菩履茉雌嚨匿N量約為3 280輛. (2)設(shè)最大續(xù)航里程在[300,400)內(nèi)的新能源汽車銷售t輛,則購(gòu)車補(bǔ)貼 T=1 500×3.4+4.5t+(3 000-1 500-t)×5=12 600-0.5t. 由T≥12 000,即12 600-0.5t≥12 000,解得t≤1 200,所以t∈[0,1 200]. 故當(dāng)最大續(xù)航里程在[300,400)內(nèi)的銷售量不高于1 200輛時(shí),購(gòu)車補(bǔ)貼能達(dá)到1 200萬(wàn)元. 1.(2019·肇慶模擬)如圖是相關(guān)變量x,y的散點(diǎn)圖,現(xiàn)對(duì)這兩

15、個(gè)變量進(jìn)行線性相關(guān)分析,方案一:根據(jù)圖中所有數(shù)據(jù),得到線性回歸方程y=b1x+a1,相關(guān)系數(shù)為r1;方案二:剔除點(diǎn)(10,21),根據(jù)剩下數(shù)據(jù)得到線性回歸直線方程y=b2x+a2,相關(guān)系數(shù)為r2.則(  ) A.0<r1<r2<1 B.0<r2<r1<1 C.-1<r1<r2<0 D.-1<r2<r1<0 D [根據(jù)相關(guān)變量x,y的散點(diǎn)圖知,變量x,y具有負(fù)線性相關(guān)關(guān)系,且點(diǎn)(10,21)是離群值; 方案一中,沒(méi)剔除離群值,線性相關(guān)性弱些,成負(fù)相關(guān); 方案二中,剔除離群值,線性相關(guān)性強(qiáng)些,也是負(fù)相關(guān). 所以相關(guān)系數(shù)-1<r2<r1<0.故選D.] 2.某國(guó)企進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)改

16、造,下面是該國(guó)企節(jié)能降耗技術(shù)改造后連續(xù)五年的生產(chǎn)利潤(rùn): 年號(hào)x 1 2 3 4 5 年生產(chǎn)利潤(rùn)y (單位:千萬(wàn)元) 0.7 0.8 1 1.1 1.4 預(yù)測(cè)第8年該國(guó)企的生產(chǎn)利潤(rùn)約為(  ) A.1.88千萬(wàn)元 B.2.21千萬(wàn)元 C.1.85千萬(wàn)元 D.2.34千萬(wàn)元 C [==3,==1. ==0.17,=- =1-0.17×3=0.49. ∴y關(guān)于x的線性回歸方程為=0.17x+0.49. 取x=8,得=0.17×8+0.49=1.85. 即預(yù)測(cè)第8年該國(guó)企的生產(chǎn)利潤(rùn)約為1.85千萬(wàn)元,故選C.] 3.(2019·黃山模擬)在吸煙與患肺癌這

17、兩個(gè)分類變量的獨(dú)立性檢驗(yàn)的計(jì)算中,下列說(shuō)法正確的是________.(填序號(hào)) ①若χ2的觀測(cè)值為k=6.635,在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.01的前提下認(rèn)為吸煙與患肺癌有關(guān)系,那么在100個(gè)吸煙的人中必有99人患有肺癌 ②由獨(dú)立性檢驗(yàn)可知,在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.01的前提下認(rèn)為吸煙與患肺癌有關(guān)系時(shí),我們說(shuō)某人吸煙,那么他有99%的可能患有肺癌 ③若從統(tǒng)計(jì)量中求出在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.01的前提下認(rèn)為吸煙與患肺癌有關(guān)系,是指有1%的可能性使得判斷出現(xiàn)錯(cuò)誤 ③ [獨(dú)立性檢驗(yàn)得出的結(jié)論是帶有概率性質(zhì)的,只能說(shuō)結(jié)論成立的概率有多大,而不能完全肯定一個(gè)結(jié)論,因此才出現(xiàn)了臨界值表,在分析問(wèn)題時(shí)一

18、定要注意這點(diǎn),不可對(duì)某個(gè)問(wèn)題下確定性結(jié)論,否則就可能對(duì)統(tǒng)計(jì)計(jì)算的結(jié)果作出錯(cuò)誤的解釋.若從統(tǒng)計(jì)量中求出在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.01的前提下認(rèn)為吸煙與患肺癌有關(guān)系,是指有1%的可能性使得判斷出現(xiàn)錯(cuò)誤. 故③正確.] 4.某測(cè)試團(tuán)隊(duì)為了研究“飲酒”對(duì)“駕車安全”的影響,隨機(jī)選取100名駕駛員先后在無(wú)酒狀態(tài)、酒后狀態(tài)下進(jìn)行“停車距離”測(cè)試.測(cè)試的方案:電腦模擬駕駛,以某速度勻速行駛,記錄下駕駛員的“停車距離”(駕駛員從看到意外情況到車子完全停下所需要的距離).無(wú)酒狀態(tài)與酒后狀態(tài)下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別列于表1和表2. 表1:無(wú)酒狀態(tài) 停車距離d(米) (10,20] (20,30] (30,40]

19、 (40,50] (50,60] 頻數(shù) 26 m n 8 2 表2:酒后狀態(tài) 平均每毫升血液酒精含量x(毫克) 10 30 50 70 90 平均停車距離y(米) 30 50 60 70 90 已知表1數(shù)據(jù)的中位數(shù)估計(jì)值為26,回答以下問(wèn)題. (1)求m,n的值,并估計(jì)駕駛員無(wú)酒狀態(tài)下停車距離的平均數(shù); (2)根據(jù)最小二乘法,由表2的數(shù)據(jù)計(jì)算y關(guān)于x的回歸方程=x+; (3)該測(cè)試團(tuán)隊(duì)認(rèn)為:駕駛員酒后駕車的平均“停車距離”y大于(1)中無(wú)酒狀態(tài)下的停車距離平均數(shù)的3倍,則認(rèn)定駕駛員是“醉駕”.請(qǐng)根據(jù)(2)中的回歸方程,預(yù)測(cè)當(dāng)每毫升血液酒精含量大

20、于多少毫克時(shí)為“醉駕”? (附:對(duì)于一組數(shù)據(jù)(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其回歸直線=x+的斜率和截距的最小二乘估計(jì)分別為= [解](1)依題意,得m=50-26,解得m=40, 又m+n+36=100,解得n=24. 故停車距離的平均數(shù)為 15×+25×+35×+45×+55×=27. (2)依題意,可知=50,=60, xiyi=10×30+30×50+50×60+70×70+90×90=17 800,x=102+302+502+702+902=16 500, 所以==0.7, =60-0.7×50=25, 所以回歸直線方程為=0.7x+25.

21、 (3)由(1)知當(dāng)y>81時(shí)認(rèn)定駕駛員是“醉駕”.令>81,得0.7x+25>81,解得x>80,當(dāng)每毫升血液酒精含量大于80毫克時(shí)認(rèn)定為“醉駕”. 1.某城市收集并整理了該市2018年1月份至10月份各月最低氣溫與最高氣溫(單位:℃)的數(shù)據(jù),繪制了下面的折線圖. 已知該城市各月的最低氣溫與最高氣溫具有較好的線性關(guān)系,則根據(jù)折線圖,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是 (  ) A.最低氣溫與最高氣溫為正相關(guān) B.10月的最高氣溫不低于5月的最高氣溫 C.月溫差(最高氣溫減最低氣溫)的最大值出現(xiàn)在1月 D.最低氣溫低于0 ℃的月份有4個(gè) D [在A中,最低氣溫與最高氣溫為正相關(guān),故A正確

22、; 在B中,10月的最高氣溫不低于5月的最高氣溫,故B正確; 在C中,月溫差(最高氣溫減最低氣溫)的最大值出現(xiàn)在1月,故C正確; 在D中,最低氣溫低于0 ℃的月份有3個(gè),故D錯(cuò)誤.故選D.] 2.(2019·煙臺(tái)模擬)某地級(jí)市共有200 000名中小學(xué)生,其中有7%的學(xué)生在2017年享受了“國(guó)家精準(zhǔn)扶貧”政策,在享受“國(guó)家精準(zhǔn)扶貧”政策的學(xué)生中困難程度分為三個(gè)等次:一般困難、很困難、特別困難,且人數(shù)之比為5∶3∶2,為進(jìn)一步幫助這些學(xué)生,當(dāng)?shù)厥姓O(shè)立“專項(xiàng)教育基金”,對(duì)這三個(gè)等次的困難學(xué)生每年每人分別補(bǔ)助1 000元、1 500元、2 000元.經(jīng)濟(jì)學(xué)家調(diào)查發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)厝司芍涫杖胼^

23、上一年每增加n%,一般困難的學(xué)生中有3n%會(huì)脫貧,脫貧后將不再享受“國(guó)家精準(zhǔn)扶貧”政策,很困難的學(xué)生中有2n%轉(zhuǎn)為一般困難,特別困難的學(xué)生中有n%轉(zhuǎn)為很困難.現(xiàn)統(tǒng)計(jì)了該地級(jí)市2013年到2017年共5年的人均可支配收入,對(duì)數(shù)據(jù)初步處理后得到了如圖所示的散點(diǎn)圖和表中統(tǒng)計(jì)量的值,其中年份x取13時(shí)代表2013年,x與y(萬(wàn)元)近似滿足關(guān)系式y(tǒng)=C1·2C2x,其中C1,C2為常數(shù)(2013年至2019年該市中學(xué)生人數(shù)大致保持不變). (ki-)2 (yi-)2 (xi-)(yi-) (xi-)(ki-) 2.3 1.2 3.1 4.6 2 1 其中ki=l

24、og2yi,=ki. (1)估計(jì)該市2018年人均可支配收入; (2)求該市2018年的“專項(xiàng)教育基金”的財(cái)政預(yù)算大約為多少? 附:①對(duì)于一組具有線性相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)(u1,v1),(u2,v2),…,(un,vn),其回歸直線方程=u+的斜率和截距的最小二乘估計(jì)分別為. ② 2-0.7 2-0.3 20.1 21.7 21.8 21.9 0.6 0.8 1.1 3.2 3.5 3.73 [解](1)因?yàn)椋健?13+14+15+16+17)=15,所以 (xi-)2=(-2)2+(-1)2+02+12+22=10. 由k=log2y得k=log2C1+C2x,

25、 log2C1=-C2=1.2-×15=-0.3, 所以C1=2-0.3=0.8,所以y=0.8×2. 當(dāng)x=18時(shí),y=0.8×21.8=0.8×3.5=2.8(萬(wàn)元). 即該市2018年人均可支配收入為2.8萬(wàn)元. (2)由題意知2017年時(shí)該市享受“國(guó)家精準(zhǔn)扶貧”政策的學(xué)生有200 000×7%=14 000人, 一般困難、很困難、特別困難的中學(xué)生依次有7 000人、4 200人、2 800人,2018年人均可支配收入比2017年增長(zhǎng) =20.1-1=0.1=10%, 所以2018年該市特別困難的中學(xué)生有 2 800×(1-10%)=2 520人. 很困難的學(xué)生有4 200×(1-20%)+2 800×10%=3 640人, 一般困難的學(xué)生有7 000×(1 -30%)+4 200×20%=5 740人. 所以2018年的“專項(xiàng)教育基金”的財(cái)政預(yù)算大約為5 740×1 000+3 640×1 500+2 520×2 000=16 240 000(元)=1 624(萬(wàn)元).

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