2020高中数学 课时分层作业17 回归分析的基本思想及其初步
更新时间:2024-03-14 07:16:01 阅读量: 综合文库 文档下载
新人教部编版初高中精选试题
课时分层作业(十七) 回归分析的基本思想及其初步应用
(建议用时:40分钟)
[基础达标练]
一、选择题
1.设有一个回归方程为y=2-2.5x,则变量x增加一个单位时,( ) A.y平均增加2.5个单位 C.y平均减少2.5个单位
B.y平均增加2个单位 D.y平均减少2个单位
^C [由回归方程知x增加一个单位,y平均减少2.5个单位.]
2.对变量x,y进行回归分析时,依据得到的4个不同的回归模型画出残差图,则下列模型拟合精度最高的是( )
A [用残差图判断模型的拟合效果,残差点比较均匀地落在水平的带状区域中,说明这样的模型比较合适.带状区域的宽度越窄,说明模型的拟合精度越高.]
3.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表所示:
父亲身高x(cm) 儿子身高y(cm) 174 175 176 175 176 176 176 177 178 177 则y对x的线性回归方程为( ) 【导学号:95032238】
A.y=x-1 1^C.y=88+x
2
^B.y=x+1 D.y=176
^^C [设y对x的线性回归方程为y=bx+a,
^^^xx=176,y=176,检验得y=88+过点(x,y).]
2
4.变量X与Y相对应的一组数据为(10,1),(11.3,2),(11.8,3),(12.5,4),(13,5);变量U与V相对应的一组数据为(10,5),(11.3,4),(11.8,3),(12.5,2),(13,1).r1表示
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变量Y与X之间的线性相关系数,r2表示变量V与U之间的线性相关系数,则( )
A.r2<r1<0 C.r2<0<r1
B.0<r2<r1 D.r2=r1
C [画散点图,由散点图可知X与Y是正相关,则相关系数r1>0,U与V是负相关,相关系数r2<0,故选C.]
5.关于残差图的描述错误的是( ) A.残差图的横坐标可以是样本编号
B.残差图的横坐标也可以是解释变量或预报变量 C.残差点分布的带状区域的宽度越窄相关指数越小 D.残差点分布的带状区域的宽度越窄残差平方和越小
C [残差点分布的带状区域的宽度越宽,说明模型拟合精度越高,则残差平方和越小,此时,相关指数R的值越大,故描述错误的是选项C.]
二、填空题
6.如图3-1-1四个散点图中,适合用线性回归模型拟合的两个变量的是________(填序号).
2
图3-1-1
①③ [由题图易知,①③两个图中的样本点在一条直线附近,因此适合用线性回归模型拟合.]
7.某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此进行了5次试验.根^
据收集到的数据(如下表),由最小二乘法求得回归方程y=0.67x+54.9.
零件数x(个) 加工时间Y(min) 10 62 20 30 40 81 50 89 75 现发现表中有一个数据模糊看不清,请你推断出该数据的值为________. 【导学号:95032239】
1307+m68 [由表知x=30,设模糊不清的数据为m,则y=(62+m+75+81+89)=,
55因为y=0.67x+54.9,
即
307+m=0.67×30+54.9, 5
解得m=68.]
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8.若一个样本的总偏差平方和为80,残差平方和为60,则相关指数R为________. 2022
0.25 [回归平方和=总偏差平方和-残差平方和=80-60=20,故R==0.25或R8060
=1-=0.25.]
80
三、解答题
9.某工厂为了对新研发的一种产品进行合理定价,将该产品按事先拟定的价格进行试销,得到如下数据:
单价x(元) 销量y(件) 8 90 8.2 84 8.4 83 8.6 80 8.8 75 9 68 2
(1)求回归直线方程y=bx+a,其中b=-20,a=y-bx;
(2)预计在今后的销售中,销量与单价仍然服从(1)中的关系,且该产品的成本是4元/件,为使工厂获得最大利润,该产品的单价应定为多少元?(利润=销售收入-成本)
^^^^^-^--1
[解] (1)由于x=(8+8.2+8.4+8.6+8.8+9)=8.5,
6-1
y=(90+84+83+80+75+68)=80.
6
所以a=y-bx=80+20×8.5=250,从而回归直线方程为y=-20x+250. (2)设工厂获得的利润为L元,依题意得
^-^-^L=x(-20x+250)-4(-20x+250)
=-20x+330x-1 000
2
2
?33?=-20?x-?+361.25.
4??
当且仅当x=8.25时,L取得最大值.
故当单价定为8.25元时,工厂可获得最大利润.
10.在一段时间内,某淘宝网店一种商品的销售价格x元和日销售量y件之间的一组数据为:
价格x元 日销售量y件 22 37 20 41 18 43 16 50 14 56 求出y关于x的回归方程,并说明该方程拟合效果的好坏. 5
5
2
参考数据:?xiyi=3 992,?xi=1 660.
i=1
i=1
【导学号:95032240】
[解] 作出散点图(此处略),观察散点图,可知这些点散布在一条直线的附近,故可用
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线性回归模型来拟合数据.
-22+20+18+16+14因为x==18,
5-37+41+43+50+56y==45.4.
5
所以b=
^3 992-5×18×45.4
1 660-5×18
2=-2.35,
^a=45.4-(-2.35)×18=87.7.
所以回归方程为y=-2.35x+87.7. ^-yi-yi与yi-y的值如下表:
^^yi-yi -yi-y 5
1 -8.4 0.3 -4.4 -2.4 -2.4 -0.1 4.6 1.2 10.6 计算得? (yi-yi)=8.3,
2
^i=1
5
? (yi-y)2=229.2,
i=1
-8.32
所以R=1-≈0.964.
229.2
因为0.964很接近于1,所以该模型的拟合效果比较好.
[能力提升练]
一、选择题
1.如图3-1-2,5个(x,y)数据,去掉D(3,10)后,下列说法错误的是( )
图3-1-2
A.相关系数r变大 B.残差平方和变大 C.相关指数R变大
D.解释变量x与预报变量y的相关性变强
B [由散点图知,去掉D后,x与y的相关性变强,且为正相关,所以r变大,R变大,
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残差平方和变小.]
2.已知x与y之间的几组数据如下表:
x y 1 0 2 2 3 1 4 3 5 3 6 4 假设根据上表数据所得线性回归直线方程为y=bx+a,若某同学根据上表中的前两组数据(1,0)和(2,2)求得的直线方程为y′=b′x+a′,则以下结论正确的是( )
【导学号:95032241】
A.b>b′,a>a′ C.b<b′,a>a′
^^^^^^^B.b>b′,a<a′ D.b<b′,a<a′
^^^^C [过(1,0)和(2,2)的直线方程为y′=2x-2, 画出六点的散点图,回归直线的大概位置如图所示,
显然,b′>b,a>a′,故选C.] 二、填空题
3.甲、乙、丙、丁四位同学各自对A,B两变量的线性相关性进行分析,并用回归分析的方法分别求得相关指数R与残差平方和Q(a,b)如下表:
2
^^^^ R2 ^^Q(a,b) 甲 0.67 106 乙 0.61 115 丙 0.48 124 丁 0.72 103 则能体现A,B两个变量有更强的线性相关性的为________. 丁 [丁同学所求得的相关指数R最大,残差平方和Q(a,b)最小.此时A,B两变量线性相关性更强.]
4.某品牌服装专卖店为了解保暖衬衣的销售量y(件)与平均气温x(℃)之间的关系,随机统计了连续四旬的销售量与当旬平均气温,其数据如表:
时间 旬平均 气温x(℃) 旬销售 二月上旬 3 二月中旬 8 二月下旬 12 三月上旬 17 5
2
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量y(件) 55 m ^^^^33 24 由表中数据算出线性回归方程y=bx+a中的b=-2,样本中心点为(10,38). (1)表中数据m=__________.
(2)气象部门预测三月中旬的平均气温约为22 ℃,据此估计,该品牌的保暖衬衣在三月中旬的销售量约为__________件.
【导学号:95032242】
(1)40 (2)14 [(1)由y=38,得m=40. (2)由a=y-b x,得a=58, 故y=-2x+58, 当x=22时,y=14,
故三月中旬的销售量约为14件.] 三、解答题
5.某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x(单位:千元)对年销售量y(单位:t)和年利润z(单位:千元)的影响.对近8年的年宣传费xi和年销售量
^^^^^yi(i=1,2,…,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.
图3-1-3
8888x y w ∑i (xi-=1∑i (wi-=1∑i (xi-=1∑i (wi-=1x)2 46.6 563 6.8 8w)2 1.6 x)(yi-y) 1 469 w)(yi-y) 108.8 289.8 1
表中wi=xi,w]=∑i wi.
8=1
(1)根据散点图判断,y=a+bx与y=c+dx哪一个适宜作为年销售量y关于年宣传费
x的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)
(2)根据(1)的判断结果及表中数据,建立y关于x的回归方程;
(3)已知这种产品的年利润z与x,y的关系为z=0.2y-x.根据(2)的结果回答下列问题:
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①年宣传费x=49时,年销售量及年利润的预报值是多少? ②年宣传费x为何值时,年利润的预报值最大?
附:对于一组数据(u1,v1),(u2,v2),…,(un,vn),其回归直线v=α+βu的斜率
n和截距的最小二乘估计分别为β=
^∑i= 1
nui-uvi-v2
,α=v-β u.
^^∑i= 1 ui-u[解] (1)由散点图可以判断,y=c+dx适宜作为年销售量y关于年宣传费x的回归方程类型.
(2)令w=x,先建立y关于w的线性回归方程.
8
? wi-w^由于d=
i=1
8
yi-y108.8==68, 1.6
2
? wi-wi=1
^^c=y-d w=563-68×6.8=100.6, 所以y关于w的线性回归方程为y=100.6+68w, 因此y关于x的回归方程为y=100.6+68x. (3)①由(2)知,当x=49时,
年销售量y的预报值y=100.6+6849=576.6, 年利润z的预报值z=576.6×0.2-49=66.32. ②根据(2)的结果知,年利润z的预报值
^^^^^z=0.2(100.6+68x)-x=-x+13.6x+20.12.
13.6^所以当x==6.8,即x=46.24时,z取得最大值.
2故年宣传费为46.24千元时,年利润的预报值最大.
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