人教A版 (2019)选择性必修 第三册第八章 成对数据的统计分析8.2 一元线性回归模型及其应用同步练习题
展开则y与x的经验回归方程eq \(y,\s\up6(^))=eq \(b,\s\up6(^))x+eq \(a,\s\up6(^))必过点( )
A.(2,2)B.(1.5,0)
C.(1,2) D.(1.5,4)
解析:选D 经验回归方程eq \(y,\s\up6(^))=eq \(b,\s\up6(^))x+eq \(a,\s\up6(^))必过样本中心(eq \x\t(x),eq \x\t(y)),eq \x\t(x)=eq \f(1+2+3,4)=1.5,eq \x\t(y)=eq \f(1+3+5+7,4)=4.
2.如图所示是四个残差图,其中回归模型的拟合效果最好的是( )
解析:选B 选项A与B中的残差图都是水平带状分布,并且选项B的残差图散点分布集中,在更狭窄的范围内,所以B中回归模型的拟合效果最好,选B.
3.已知x,y的取值如下表所示,若y与x线性相关,且eq \(y,\s\up6(^))=0.95x+eq \(a,\s\up6(^)),则eq \(a,\s\up6(^))=( )
A.2.2 B.2.6
C.2.8 D.2.9
解析:选B 从所给的数据可以得到eq \x\t(x)=eq \f(0+1+3+4,4)=2,eq \x\t(y)=eq \f(2.2+4.3+4.8+6.7,4)=4.5,所以这组数据的样本中心点是(2,4.5),所以4.5=0.95×2+a,解得eq \(a,\s\up6(^))=2.6.故选B.
4.已知经验回归方程为eq \(y,\s\up6(^))=2x+1,而试验得到的一组数据是(2,4.9),(3,7.1),(4,9.1),则残差平方和是( )
A.0.01 B.0.02
C.0.03 D.0.04
解析:选C 当x=2时,eq \(y,\s\up6(^))=5;当x=3时,eq \(y,\s\up6(^))=7;当x=4时,eq \(y,\s\up6(^))=9,∴eq \(e,\s\up6(^))1=4.9-5=-0.1,eq \(e,\s\up6(^))2=7.1-7=0.1,eq \(e,\s\up6(^))3=9.1-9=0.1.∴eq \i\su(i=1,3,e)eq \\al(2,i)=(-0.1)2+(0.1)2+(0.1)2=0.03.
5.根据如表所示的样本数据:
得到的回归方程为eq \(y,\s\up6(^))=eq \(b,\s\up6(^))x+eq \(a,\s\up6(^)).样本点的中心为(3,0.1),当x增加1个单位时,y近似( )
A.增加0.8个单位 B.减少0.8个单位
C.增加2.3个单位 D.减少2.3个单位
解析:选A 由题得eq \f(a-1-1+0.5+b+1+2.5,5)=0.1,所以a+b=-1.5.因为0.1=3eq \(b,\s\up6(^))+eq \(a,\s\up6(^)),所以解方程组得eq \(a,\s\up6(^))=-2.3,eq \(b,\s\up6(^))=0.8.所以eq \(y,\s\up6(^))=0.8x-2.3,所以当x增加1个单位时,y近似增加0.8个单位.故选A.
6.已知具有线性相关关系的变量x,y满足一组数据如下表所示.若y关于x的经验回归方程为eq \(y,\s\up6(^))=3x-1.5,则m的值等于________.
解析:由于经验回归直线一定过点(eq \(x,\s\up6(-)),eq \(y,\s\up6(-))),则点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),\f(8+m,4)))一定在经验回归直线上,所以代入方程可得m=4.
答案:4
7.已知高三某班学生每周用于物理学习的时间x(单位:时)与物理成绩y(单位:分)之间有如下关系:
若根据上表可得经验回归直线的斜率为3.53,则经验回归直线在y轴上的截距为________.(结果精确到0.1)
解析:由已知可得
eq \x\t(x)=eq \f(1,10)×(24+15+23+19+16+11+20+16+17+13)=17.4,
eq \x\t(y)=eq \f(1,10)×(92+79+97+89+64+47+83+68+71+59)=74.9.
设经验回归方程为eq \(y,\s\up6(^))=3.53x+eq \(a,\s\up6(^)),把(eq \x\t(x),eq \x\t(y))代入,
得74.9=3.53×17.4+eq \(a,\s\up6(^)),解得eq \(a,\s\up6(^))≈13.5,
则经验回归直线在y轴上的截距为13.5.
答案:13.5
8.为了解某社区居民的家庭年收入与年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表:
根据上表可得经验回归方程eq \(y,\s\up6(^))=eq \(b,\s\up6(^))x+eq \(a,\s\up6(^)),其中eq \(b,\s\up6(^))=0.76,eq \(a,\s\up6(^))=eq \(y,\s\up6(-))-eq \(b,\s\up6(^))eq \(x,\s\up6(-)).据此估计,该社区一户年收入为15万元家庭的年支出约为________万元.
解析:由题意知,eq \x\t(x)=eq \f(8.2+8.6+10.0+11.3+11.9,5)=10,
eq \x\t(y)=eq \f(6.2+7.5+8.0+8.5+9.8,5)=8,
∴eq \(a,\s\up6(^))=8-0.76×10=0.4,
∴当x=15时,eq \(y,\s\up6(^))=0.76×15+0.4=11.8(万元).
答案:11.8
9.一汽车销售公司对开业4年来某种型号的汽车“五一”优惠金额与销售量之间的关系进行分析研究并做了记录,得到如下资料:
(1)求出y关于x的经验回归方程eq \(y,\s\up6(^))=eq \(b,\s\up6(^))x+eq \(a,\s\up6(^));
(2)若第5年优惠金额8.5千元,估计第5年的销售量y(辆)的值.
参考公式:eq \(b,\s\up6(^))=eq \f(\(∑,\s\up6(n),\s\d4(i=1))xiyi-n\x\t(x) \x\t(y),\(∑,\s\up6(n),\s\d4(i=1))x\\al(2,i)-n\x\t(x)2),eq \(a,\s\up6(^))=eq \x\t(y)-eq \(b,\s\up6(^))eq \x\t(x).
解:(1)由题中数据可得eq \x\t(x)=11.5,eq \x\t(y)=26,eq \(∑,\s\up6(4),\s\d4(i=1))xiyi=1 211,
eq \(∑,\s\up6(4),\s\d4(i=1))xeq \\al(2,i)=534,
∴eq \(b,\s\up6(^))=eq \f(\(∑,\s\up6(4),\s\d4(i=1))xiyi-4\x\t(x) \x\t(y),\(∑,\s\up6(4),\s\d4(i=1))x\\al(2,i)-4\x\t(x)2)=eq \f(1 211-4×11.5×26,534-4×11.52)=eq \f(15,5)=3,
故eq \(a,\s\up6(^))=eq \x\t(y)-eq \(b,\s\up6(^))eq \x\t(x)=26-3×11.5=-8.5,
∴y关于x的经验回归方程为eq \(y,\s\up6(^))=3x-8.5.
(2)由(1)得,当x=8.5时,eq \(y,\s\up6(^))=17,
∴第5年优惠金额为8.5千元时,销售量估计为17辆.
1.有人收集了春节期间平均气温x(单位:℃)与某取暖商品的销售额y(单位:万元)的有关数据如下表:
根据以上数据,用经验回归的方法,求得销售额y与平均气温x之间的经验回归方程eq \(y,\s\up6(^))=eq \(a,\s\up6(^))+eq \(b,\s\up6(^))x的系数eq \(b,\s\up6(^))=-2.4.则预测平均气温为-8 ℃时,该商品的销售额为( )
A.34.6万元 B.35.6万元
C.36.6万元 D.37.6万元
解析:选A 由已知得eq \x\t(x)=eq \f(-2-3-5-6,4)=-4,eq \x\t(y)=eq \f(20+23+27+30,4)=25,所以eq \(a,\s\up6(^))=eq \x\t(y)-eq \(b,\s\up6(^))eq \x\t(x)=25+2.4×(-4)=15.4,即经验回归方程为eq \(y,\s\up6(^))=15.4-2.4x,当x=-8时,eq \(y,\s\up6(^))=34.6.
2.甲、乙、丙、丁4位学生各自对A,B两变量进行经验回归分析,分别得到散点图与残差平方和eq \i\su(i=1,4, )(yi-eq \(y,\s\up6(^))i)2如下表:
哪位学生的试验结果体现拟合A,B两变量关系的模型拟合精度高( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
解析:选D 根据线性相关的知识,散点图中各样本点条状分布越均匀,同时保持残差平方和越小(对于已经获取的样本数据,R2的表达式中eq \i\su(i=1,4, )(yi-eq \x\t(y))2为确定的数,则残差平方和越小,R2越大),由回归分析建立的线性回归模型的拟合效果越好,由试验结果知丁要好些.
3.面对竞争日益激烈的消费市场,众多商家不断扩大自己的销售市场,以降低生产成本.某白酒酿造企业市场部对该企业9月份的产品销量x(单位:千箱)与单位成本y(单位:元)的资料进行线性经验回归分析,结果如下:eq \x\t(x)=eq \f(7,2),eq \x\t(y)=71,eq \i\su(i=1,6,x)eq \\al(2,i)=79,eq \i\su(i=1,6,x)iyi=1 481.则销量每增加1 000箱,单位成本下降________元.
解析:由题意知eq \(b,\s\up6(^))=eq \f(1 481-6×\f(7,2)×71,79-6×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7,2)))2)≈-1.818 2,
eq \(a,\s\up6(^))=71-(-1.818 2)×eq \f(7,2)≈77.36,eq \(y,\s\up6(^))=-1.818 2x+77.36,销量每增加1千箱,则单位成本下降1.818 2元.
答案:1.818 2
4.某地随着经济的发展,居民收入逐年增长,下表是该地某银行连续五年的储蓄存款(年底余额),如下表:
为了研究计算的方便,工作人员将上表的数据进行了处理,t=x-2 014,z=y-5得到下表:
(1)求z关于t的经验回归方程;
(2)通过(1)中的方程,求出y关于x的经验回归方程;
(3)用所求经验回归方程预测到2021年年底,该地储蓄存款额可达多少?
解:(1)∵eq \(t,\s\up6(-))=3,eq \(z,\s\up6(-))=2.2,eq \i\su(i=1,5,t)izi=45,eq \i\su(i=1,5,t)eq \\al(2,i)=55,
∴eq \(b,\s\up6(^))=eq \f(45-5×3×2.2,55-5×9)=1.2,
eq \(a,\s\up6(^))=eq \(z,\s\up6(-))-eq \(b,\s\up6(^))eq \(t,\s\up6(-))=2.2-1.2×3=-1.4,∴eq \(z,\s\up6(^))=1.2t-1.4.
(2)将t=x-2 014,z=y-5,
代入eq \(z,\s\up6(^))=1.2t-1.4,
得y-5=1.2(x-2 014)-1.4,
即eq \(y,\s\up6(^))=1.2x-2413.2.
(3)∵eq \(y,\s\up6(^))=1.2×2 021-2413.2=12,
∴预测到2021年年底,该地储蓄存款额可达12千亿元.
5.红外线治疗仪的治疗作用是在红外线照射下,组织温度升高,毛细血管扩张,血液加快,物质代谢增强,组织细胞活力及再生能力提高,对我们身体某些疾病的治疗有着很大的贡献.某药店兼营某种红外线治疗仪,经过近5个月的营销,对销售状况进行相关数据分析,发现月销量与销售价值有关,其统计数据如表:
(1)根据表中数据求y关于x的经验回归方程;
(2)①每台红外线治疗仪的价格为165元时,预测红外线治疗仪的月销售量;(四舍五入为整数)
②若该红外线治疗仪的成本为120元/台,药店为使每月获得最大的纯收益,利用(1)中结论,问每台该种红外线治疗仪的销售价格应定为多少元?(四舍五入,精确到1元)
参考公式:经验回归方程eq \(y,\s\up6(^))=eq \(b,\s\up6(^))x+eq \(a,\s\up6(^)),其中eq \(b,\s\up6(^))=eq \f(\i\su(i=1,n, )xi-\x\t(x)yi-\x\t(y),\i\su(i=1,n, )xi-\x\t(x)2),eq \(a,\s\up6(^))=eq \x\t(y)-eq \(b,\s\up6(^))eq \x\t(x).
解:(1)eq \x\t(x)=eq \f(140+150+160+170+180,5)=160,
eq \x\t(y)=eq \f(64+55+45+35+26,5)=45,
eq \i\su(i=1,5, )(xi-eq \x\t(x))2=(140-160)2+(150-160)2+(160-160)2+(170-160)2+(180-160)2=1 000,
eq \i\su(i=1,5, )(xi-eq \x\t(x))(yi-eq \x\t(y))=-20×19-10×10+0×0-10×10-20×19=-960,
∴eq \(b,\s\up6(^))=eq \f(\i\su(i=1,5, )xi-\x\t(x)yi-\x\t(y),\i\su(i=1,5, )xi-\x\t(x)2)=eq \f(-960,1 000)=-0.96,
∴eq \(a,\s\up6(^))=eq \x\t(y)-eq \(b,\s\up6(^))eq \x\t(x)=45+0.96×160=198.6,
∴y关于x的经验回归方程为eq \(y,\s\up6(^))=-0.96x+198.6.
(2)①由(1)知,当x=165时,eq \(y,\s\up6(^))=-0.96×165+198.6=40.2≈40,
即每台红外线治疗仪的价格为165元时,红外线治疗仪的月销售量约为40台.
②药店每月获得的纯收益Q(x)=(-0.96x+198.6)·(x-120)=-0.96x2+313.8x-23 832,
∴当x=eq \f(313.8,2×0.96)≈163时,Q(x)取得最大值,
即药店为使每月获得最大的纯收益,每台该种红外线治疗仪的销售价格应定为163元.x
0
1
2
3
y
1
3
5
7
x
0
1
3
4
y
2.2
4.3
4.8
6.7
x
1
2
3
4
5
y
a-1
-1
0.5
b+1
2.5
x
0
1
2
3
y
-1
1
m
8
x
24
15
23
19
16
11
20
16
17
13
y
92
79
97
89
64
47
83
68
71
59
收入x/万元
8.2
8.6
10.0
11.3
11.9
支出y/万元
6.2
7.5
8.0
8.5
9.8
日期
第一年
第二年
第三年
第四年
优惠金额x/千元
10
11
13
12
销售量y/辆
22
24
31
27
平均气温x/℃
-2
-3
-5
-6
销售额y/万元
20
23
27
30
学生
甲
乙
丙
丁
散点图
残差平方和
115
106
124
103
年份x
2015
2016
2017
2018
2019
储蓄存款y/千亿元
5
6
7
8
10
时间代号t
1
2
3
4
5
z
0
1
2
3
5
每台红外线治疗仪的销售价格x/元
140
150
160
170
180
红外线治疗仪的月销售量y/台
64
55
45
35
26
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