高考數(shù)學一輪總復(fù)習 第九章 第3節(jié) 變量間的相關(guān)關(guān)系與統(tǒng)計案例課件.ppt
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第九章 統(tǒng)計、統(tǒng)計案例,第 3節(jié) 變量間的相關(guān)關(guān)系與 統(tǒng)計案例,,1.會作兩個相關(guān)變量的數(shù)據(jù)的散點圖,會利用散點圖認識變量間的相關(guān)關(guān)系. 2.了解最小二乘法的思想,能根據(jù)給出的線性回歸方程系數(shù)公式建立線性回歸方程. 3.了解獨立性檢驗(只要求2×2列聯(lián)表)的基本思想、方法及其簡單應(yīng)用. 4.了解回歸分析的基本思想、方法及其簡單應(yīng)用.,[要點梳理] 1.變量間的相關(guān)關(guān)系 (1)常見的兩變量之間的關(guān)系有兩類:一類是函數(shù)關(guān)系,另一類是相關(guān)關(guān)系;與函數(shù)關(guān)系不同,相關(guān)關(guān)系是一種非確定性關(guān)系. (2)從散點圖上看,點分布在從左下角到右上角的區(qū)域內(nèi),兩個變量的這種相關(guān)關(guān)系稱為正相關(guān),點分布在左上角到右下角的區(qū)域內(nèi),兩個變量的相關(guān)關(guān)系為負相關(guān).,,,,,質(zhì)疑探究1:相關(guān)關(guān)系與函數(shù)關(guān)系有何異同點? 提示:(1)相同點:兩者均是指兩個變量的關(guān)系. (2)不同點:①函數(shù)關(guān)系是一種確定的關(guān)系,相關(guān)關(guān)系是一種非確定的關(guān)系. ②函數(shù)關(guān)系是一種因果關(guān)系,而相關(guān)關(guān)系不一定是因果關(guān)系,也可能是伴隨關(guān)系.,2.回歸方程與回歸分析 (1)線性相關(guān)關(guān)系與回歸直線 如果散點圖中點的分布從整體上看大致在_____________附近,就稱這兩個變量之間具有線性相關(guān)關(guān)系,這條直線叫做回歸直線. (2)回歸方程 ①最小二乘法:求回歸直線使得樣本數(shù)據(jù)的點到回歸直線的_______________最小的方法叫做最小二乘法.,一條直線,距離的平方和,相關(guān)關(guān)系,3.獨立性檢驗 (1)分類變量 變量的不同“值”表示個體所屬的__________,像這樣的變量稱為分類變量. (2)列聯(lián)表 列出兩個分類變量的_______,稱為列聯(lián)表.假設(shè)有兩個分類變量X和Y,它們的取值分別為{x1,x2}和{y1,y2},其樣本頻數(shù)列聯(lián)表(稱為2×2列聯(lián)表)為 2×2列聯(lián)表,不同類別,頻數(shù)表,,(3)獨立性檢驗 利用隨機變量K2來判斷“兩個分類變量有關(guān)系”的方法稱為獨立性檢驗. (4)獨立性檢驗的步驟 ①計算隨機變量K2的觀測值k,查表確定臨界值k0:,②如果k≥k0,就推斷“X與Y有關(guān)系”,這種推斷犯錯誤的概率不超過P(K2≥k0);否則,就認為在犯錯誤的概率不超過P(K2≥k0)的前提下不能推斷“X與Y有關(guān)系”. 質(zhì)疑探究2:k2≥3.841和k2≥6.635分別說明了什么問題? 提示:獨立性檢驗得出的結(jié)論帶有概率性質(zhì),只能說結(jié)論成立的概率有多大,而不能完全肯定一個結(jié)論,因此才出現(xiàn)了臨界值,3.841和6.635就是兩個常用的臨界值,一般認為當k2≥3.841時,則有95%的把握說事件A與B有關(guān);當k2≥6.635時,則有99%的把握說事件A與B有關(guān).,[基礎(chǔ)自測] 1.下面四個散點圖中點的分布狀態(tài),可以直觀上判斷兩個變量之間具有線性相關(guān)關(guān)系的是( ),,A.①② B.③ C.②③ D.②③④,[解析] 散點圖①中的點無規(guī)律分布,范圍很廣,表明兩個變量之間的相關(guān)程度很??;②中所有的點都在同一條直線上,是函數(shù)關(guān)系;③中點的分布在一條帶狀區(qū)域上,即點分布在一條直線的附近,是線性相關(guān)關(guān)系;④中的點也分布在一條帶狀區(qū)域內(nèi),但不是線性的,而是一條曲線附近,所以不是線性相關(guān)關(guān)系. 故選B. [答案] B,2.(2015·棗莊模擬)下面是2×2列聯(lián)表:,則表中a,b的值分別為( ) A.94,72 B.52,50 C.52,74 D.74,52 [解析] ∵a+21=73,∴a=52,又a+22=b,∴b=74. 故選C. [答案] C,3.設(shè)某大學的女生體重y(單位:kg)與身高x(單位:cm)具有線性相關(guān)關(guān)系,根據(jù)一組樣本數(shù)據(jù)(xi,yi)(i=1,2,…,n),用最小二乘法建立的回歸直線方程為y=0.85x-85.71,則下列結(jié)論中不正確的是( ),[答案] D,4.已知x、y的取值如下表:,從所得的散點圖分析,y與x線性相關(guān),且y =0.95x+a,則a=________.,5.在一項打鼾與患心臟病的調(diào)查中,共調(diào)查了1 671人,經(jīng)過計算χ2=27.63,根據(jù)這一數(shù)據(jù)分析,我們有理由認為打鼾與患心臟病是________的(有關(guān),無關(guān)). [解析] 由χ2=27.63與臨界值比較,我們有99.9%的把握說打鼾與患心臟病有關(guān). [答案] 有關(guān),[典例透析] 考向一 相關(guān)關(guān)系的判斷 例1 下面是水稻產(chǎn)量與施化肥量的一組觀測數(shù)據(jù): 施化肥量:15 20 25 30 35 40 45 水稻產(chǎn)量:320 330 360 410 460 470 480 (1)將上述數(shù)據(jù)制成散點圖; (2)你能從散點圖中發(fā)現(xiàn)施化肥量與水稻產(chǎn)量近似成什么關(guān)系嗎?水稻產(chǎn)量會一直隨施化肥量的增加而增長嗎?,,思路點撥 以水稻產(chǎn)量為縱軸,以施化肥量為x軸,建系描點觀察點的分布情況.,[解] (1)散點圖如圖:,,(2)從圖中可以發(fā)現(xiàn)施化肥量與水稻產(chǎn)量具有線性相關(guān)關(guān)系,當施化肥量由小到大變化時,水稻產(chǎn)量由小變大,圖中的數(shù)據(jù)點大致分布在一條直線的附近,因此施化肥量和水稻產(chǎn)量近似成線性相關(guān)關(guān)系,但水稻產(chǎn)量只是在一定范圍內(nèi)隨著化肥施用量的增加而增長. 拓展提高 利用散點圖判斷兩個變量是否有相關(guān)關(guān)系是比較簡便的方法.在散點圖中如果所有的樣本點都落在某一函數(shù)的曲線上,就用該函數(shù)來描述變量之間的關(guān)系,即變量之間具有函數(shù)關(guān)系,如果所有的樣本點落在某一函數(shù)的曲線附近,變量之間就有相關(guān)關(guān)系,如果所有的樣本點都落在某一直線附近,變量之間就有線性相關(guān)關(guān)系.,活學活用1 (2015·鎮(zhèn)江聯(lián)考)如圖所示,有5組(x,y)數(shù)據(jù),去掉________組數(shù)據(jù)后,剩下的4組數(shù)據(jù)具有較強的線性相關(guān)關(guān)系.,,[解析] A、B、C、E大致在一條直線上,而D較遠. [答案] D,活學活用2 (2015·南昌模擬)以下是某地搜集到的新房屋的銷售價格y和房屋的面積x的數(shù)據(jù).,(1)求線性回歸方程; (2)據(jù)(1)的結(jié)果估計當房屋面積為150 m2時的銷售價格.,考向三 獨立性檢驗 例3 (2015·石家莊模擬)為了調(diào)查某大學學生在某天上網(wǎng)的時間,隨機對100名男生和100名女生進行了不記名的問卷調(diào)查.得到了如下的統(tǒng)計結(jié)果: 表1:男生上網(wǎng)時間與頻數(shù)分布表,表2:女生上網(wǎng)時間與頻數(shù)分布表,(1)從這200名學生中任抽1人,求上網(wǎng)時間在[50,60)間的概率. (2)完成下面的2×2列聯(lián)表,并回答能否有90%的把握認為“大學生上網(wǎng)時間與性別有關(guān)”?,思路點撥 (1)根據(jù)古典概型求概率. (2)列2×2列聯(lián)表,計算χ2確定把握度.,(2),拓展提高 解決獨立性檢驗的應(yīng)用問題,首先要根據(jù)題目條件列出兩個變量的2×2列聯(lián)表,通過計算隨機變量χ2的值,依據(jù)臨界值與犯錯誤的概率得出結(jié)論.注意觀測值的臨界值與概率間的對應(yīng)關(guān)系. 提醒:準確計算K2的值是正確判斷的前提.,活學活用3 (2015·東北三校聯(lián)考)某學生對其親屬30人的飲食習慣進行了一次調(diào)查,并用下圖所示的莖葉圖表示30人的飲食指數(shù).(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)以上數(shù)據(jù)完成下列2×2列聯(lián)表:,(2)能否有99%的把握認為其親屬的飲食習慣與年齡有關(guān)?并寫出簡要分析.,[解] (1)2×2列聯(lián)表如下:,規(guī)范答題8 概率、統(tǒng)計案例問題的規(guī)范答題 典例 (本小題滿分12分)(2013·福建高考)某工廠有25周歲以上(含25周歲)工人300名,25周歲以下工人200名.為研究工人的日平均生產(chǎn)量是否與年齡有關(guān),現(xiàn)采用分層抽樣的方法,從中抽取了100名工人,先統(tǒng)計了他們某月的日平均生產(chǎn)件數(shù),然后按工人年齡在“25周歲以上(含25周歲)”和“25周歲以下”分為兩組,再將兩組工人的日平均生產(chǎn)件數(shù)分成5組:[50,60)、[60,70)、[70,80)、[80,90)、[90,100]分別加以統(tǒng)計,得到如圖所示的頻率分布直方圖.,,,,審題視角 由頻率分布直方圖列舉基本事件,結(jié)合古典概型,求概率.利用獨立性檢驗公式計算χ2. [滿分展示] [解] (1)由已知得,樣本中有25周歲以上組工人60名,25周歲以下組工人40名.所以,樣本中日平均生產(chǎn)件數(shù)不足60件的工人中,25周歲以上組工人有60×0.05=3(人),記為A1,A2,A3;25周歲以下組工人有40×0.05=2(人),記為B1,B2.(2分),(2)由頻率分布直方圖可知,在抽取的100名工人中,“25周歲以上組”中的生產(chǎn)能手60×0.25=15(人),“25周歲以下組”中的生產(chǎn)能手40×0.375=15(人),據(jù)此可得2×2列聯(lián)表如下:,【答題模板】 第1步:由分層抽樣計算兩組工人的數(shù)目 第2步:由頻率分布直方圖計算兩組不足60件的人數(shù) 第3步:列舉5人抽取2人的基本事件數(shù) 第4步:由古典概型計算概率 第5步:統(tǒng)計生產(chǎn)能手與非生產(chǎn)能手,列2×2列聯(lián)表 第6步:由公式計算K2,確定答案,跟蹤訓練 (2015·張掖市三診)隨著工業(yè)化以及城市車輛的增加,城市的空氣污染越來越嚴重,空氣質(zhì)量指數(shù)API一直居高不下,對人體的呼吸系統(tǒng)造成了嚴重的影響.現(xiàn)調(diào)查了某市500名居民的工作場所和呼吸系統(tǒng)健康,得到列聯(lián)表如下:,[解] (Ⅰ)列聯(lián)表如下:,[思維升華] 【方法與技巧】,1.求回歸直線方程,關(guān)鍵在于正確求出系數(shù)a,b,由于a,b的計算量大,計算時應(yīng)仔細謹慎,分層進行,避免因計算而產(chǎn)生錯誤.(注意回歸直線方程中一次項系數(shù)為b,常數(shù)項為a,這與一次函數(shù)的習慣表示不同).,2.回歸分析是處理變量相關(guān)關(guān)系的一種數(shù)學方法.主要解決:(1)確定特定量之間是否有相關(guān)關(guān)系,如果有就找出它們之間貼近的數(shù)學表達式;(2)根據(jù)一組觀察值,預(yù)測變量的取值及判斷變量取值的變化趨勢;(3)求出回歸直線方程. 3.根據(jù)χ2的值可以判斷兩個分類事件有關(guān)的可信程度.,【失誤與防范】,1.r的大小說明兩變量是否相關(guān),|r|越接近1,線性相關(guān)程度越強;|r|越接近0,線性相關(guān)程度越弱. 2.獨立性檢驗的統(tǒng)計量χ2=3.841是判斷是否有關(guān)系的臨界值,χ2≤3.841應(yīng)判斷為沒有充分證據(jù)顯示兩變量有關(guān)系,而不能作為小于95%的量化值來判斷.,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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