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章末综合测评(一) 统计案例
(时间120分钟,满分150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.在下列各量与量的关系中是相关关系的为( )
①正方体的体积与棱长之间的关系;②一块农田的水稻产量与施肥量之间的关系;③人的身高与年龄之间的关系;④家庭的支出与收入之间的关系;⑤某户家庭用电量与电费之间的关系.
A.①②③ B.③④
C.④⑤ D.②③④
【解析】 ①⑤是一种确定性关系,属于函数关系.②③④正确.
【答案】 D
2.(2016·哈尔滨高二检测)散点图在回归分析过程中的作用是( )
A.查找个体个数
B.比较个体数据大小关系
C.探究个体分类
D.粗略判断变量是否线性相关
【解析】 由散点图可以粗略地判断两个变量是否线性相关,故选D.
【答案】 D
3.身高与体重有关系可以用________来分析.( )
A.残差 B.回归分析
C.等高条形图 D.独立性检验
【解析】 因为身高与体重是两个具有相关关系的变量,所以要用回归分析来解决.
【答案】 B
4.一位母亲记录了她儿子3岁到9岁的身高,建立了她儿子身高与年龄的回归模型=73.93+7.19x,她用这个模型预测儿子10岁时的身高,则下面的叙述正确的是( )
A.她儿子10岁时的身高一定是145.83 cm
B.她儿子10岁时的身高一定是145.83 cm以上
C.她儿子10岁时的身高在145.83 cm左右
D.她儿子10岁时的身高一定是145.83 cm以下
【解析】 由回归模型得到的预测值是可能取值的平均值,而不是精确值,故选C.
【答案】 C
5.下列关于等高条形图的叙述正确的是( )
A.从等高条形图中可以精确地判断两个分类变量是否有关系
B.从等高条形图中可以看出两个变量频数的相对大小
C.从等高条形图可以粗略地看出两个分类变量是否有关系
D.以上说法都不对
【解析】 在等高条形图中仅能粗略地判断两个分类变量的关系,故A错.在等高条形图中仅能够找出频率,无法找出频数,故B错.
【答案】 C
6.(2016·咸阳高二检测)已知一个线性回归方程为=1.5x+45,其中x的取值依次为1,7,5,13,19,则=( )
A.58.5 B.46.5
C.60 D.75
【解析】 ∵=(1+7+5+13+19)=9,回归直线过样本点的中心(,),
∴=1.5×9+45=58.5.
【答案】 A
7.若两个变量的残差平方和是325,(yi-i)2=923,则随机误差对预报变量的贡献率约为( )
A.64.8% B.60%
C.35.2% D.40%
【解析】 相关指数R2表示解释变量对于预报变量变化的贡献率,故随机误差对预报变量的贡献率为×100%=×100%≈35.2%,故选C.
【答案】 C
8.在研究吸烟与患肺癌的关系中,通过收集数据并整理、分析,得到“吸烟与患肺癌有关”的结论,并且有99%的把握认为这个结论成立.下列说法正确的个数是( )
①在100个吸烟者中至少有99个人患肺癌;②如果一个人吸烟,那么这个人有99%的概率患肺癌;③在100个吸烟者中一定有患肺癌的人;④在100个吸烟者中可能一个患肺癌的人也没有.
【导学号:19220008】
A.4 B.3
C.2 D.1
【解析】 有99%的把握认为“吸烟与患肺癌有关”,指的是“吸烟与患肺癌有关”这个结论成立的可能性或者可信程度有99%,并不表明在100个吸烟者中至少有99个人患肺癌,也不能说如果一个人吸烟,那么这个人就有99%的概率患肺癌;更不能说在100个吸烟者中一定有患肺癌的人,反而有可能在100个吸烟者中,一个患肺癌的人也没有.故正确的说法仅有④,选D.
【答案】 D
9.下面是调查某地区男女中学生喜欢理科的等高条形图,阴影部分表示喜欢理科的百分比,从图1中可以看出( )
图1
A.性别与喜欢理科无关
B.女生中喜欢理科的百分比为80%
C.男生比女生喜欢理科的可能性大些
D.男生不喜欢理科的百分比为60%
【解析】 从题图中可以分析,男生喜欢理科的可能性比女生大一些.
【答案】 C
10.两个分类变量X和Y,值域分别为{x1,x2}和{y1,y2},其样本频数分别是a=10,b=21,c+d=35,若判断变量X和Y有关出错概率不超过2.5%,则c等于( )
A.3 B.4
C.5 D.6
【解析】 列2×2列联表如下:
x1
x2
总计
y1
a
b
31
y2
c
d
35
总计
10+c
21+d
66
故K2的观测值k=≥5.024.
将选项A、B、C、D代入验证可知选A.
【答案】 A
11.在两个学习基础相当的班级实行某种教学措施的试验,测试结果见下表,则试验效果与教学措施( )
优、良、中
差
总计
实验班
48
2
50
对比班
38
12
50
总计
86
14
100
A.有关 B.无关
C.关系不明确 D.以上都不正确
【解析】 随机变量K2的观测值为
k=≈8.306>7.879,则认为“试验效果与教学措施有关”的概率为0.995.
【答案】 A
12.为预测某种产品的回收率y,需要研究它和原料有效成分含量x之间的相关关系,现取了8组观测值.计算知i=52,i=228,=478,iyi=1 849,则y对x的回归方程是( )
A.=11.47+2.62x B.=-11.47+2.62x
C.=2.62+11.47x D.=11.47-2.62x
【解析】 由已知数据计算可得=2.62,=11.47,所以回归方程是=11.47+2.62x,故选A.
【答案】 A
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上.)
13.若一组观测值(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)之间满足yi=bxi+a+ei(i=1,2,…,n),若ei恒为0,则R2的值为________.
【解析】 由ei恒为0,知yi=i,即yi-i=0,故R2=1-=1-0=1.
【答案】 1
14.已知方程=0.85x-82.71是根据女大学生的身高预报体重的回归方程,其中x的单位是cm,y的单位是kg,那么针对某个体(160,53)的随机误差是________.
【解析】 因为回归方程为=0.85x-82.71,所以当x=160时,=0.85×160-82.71=53.29,所以针对某个体(160,53)的随机误差是53-53.29=-0.29.
【答案】 -0.29
15.为了判断高中三年级学生是否选修文科与性别的关系,现随机抽取50名学生,得到如下2×2列联表:
理科
文科
男
13
10
女
7
20
已知P(K2≥3.841)≈0.05,P(K2≥5.024)≈0.025.根据表中数据,得到k=≈4.844,则认为“选修文科与性别有关系”出错的可能性为________.
【解析】 k≈4.844>3.841,故判断出错的概率为0.05.
【答案】 0.05
16.若对于变量y与x的10组统计数据的回归模型中,相关指数R2=0.95,又知残差平方和为120.53,那么(yi-)2的值为________.
【解析】 ∵R2=1-,
残差平方和(yi-i)2=120.53,
∴0.95=1-,
∴(yi-)2=2 410.6.
【答案】 2 410.6
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(本小题满分10分)假设某农作物基本苗数x与有效穗y之间存在相关关系,今测得5组数据如下:
x
15.0
25.8
30.0
36.6
44.4
y
39.4
42.9
42.9
43.1
49.2
请画出散点图,并用散点图粗略地判断x,y是否线性相关.
【解】 散点图如图所示.
从散点图可以看出这些点大致分布在一条直线附近,所以x,y线性相关.
18.(本小题满分12分)吃零食是中学生中普遍存在的现象,吃零食对学生身体发育有诸多不利影响,影响学生的健康成长.下表是性别与吃零食的列联表:
男
女
总计
喜欢吃零食
5
12
17
不喜欢吃零食
40
28
68
总计
45
40
85
请问喜欢吃零食与性别是否有关?
【解】 k=,
把相关数据代入公式,得
k=≈4.722>3.841.
因此,在犯错误的概率不超过0.05的前提下,可以认为“喜欢吃零食与性别有关”.
19.(本小题满分12分)(2016·曲阜师大附中高二检测)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)
8
8.2
8.4
8.6
8.8
9
销量y(件)
90
84
83
m
75
68
根据最小二乘法建立的回归直线方程为=-20x+250.
(1)试求表格中m的值;
(2)预计在今后的销售中,销量与单价仍然服从建立的回归方程,且该产品的成本是5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)
【导学号:19220009】
【解】 (1)由于=(8+8.2+8.4+8.6+8.8+9)=8.5,
所以=-20×8.5+250=80,
故(90+84+83+m+75+68)=80,
解得m=80.
(2)设工厂获得的利润为L元,依题意得
L=(x-5)(-20x+250)
=-20(x>0),
所以x=8.75时,L取得最大值.
故当单价定为8.75元/件时,工厂可获得最大利润.
20.(本小题满分12分)如图2是对用药与不用药,感冒已好与未好进行统计的等高条形图.若此次统计中,用药的患者是70人,不用药的患者是40人,试问:能否在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为“感冒已好与用药有关”?
图2
【解】 根据题中的等高条形图,可得在用药的患者中感冒已好的人数为70×=56,在不用药的患者中感冒已好的人数为40×=12.
2×2列联表如下:
感冒已好
感冒未好
总计
用药
56
14
70
不用药
12
28
40
总计
68
42
110
根据表中数据,得到
k=≈26.96>10.828.
因此,能在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为感冒已好与用药有关系.
21.(本小题满分12分)(2016·湛江高二检测)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,为此作了四次试验,得到的数据如下:
零件个数x(个)
2
3
4
5
加工时间y(小时)
2.5
3
4
4.5
(1)在给定的坐标系中画出表中数据的散点图;
图3
(2)求出y关于x的线性回归方程=x+,并在坐标系中画出回归直线;
(3)试预测加工10个零件需要多少时间?
参考公式:回归直线=x+,其中==,=-.
【解】 (1)散点图如图:
(2)由表格计算得iyi=52.5,=3.5,=3.5,=54,所以=0.7,=1.05,所以=0.7x+1.05,回归直线如上图;
(3)将x=10代入回归直线方程得=0.7×10+1.05=8.05(小时),
所以预测加工10个零件需要8.05小时.
22.(本小题满分12分)为了研究某种细菌随时间x变化时,繁殖个数y的变化,收集数据如下:
天数x/天
1
2
3
4
5
6
繁殖个数y/个
6
12
25
49
95
190
(1)用天数x作解释变量,繁殖个数y作预报变量,作出这些数据的散点图;
(2)描述解释变量x与预报变量y之间的关系;
(3)计算相关指数.
【解】 (1)所作散点图如图所示.
(2)由散点图看出样本点分布在一条指数型函数y=c1ec2x的周围,于是令z=ln y,则
x
1
2
3
4
5
6
z
1.79
2.48
3.22
3.89
4.55
5.25
由计算得:=0.69x+1.115,则有=e0.69x+1.115.
(3)
6.08
12.12
24.17
48.18
96.06
191.52
y
6
12
25
49
95
190
=(yi-i)2=4.816 1,(yi-)2=24 642.8,
R2=1-≈0.999 8,
即解释变量“天数”对预报变量“繁殖细菌个数”解释了99.98%.
(时间120分钟,满分150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.在下列各量与量的关系中是相关关系的为( )
①正方体的体积与棱长之间的关系;②一块农田的水稻产量与施肥量之间的关系;③人的身高与年龄之间的关系;④家庭的支出与收入之间的关系;⑤某户家庭用电量与电费之间的关系.
A.①②③ B.③④
C.④⑤ D.②③④
【解析】 ①⑤是一种确定性关系,属于函数关系.②③④正确.
【答案】 D
2.(2016·哈尔滨高二检测)散点图在回归分析过程中的作用是( )
A.查找个体个数
B.比较个体数据大小关系
C.探究个体分类
D.粗略判断变量是否线性相关
【解析】 由散点图可以粗略地判断两个变量是否线性相关,故选D.
【答案】 D
3.身高与体重有关系可以用________来分析.( )
A.残差 B.回归分析
C.等高条形图 D.独立性检验
【解析】 因为身高与体重是两个具有相关关系的变量,所以要用回归分析来解决.
【答案】 B
4.一位母亲记录了她儿子3岁到9岁的身高,建立了她儿子身高与年龄的回归模型=73.93+7.19x,她用这个模型预测儿子10岁时的身高,则下面的叙述正确的是( )
A.她儿子10岁时的身高一定是145.83 cm
B.她儿子10岁时的身高一定是145.83 cm以上
C.她儿子10岁时的身高在145.83 cm左右
D.她儿子10岁时的身高一定是145.83 cm以下
【解析】 由回归模型得到的预测值是可能取值的平均值,而不是精确值,故选C.
【答案】 C
5.下列关于等高条形图的叙述正确的是( )
A.从等高条形图中可以精确地判断两个分类变量是否有关系
B.从等高条形图中可以看出两个变量频数的相对大小
C.从等高条形图可以粗略地看出两个分类变量是否有关系
D.以上说法都不对
【解析】 在等高条形图中仅能粗略地判断两个分类变量的关系,故A错.在等高条形图中仅能够找出频率,无法找出频数,故B错.
【答案】 C
6.(2016·咸阳高二检测)已知一个线性回归方程为=1.5x+45,其中x的取值依次为1,7,5,13,19,则=( )
A.58.5 B.46.5
C.60 D.75
【解析】 ∵=(1+7+5+13+19)=9,回归直线过样本点的中心(,),
∴=1.5×9+45=58.5.
【答案】 A
7.若两个变量的残差平方和是325,(yi-i)2=923,则随机误差对预报变量的贡献率约为( )
A.64.8% B.60%
C.35.2% D.40%
【解析】 相关指数R2表示解释变量对于预报变量变化的贡献率,故随机误差对预报变量的贡献率为×100%=×100%≈35.2%,故选C.
【答案】 C
8.在研究吸烟与患肺癌的关系中,通过收集数据并整理、分析,得到“吸烟与患肺癌有关”的结论,并且有99%的把握认为这个结论成立.下列说法正确的个数是( )
①在100个吸烟者中至少有99个人患肺癌;②如果一个人吸烟,那么这个人有99%的概率患肺癌;③在100个吸烟者中一定有患肺癌的人;④在100个吸烟者中可能一个患肺癌的人也没有.
【导学号:19220008】
A.4 B.3
C.2 D.1
【解析】 有99%的把握认为“吸烟与患肺癌有关”,指的是“吸烟与患肺癌有关”这个结论成立的可能性或者可信程度有99%,并不表明在100个吸烟者中至少有99个人患肺癌,也不能说如果一个人吸烟,那么这个人就有99%的概率患肺癌;更不能说在100个吸烟者中一定有患肺癌的人,反而有可能在100个吸烟者中,一个患肺癌的人也没有.故正确的说法仅有④,选D.
【答案】 D
9.下面是调查某地区男女中学生喜欢理科的等高条形图,阴影部分表示喜欢理科的百分比,从图1中可以看出( )
图1
A.性别与喜欢理科无关
B.女生中喜欢理科的百分比为80%
C.男生比女生喜欢理科的可能性大些
D.男生不喜欢理科的百分比为60%
【解析】 从题图中可以分析,男生喜欢理科的可能性比女生大一些.
【答案】 C
10.两个分类变量X和Y,值域分别为{x1,x2}和{y1,y2},其样本频数分别是a=10,b=21,c+d=35,若判断变量X和Y有关出错概率不超过2.5%,则c等于( )
A.3 B.4
C.5 D.6
【解析】 列2×2列联表如下:
x1
x2
总计
y1
a
b
31
y2
c
d
35
总计
10+c
21+d
66
故K2的观测值k=≥5.024.
将选项A、B、C、D代入验证可知选A.
【答案】 A
11.在两个学习基础相当的班级实行某种教学措施的试验,测试结果见下表,则试验效果与教学措施( )
优、良、中
差
总计
实验班
48
2
50
对比班
38
12
50
总计
86
14
100
A.有关 B.无关
C.关系不明确 D.以上都不正确
【解析】 随机变量K2的观测值为
k=≈8.306>7.879,则认为“试验效果与教学措施有关”的概率为0.995.
【答案】 A
12.为预测某种产品的回收率y,需要研究它和原料有效成分含量x之间的相关关系,现取了8组观测值.计算知i=52,i=228,=478,iyi=1 849,则y对x的回归方程是( )
A.=11.47+2.62x B.=-11.47+2.62x
C.=2.62+11.47x D.=11.47-2.62x
【解析】 由已知数据计算可得=2.62,=11.47,所以回归方程是=11.47+2.62x,故选A.
【答案】 A
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上.)
13.若一组观测值(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)之间满足yi=bxi+a+ei(i=1,2,…,n),若ei恒为0,则R2的值为________.
【解析】 由ei恒为0,知yi=i,即yi-i=0,故R2=1-=1-0=1.
【答案】 1
14.已知方程=0.85x-82.71是根据女大学生的身高预报体重的回归方程,其中x的单位是cm,y的单位是kg,那么针对某个体(160,53)的随机误差是________.
【解析】 因为回归方程为=0.85x-82.71,所以当x=160时,=0.85×160-82.71=53.29,所以针对某个体(160,53)的随机误差是53-53.29=-0.29.
【答案】 -0.29
15.为了判断高中三年级学生是否选修文科与性别的关系,现随机抽取50名学生,得到如下2×2列联表:
理科
文科
男
13
10
女
7
20
已知P(K2≥3.841)≈0.05,P(K2≥5.024)≈0.025.根据表中数据,得到k=≈4.844,则认为“选修文科与性别有关系”出错的可能性为________.
【解析】 k≈4.844>3.841,故判断出错的概率为0.05.
【答案】 0.05
16.若对于变量y与x的10组统计数据的回归模型中,相关指数R2=0.95,又知残差平方和为120.53,那么(yi-)2的值为________.
【解析】 ∵R2=1-,
残差平方和(yi-i)2=120.53,
∴0.95=1-,
∴(yi-)2=2 410.6.
【答案】 2 410.6
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(本小题满分10分)假设某农作物基本苗数x与有效穗y之间存在相关关系,今测得5组数据如下:
x
15.0
25.8
30.0
36.6
44.4
y
39.4
42.9
42.9
43.1
49.2
请画出散点图,并用散点图粗略地判断x,y是否线性相关.
【解】 散点图如图所示.
从散点图可以看出这些点大致分布在一条直线附近,所以x,y线性相关.
18.(本小题满分12分)吃零食是中学生中普遍存在的现象,吃零食对学生身体发育有诸多不利影响,影响学生的健康成长.下表是性别与吃零食的列联表:
男
女
总计
喜欢吃零食
5
12
17
不喜欢吃零食
40
28
68
总计
45
40
85
请问喜欢吃零食与性别是否有关?
【解】 k=,
把相关数据代入公式,得
k=≈4.722>3.841.
因此,在犯错误的概率不超过0.05的前提下,可以认为“喜欢吃零食与性别有关”.
19.(本小题满分12分)(2016·曲阜师大附中高二检测)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)
8
8.2
8.4
8.6
8.8
9
销量y(件)
90
84
83
m
75
68
根据最小二乘法建立的回归直线方程为=-20x+250.
(1)试求表格中m的值;
(2)预计在今后的销售中,销量与单价仍然服从建立的回归方程,且该产品的成本是5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)
【导学号:19220009】
【解】 (1)由于=(8+8.2+8.4+8.6+8.8+9)=8.5,
所以=-20×8.5+250=80,
故(90+84+83+m+75+68)=80,
解得m=80.
(2)设工厂获得的利润为L元,依题意得
L=(x-5)(-20x+250)
=-20(x>0),
所以x=8.75时,L取得最大值.
故当单价定为8.75元/件时,工厂可获得最大利润.
20.(本小题满分12分)如图2是对用药与不用药,感冒已好与未好进行统计的等高条形图.若此次统计中,用药的患者是70人,不用药的患者是40人,试问:能否在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为“感冒已好与用药有关”?
图2
【解】 根据题中的等高条形图,可得在用药的患者中感冒已好的人数为70×=56,在不用药的患者中感冒已好的人数为40×=12.
2×2列联表如下:
感冒已好
感冒未好
总计
用药
56
14
70
不用药
12
28
40
总计
68
42
110
根据表中数据,得到
k=≈26.96>10.828.
因此,能在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为感冒已好与用药有关系.
21.(本小题满分12分)(2016·湛江高二检测)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,为此作了四次试验,得到的数据如下:
零件个数x(个)
2
3
4
5
加工时间y(小时)
2.5
3
4
4.5
(1)在给定的坐标系中画出表中数据的散点图;
图3
(2)求出y关于x的线性回归方程=x+,并在坐标系中画出回归直线;
(3)试预测加工10个零件需要多少时间?
参考公式:回归直线=x+,其中==,=-.
【解】 (1)散点图如图:
(2)由表格计算得iyi=52.5,=3.5,=3.5,=54,所以=0.7,=1.05,所以=0.7x+1.05,回归直线如上图;
(3)将x=10代入回归直线方程得=0.7×10+1.05=8.05(小时),
所以预测加工10个零件需要8.05小时.
22.(本小题满分12分)为了研究某种细菌随时间x变化时,繁殖个数y的变化,收集数据如下:
天数x/天
1
2
3
4
5
6
繁殖个数y/个
6
12
25
49
95
190
(1)用天数x作解释变量,繁殖个数y作预报变量,作出这些数据的散点图;
(2)描述解释变量x与预报变量y之间的关系;
(3)计算相关指数.
【解】 (1)所作散点图如图所示.
(2)由散点图看出样本点分布在一条指数型函数y=c1ec2x的周围,于是令z=ln y,则
x
1
2
3
4
5
6
z
1.79
2.48
3.22
3.89
4.55
5.25
由计算得:=0.69x+1.115,则有=e0.69x+1.115.
(3)
6.08
12.12
24.17
48.18
96.06
191.52
y
6
12
25
49
95
190
=(yi-i)2=4.816 1,(yi-)2=24 642.8,
R2=1-≈0.999 8,
即解释变量“天数”对预报变量“繁殖细菌个数”解释了99.98%.
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