2016_2017学年高中数学第一章统计案例章末分层突破学案北师大版选修.docx

【课堂新坐标】2016-2017学年高中数学 第一章 统计案例章末分层突破学案 北师大版选修1-2自我校对回归分析独立性检验相关系数相互独立事件,回归分析分析两个变量线性相关的常用方法：(1)散点图法，该法主要是用来直观地分析两变量间是否存在相关关系(2)相关系数法，该法主要是从量上分析两个变量间相互联系的密切程度，|r|越接近于1，相关程度越大；|r|越接近于0，相关程度越小下表是一位母亲给儿子作的成长记录：年龄/周岁3456789身高/cm90.897.6104.2110.9115.6122.0128.5年龄/周岁10111213141516身高/cm134.2140.8147.6154.2160.9167.5173.0(1)年龄和身高之间具有怎样的相关关系？(2)如果年龄(3周岁16周岁之间)相差5岁，其身高有多大差异？(3)如果身高相差20 cm，其年龄相差多少？【精彩点拨】本例考查对两个变量进行回归分析首先求出相关系数，根据相关系数的大小判断其是否线性相关，由此展开运算【规范解答】(1)设年龄为x，身高为y，则(341516)9.5，(90.897.6167.5173.0)131.985 7，x1 491，y252 958.2，xiyi18 990.6，14 17 554.1，x14()2227.5，y14()29 075.05，xiyi14 1 436.5，r0.999 7.因此，年龄和身高之间具有较强的线性相关关系(2)由(1)得b6.314，ab131.985 76.3149.572，x与y的线性回归方程为y6.314x72.因此，如果年龄相差5岁，那么身高相差6.314531.57(cm)(3)如果身高相差20 cm，年龄相差3.1683(岁)再练一题1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，提到如下数据：单价x(元)88.28.48.68.89销量y(件)908483807568(1)求回归直线方程ybxa，其中b20，ab；(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)【解】(1)由于(x1x2x3x4x5x6)8.5，(y1y2y3y4y5y6)80.所以ab80208.5250，从而回归直线方程为y20x250.(2)设工厂获得的利润为L元，依题意得Lx(20x250)4(20x250)20x2330x1 000202361.25.当且仅当x8.25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,条件概率1条件概率公式揭示了条件概率P(A|B)与事件概率P(B)、 P(AB)三者之间的关系下列两种情况可利用条件概率公式：一种情况是已知P(B)和P(AB)时去求出P(A|B)；另一种情况是已知P(B)和P(A|B)时去求出P(AB)对于后一种情况，为了方便也常将条件概率公式改写为如下的乘法公式：若P(A)0，有P(AB)P(A)P(B|A)2乘法公式与条件概率公式实际上是一个公式，要求 P(AB)时，必须知道P(A|B)或P(B|A)；反之，要求P(A|B)时，必须知道积事件AB的概率P(AB)，在解决实际问题时，不要把求P(AB)的问题误认为是求P(A|B)的问题盒子里装有16个球，其中6个是玻璃球，10个是木质球，玻璃球中有2个是红球，4个是蓝球；木质球中有3个是红球，7个是蓝球现从中任取一个(假设每个球被取到是等可能的)是蓝球，问该球是玻璃球的概率是多少？ 【精彩点拨】 要注意B发生时A发生的概率与A，B同时发生的概率的区别【规范解答】 设事件A：“任取一球，是玻璃球”；事件B：“任取一球，是蓝球”由题中数据可列表如下：红球 蓝球 总计玻璃球 2 4 6木质球 3 7 10总计 5 11 16 由表知，P(B)，P(AB)，故所求事件的概率为P(A|B).再练一题2有外形相同的球分装三个盒子，每盒10个其中，第一个盒子中有7个球标有字母A,3个球标有字母B；第二个盒子中有红球和白球各5个；第三个盒子中则有红球8个，白球2个试验按如下规则进行：先在第一个盒子中任取一个球，若取得标有字母A的球，则在第二个盒子中任取一个球；若第一次取得标有字母B的球，则在第三个盒子中任取一个球如果第二次取出的是红球，则称试验为成功求试验成功的概率【解】 设A从第一个盒子中取得标有字母A的球B从第一个盒子中取得标有字母B的球，C从第二个盒子中取一个红球，D从第三个盒子中取一个红球，则容易求得P(A)，P(B)，则P(C)，P(D).显然，事件AC与事件BD互斥，且事件A与C是相互独立的，所以试验成功的概率为PP(AC)P(BD)P(A)P(C)P(B)P(D)，所以本次试验成功的概率为.独立性检验独立性检验问题的基本步骤为：(1)找相关数据，作列联表(2)求统计量2.(3)判断可能性，注意与临界值做比较，得出事件有关的可信度考察黄烟经过药物处理跟发生青花病的关系，得到如下数据：在试验的470株黄烟中，经过药物处理的黄烟有25株发生青花病，60株没有发生青花病；未经过药物处理的有185株发生青花病，200株没有发生青花病试推断经过药物处理跟发生青花病是否有关系【精彩点拨】提出假设，根据22列联表求出2，从而进行判断【规范解答】由已知得到下表：药物处理未经过药物处理总计青花病25185210无青花病60200260总计85385470假设经过药物处理跟发生青花病无关根据22列联表中的数据，可以求得29.788.因为27.879，所以我们有99.5%的把握认为经过药物处理跟发生青花病是有关系的再练一题3某学校高三年级有学生1 000名，经调查研究，其中750名同学经常参加体育锻炼(称为A类同学)，另外250名同学不经常参加体育锻炼(称为B类同学)现用分层抽样方法(按A类、B类分两层)从该年级的学生中共抽查100名同学，如果以身高达165 cm作为达标的标准，对抽取的100名学生，得到以下列联表：体育锻炼与身高达标22列联表：身高达标身高不达标总计积极参加体育锻炼40不积极参加体育锻炼15总计100(1)完成上表；(2)请问体育锻炼与身高达标是否有关系？(2值精确到0.01)参考公式：2.【解】(1)身高达标身高不达标总计积极参加体育锻炼403575不积极参加体育锻炼101525总计5050100(2)根据列联表得21.332.706，所以没有充分的理由说明体育锻炼与身高达标有关系1(2015湖北高考)已知变量x和y满足关系y0.1x1，变量y与z正相关下列结论中正确的是()Ax与y正相关，x与z负相关Bx与y正相关，x与z正相关Cx与y负相关，x与z负相关Dx与y负相关，x与z正相关【解析】根据正相关和负相关的定义进行判断若线性回归方程的斜率为正，则两个变量正相关，若斜率为负，则负相关因为y0.1x1的斜率小于0，故x与y负相关因为y与z正相关，可设zbya，b0，则zbya0.1bxba，故x与z负相关【答案】C2(2015福建高考)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：收入x(万元)8.28.610.011.311.9支出y(万元)6.27.58.08.59.8根据上表可得回归直线方程ybxa，其中b0.76，ab.据此估计，该社区一户年收入为15万元家庭的年支出为()A11.4万元B11.8万元C12.0万元 D12.2万元【解析】由题意知，10，8，a80.76100.4，当x15时，y0.76150.411.8(万元)【答案】B3(2014湖北高考)根据如下样本数据x345678y4.02.50.50.52.03.0得到的回归方程为ybxa，则()Aa0，b0 Ba0，b0Ca0，b0 Da0，b0【解析】作出散点图如下：观察图像可知，回归直线ybxa的斜率b0，当x0时，ya0.故a0，b0.【答案】B4(2016全国卷)图11是我国2008年至2014年生活垃圾无害化处理量(单位：亿吨)的折线图图11注：年份代码17分别对应年份20082014.(1)由折线图看出，可用线性回归模型拟合y与t的关系，请用相关系数加以说明；(2)建立y关于t的回归方程(系数精确到0.01)，预测2016年我国生活垃圾无害化处理量参考数据：yi9.32，tiyi40.17，0.55，2.646.参考公式：相关系数r，回归方程yabt中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为b，ab.【解】(1)由折线图中的数据和附注中的参考数据得4， (ti)228，0.55， (ti)(yi)tiyiyi40.1749.322.89，r0.99.因为y与t的相关系数近似为0.99，说明y与t的线性相关程度相当大，从而可以用线性回归模型拟合y与t的关系(2)由1.331及(1)得b0.103.ab1.3310.10340.92.所以y关于t的回归方程为y0.920.10t.将2016年对应的t9代入回归方程得y0.920.1091.82. 所以预测2016年我国生活垃圾无害化处理量约为1.82亿吨单元综合测评(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()正方体的体积与棱长之间的关系；一块农田的水稻产量与施肥量之间的关系；人的身高与年龄之间的关系；家庭的支出与收入之间的关系；某户家庭用电量与电费之间的关系ABC D【解析】是一种确定性关系，属于函数关系为相关关系【答案】D2四名同学根据各自的样本数据研究变量x，y之间的相关关系，并求得回归直线方程，分别得到以下四个结论：y与x负相关且y2.347x6.423； y与x负相关且y3.476x5.648；y与x正相关且y5.437x8.493；y与x正相关且y4.326x4.578.其中一定不正确的结论的序号是()A BC D【解析】y与x正(或负)相关时，线性回归直线方程ybxa中，x的系数b0(或b5.024，那么就有把握认为“X和Y有关系”的百分比为()p(2k)0.500.400.250.150.10k0.4550.7081.3232.0722.706p(2k)0.050.0250.0100.0050.001k3.845.0246.6357.87910.83A25% B75%C2.5% D97.5%【解析】查表可得25.024.因此有97.5%的把握认为“X和Y有关系”【答案】D8甲、乙两队进行排球决赛，现在的情形是甲队只要再赢一局就获得冠军，乙队需要再赢两局才能获得冠军若两队每局胜的概率相同，则甲队获得冠军的概率为()A BC D【解析】由题意知，乙队获得冠军的概率为，由对立事件概率公式得，甲队获得冠军的概率为P1.【答案】D9种植两株不同的花卉，若它们的成活率分别为p和q，则恰有一株成活的概率为()Apq2pq BpqpqCpq Dpq【解析】甲花卉成活而乙花卉不成活的概率为p(1q)，乙花卉成活而甲花卉不成活的概率为q(1p)，故恰有一株成活的概率为p(1q)q(1p)pq2qp.【答案】A10同时抛掷三颗骰子一次，设A：“三个点数都不相同”，B：“至少有一个6点”，则P(B|A)为()A BC D【解析】P(A)，P(AB)，P(B|A).【答案】A11以下关于线性回归分析的判断，正确的个数是()若散点图中所有点都在一条直线附近，则这条直线为回归直线；散点图中的绝大多数都线性相关，个别特殊点不影响线性回归，如图1中的A，B，C点；已知直线方程为y0.50x0.81，则x25时，y的估计值为11.69；回归直线方程的意义是它反映了样本整体的变化趋势图1A0 B1C2 D3【解析】能使所有数据点都在它附近的直线不只一条，而据回归直线的定义知，只有按最小二乘法求得回归系数a，b得到的直线ybxa才是回归直线，不对；正确；将x25代入y0.50x0.81，得y11.69，正确；正确，故选D【答案】D12根据下面的列联表得到如下四个判断：至少有99.9%的把握认为“患肝病与嗜酒有关”；至少有99%的把握认为“患肝病与嗜酒有关”；在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为“患肝病与嗜酒有关”；在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为“患肝病与嗜酒无关” .嗜酒不嗜酒总计患肝病70060760未患肝病20032232总计90092992其中正确命题的个数为()A0B1 C2D3【解析】由列联表中数据可求得随机变量27.3496.635，所以在犯错误的概率不超过0.01的前提下，认为“患肝病与嗜酒有关系”，即至少有99%的把握认为“患肝病与嗜酒有关系”，因此正确【答案】C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已知x，y的取值如下表：x2356y2.74.36.16.9从散点图分析y与x具有线性相关关系，且回归方程为y1.02xa，则a_.【解析】由题意得4，5，又(，)在直线y1.02xa上，所以a541.020.92.【答案】0.9214已知P(B|A)，P(A)，则P(AB)_.【解析】由P(B|A)得P(AB)P(B|A)P(A).【答案】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22列联表：理科文科男1310女720已知P(23.841)0.05，P(25.024)0.025.根据表中数据，得到24.844，则认为“选修文科与性别有关系”出错的可能性为_.【解析】24.8443.841，故判断出错的可能性为0.05.【答案】0.0516某小卖部为了了解热茶销售量y(杯)与气温x()之间的关系，随机统计了某4天卖出的热茶的杯数与当天气温，并制作了对照表：气温()1813101杯数24343864由表中数据算得线性回归方程ybxa中的b2，预测当气温为5时，热茶销售量为_杯.【解析】根据表格中的数据可求得(1813101)10，(24343864)40.ab40(2)1060，y2x60，当x5时，y2(5)6070.【答案】70三、解答题(本大题共6小题，共70分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17(本小题满分10分)甲袋中有8个白球，4个红球，乙袋中有6个白球，6个红球从每袋中任取1个球，试问：取得同色球的概率是多少？【解】设从甲袋中任取1个球，事件A：“取得白球”，由此事件：“取得红球”，从乙袋中任取1个球，事件B：“取得白球”，由此事件：“取得红球”，则P(A)，P()，P(B)，P().因为A与B相互独立，与相互独立，所以从每袋中任取1个球，取得同色球的概率为P(AB )P(AB)P( )P(A)P(B)P()P().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51217不喜欢吃零食402868总计454085请问喜欢吃零食与性别是否有关？【解】2，把相关数据代入公式，得24.7223.841.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)电视传媒公司为了解某地区观众对某类体育节目的收视情况，随机抽取了100名观众进行调查，其中女性有55名下面是根据调查结果绘制的观众日均收看该体育节目时间的频率分布直方图2：图2将日均收看该体育节目时间不低于40分钟的观众称为“体育迷”，已知“体育迷”中有10名女性(1)根据已知条件完成下面的22列联表，并据此资料你是否认为“体育迷”与性别有关？非体育迷体育迷总计男女总计(2)将日均收看该体育节目不低于50分钟的观众称为“超级体育迷”，已知“超级体育迷”中有2名女性，若从“超级体育迷”中任意选取2人，求至少有1名女性观众的概率附：2，P(2k)0.050.01k3.8416.635【解】(1)由频率分布直方图可知，在抽取的100人中，“体育迷”有25人，从而完成22列联表如下：非体育迷体育迷总计男301545女451055合计7525100将22列联表中的数据代入公式计算，得23.030.因为3.0303.841，所以我们没有理由认为“体育迷”与性别有关(2)由频率分布直方图可知，“超级体育迷”为5人，从而一切可能结果所组成的基本事件空间为(a1，a2)，(a1，a3)，(a2，a3)，(a1，b1)，(a1，b2)，(a2，b1)，(a2，b2)，(a3，b1)，(a3，b2)，(b1，b2)，其中ai表示男性，i1,2,3，bj表示女性，j1,2.由10个基本事件组成，而且这些基本事件的出现是等可能的用A表示“任选2 人中，至少有1人是女性”这一事件，则A(a1，b1)，(a1，b2)，(a2，b1)，(a2，b2)，(a3，b1)，(a3，b2)，(b1，b2)，事件A由7个基本事件组成，因而P(A).20(本小题满分12分)1号箱中有2个白球和4个红球，2号箱中有5个白球和3个红球，现随机地从1号箱中取出一球放入2号箱，然后从2号箱随机取出一球，问：(1)从1号箱中取出的是红球的条件下，从2号箱取出红球的概率是多少？(2)从2号箱取出红球的概率是多少？【解】记事件A：最后从2号箱中取出的是红球；事件B：从1号箱中取出的是红球P(B).P()1P(B).(1)P(A|B).(2) P(A|)，P(A)P(AB)P(A)P(A|B)P(B)P(A|)P().21(本小题满分12分)在一个文娱网络中，点击观看某个节目的累计人次和播放天数如下数据：播放天数12345678910点击观看的累计人次51134213235262294330378457533(1)画出散点图；(2)判断两变量之间是否有线性相关关系，求线性回归方程是否有意义？(3)求线性回归方程；(4)当播放天数为11天时，估计累计人次为多少？【解】(1)散点图如下图所示：(2)由散点图知：两变量线性相关，求线性回归方程有意义借助科学计算器，完成下表：i12345678910xi12345678910yi51134213235262294330378457533xiyi512686399401 3101 7642