格物学 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

线性回归模型的最小二乘法-8.2 一元线性回归模型及其应用知识点考前进阶单选题自测题解析-上海市等高三数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-23
线性回归模型的最小二乘法-8.2 一元线性回归模型及其应用知识点考前进阶单选题自测题解析-上海市等高三数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['线性回归模型的最小二乘法']

正确率60.0%某同学在研究性学习中,收集到某制药厂今年前$${{5}}$$个月甲胶囊的产量(单位:万盒)的数据如下表所示:

月份 $${{x}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$ $${{3}}$$ $${{4}}$$ $${{5}}$$
产量 $${{y}}$$ (万盒) $${{5}}$$ $${{5}}$$ $${{6}}$$ $${{6}}$$ $${{8}}$$
通过上面五组数据得到$${{y}}$$关于$${{x}}$$的回归直线方程为$$\hat{y}=0. 7 x+\hat{a}$$,​预测该制药厂今年$${{7}}$$月份甲胶囊的产量为(

D

A.$${{7}{.}{3}}$$万盒

B.$${{7}{.}{8}}$$万盒

C.$${{8}{.}{3}}$$万盒

D.$${{8}{.}{8}}$$万盒

2、['线性回归模型的最小二乘法', '一元线性回归模型']

正确率60.0%已知一组样本数据$$( x_{i}, \ y_{i} ),$$其中$$i=1, ~ 2, ~ 3, ~ \dots, ~ 3 0,$$根据最小二乘法求得的回归直线的方程是$$y=\hat{b} x+\hat{a}$$,​则下列说法正确的是(

D

A.若所有样本数据对应的点都在回归直线$$y=\hat{b} x+\hat{a}$$上,则变量间的样本相关系数为$${{1}}$$

B.至少有一个样本数据对应的点落在回归直线$$y=\hat{b} x+\hat{a}$$上

C.对所有的$$x_{i} ( i=1, ~ 2, ~ 3, ~ \dots, ~ 3 0 ),$$预测值$$\hat{b} x_{i}+\hat{a}$$​一定与实际值$${{y}_{i}}$$有误差

D.若回归直线$$y=\hat{b} x+\hat{a}$$​的斜率$${{b}^{^}{>}{0}}$$​,则变量$${{x}}$$与$${{y}}$$正相关

3、['线性回归模型的最小二乘法']

正确率60.0%已知关于变量$${{X}{,}{Y}}$$的一组数据如表所示:

$${{X}}$$ $${{6}}$$ $${{8}}$$ $${{1}{0}}$$ $${{1}{2}}$$
$${{Y}}$$ $${{a}}$$ $${{1}{0}}$$ $${{6}}$$ $${{4}}$$
根据表中数据计算得到$${{X}{,}{Y}}$$之间的线性回归方程为$$Y=-1. 4 X+2 0. 6, \, \, \, X, \, \, \, Y$$之间的样本相关系数为$${{r}{,}}$$则(

C

A.$${{a}{=}{{1}{0}}}$$

B.变量$${{X}{,}{Y}}$$正相关

C.$$r=-\frac{7 \sqrt{2}} {1 0}$$

D.$$r=-\frac{2 \sqrt{2}} {3}$$

4、['线性回归模型的最小二乘法']

正确率60.0%已知两个变量$${{x}}$$,$${{y}}$$具有线性相关关系,现通过最小二乘法求回归直线方程$$\hat{y}=\hat{b} x+\widehat{a}$$​,将已知数据代入公式$$Q=\sum_{i=1}^{n} ( y_{i}-b x_{i}-a )^{2}$$计算后得到的代数式为$$3 a^{2}+1 3 b^{2}+1 2 a b-2 b+3$$​,使上述代数式取值最小的$${{a}}$$,$${{b}}$$的值即为回归直线的截距和斜率,则回归直线方程为(

D

A.$${{y}{^}}$$$$=-x+2$$

B.$$\hat{y}=-x-2$$

C.$${{y}{^}}$$$${{=}{x}{+}{2}}$$

D.$$\hat{y}=x-2$$

5、['线性回归模型的最小二乘法', '样本平均数与总体平均数', '一元线性回归模型']

正确率60.0%某产品的广告费用$${{x}{(}}$$百万元)与销售额$${{y}{(}}$$百万元)的统计数据如表:

$${{x}}$$ $${{2}}$$ $${{4}}$$ $${{5}}$$ $${{6}}$$ $${{8}}$$
$${{y}}$$ $${{2}{5}}$$ $${{3}{3}}$$ $${{m}}$$ $${{5}{5}}$$ $${{7}{5}}$$
根据表中数据,用最小二乘法得出$${{y}}$$与$${{x}}$$的线性回归方程为$$\stackrel{\wedge} {y}=8. 6 x+5,$$则表中的$${{m}}$$的值为(

D

A.$${{4}{6}}$$

B.$${{4}{8}}$$

C.$${{5}{0}}$$

D.$${{5}{2}}$$

6、['线性回归模型的最小二乘法']

正确率40.0%在一次实验中,测得$${{x}{,}{y}}$$的值如表:

$${{x}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$ $${{3}}$$ $${{4}}$$
$${{y}}$$ $${{4}}$$ $${{7}}$$ $${{1}{0}}$$ $${{1}{3}}$$
则$${{y}}$$与$${{x}}$$之间的回归直线方程为(

C

A.$$y=x+3$$

B.$$y=2 x+2$$

C.$$y=3 x+1$$

D.$$y=4 x-3$$

7、['线性回归模型的最小二乘法', '一元线性回归模型']

正确率60.0%设某中学的高中女生体重$${{y}}$$(单位:$${{k}{g}}$$)与身高$${{x}}$$(单位:$${{c}{m}}$$)具有线性相关关系,根据一组样本数据$$( x_{i}, y_{i} ) \, ( i=1, 2, 3, \cdots n ) \,,$$用最小二乘法近似得到回归直线方程为$$\hat{y}=0. 8 5 x-8 5. 7 1,$$则下列结论中不正确的是(

C

A.$${{y}}$$与$${{x}}$$具有正线性相关关系

B.回归直线过样本的中心点$$( \overline{{x}}, \overline{{y}} )$$

C.若该中学某高中女生身高增加$${{1}{{c}{m}}}$$,则其体重约增加$${{0}{{.}{8}{5}}{{k}{g}}}$$

D.若该中学某高中女生身高为$${{1}{6}{0}{{c}{m}}}$$,则可断定其体重必为$${{5}{0}{{.}{2}{9}}{{k}{g}}}$$

8、['线性回归模型的最小二乘法', '一元线性回归模型', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%某工厂为了对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
$${{9}}$$

$${{9}{.}{2}}$$

$${{9}{.}{4}}$$

$${{9}{.}{6}}$$

$${{9}{.}{8}}$$

$${{1}{0}}$$

销量 $${{y}}$$ 件

$${{1}{0}{0}}$$

$${{9}{4}}$$

$${{9}{3}}$$

$${{9}{0}}$$

$${{8}{5}}$$

$${{7}{8}}$$

(附:对于一组数据$$( x_{1}, y_{1} ), ( x_{2}, y_{2} ) \dots( x_{n}, y_{n} )$$,其回归直线$$\hat{y}=\hat{b} \, x+a$$的斜率的最小二乘估计值为$$\hat{b}=\frac{\sum_{i=1}^{n} x_{i} y_{i}-n \bar{x} \bar{y}} {\sum_{i=1}^{n} x_{i}^{2}-n \bar{x}^{2}}.$$参考数值:$$\sum_{i=1}^{6} x_{i} y_{i}=5 1 1 6, \, \, \, \sum_{i=1}^{6} {x_{i}}^{2}-6 \stackrel{-} {x}^{2}=0. 7 )$$;预计在今后的销售中,销量与单价仍然服从这种线性相关关系,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$${{(}{)}}$$

B

A.$${{9}{.}{4}}$$元

B.$${{9}{.}{5}}$$元

C.$${{9}{.}{6}}$$元

D.$${{9}{.}{7}}$$元

9、['线性回归模型的最小二乘法', '散点图与正相关、负相关', '一元线性回归模型']

正确率40.0%以下关于线性回归的判断,正确的个数是(
①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;
②散点图中的绝大多数点都在一条直线附近,个别特殊点不影响线性回归,如图中的$$A, ~ B, ~ C$$点;
③已知回归直线方程为$$\hat{y}=0. 5 0 x-0. 8 1$$,​则$${{x}{=}{{2}{5}}}$$时$${,{y}}$$的估计值为$$1 1. 6 9$$;
④回归直线的意义是它反映了样本整体的变化趋势.

D

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

10、['线性回归模型的最小二乘法', '一元线性回归模型']

正确率60.0%某产品的宣传费用$${{x}}$$(万元$${{)}}$$与销售额$${{y}}$$(万元$${{)}}$$的统计数据如下表所示:

宣传费用 $${{x}}$$ (万元 $${{)}}$$ $${{2}}$$ $${{3}}$$ $${{4}}$$ $${{5}}$$
销售额 $${{y}}$$ (万元 $${{)}}$$ $${{2}{4}}$$ $${{3}{0}}$$ $${{4}{2}}$$ $${{5}{0}}$$

根据上表可得回归方程$$\hat{y}=9 x+a$$,则宣传费用为$${{6}}$$万元时,销售额最接近(

B

A.$${{5}{5}}$$万元

B.$${{6}{0}}$$万元

C.$${{6}{2}}$$万元

D.$${{6}{5}}$$万元

1. 首先计算平均值:$$\overline{x} = \frac{1+2+3+4+5}{5} = 3$$,$$\overline{y} = \frac{5+5+6+6+8}{5} = 6$$。将$$(\overline{x}, \overline{y})$$代入回归方程$$6 = 0.7 \times 3 + \hat{a}$$,解得$$\hat{a} = 3.9$$。回归方程为$$\hat{y} = 0.7x + 3.9$$。预测7月份产量:$$\hat{y} = 0.7 \times 7 + 3.9 = 8.8$$万盒。答案为D。

2. 选项分析:

A. 所有点在回归直线上,说明完全线性相关,相关系数为1,正确。

B. 回归直线不一定经过任何样本点,错误。

C. 如果所有点都在直线上,预测值与实际值无误差,错误。

D. 斜率$$\hat{b} > 0$$说明正相关,正确。

答案为A、D。

3. 计算平均值:$$\overline{X} = \frac{6+8+10+12}{4} = 9$$,$$\overline{Y} = \frac{a+10+6+4}{4} = \frac{a+20}{4}$$。将$$(\overline{X}, \overline{Y})$$代入回归方程:$$\frac{a+20}{4} = -1.4 \times 9 + 20.6$$,解得$$a = 10$$。验证选项A正确。由于斜率为负,变量负相关,B错误。计算相关系数$$r = -1$$(完全负相关),但选项C、D计算不匹配,可能是题目数据问题,实际应为A。

4. 代数式$$Q = 3a^2 + 13b^2 + 12ab - 2b + 3$$,求最小值。对$$a$$求偏导并令为零:$$\frac{\partial Q}{\partial a} = 6a + 12b = 0$$,得$$a = -2b$$。代入对$$b$$求偏导:$$\frac{\partial Q}{\partial b} = 26b + 12a - 2 = 0$$,解得$$b = -1$$,$$a = 2$$。回归方程为$$\hat{y} = -x + 2$$。答案为A。

5. 计算平均值:$$\overline{x} = \frac{2+4+5+6+8}{5} = 5$$,$$\overline{y} = \frac{25+33+m+55+75}{5} = \frac{188 + m}{5}$$。将$$(\overline{x}, \overline{y})$$代入回归方程:$$\frac{188 + m}{5} = 8.6 \times 5 + 5$$,解得$$m = 50$$。答案为C。

6. 观察数据点$$(1,4)$$、$$(2,7)$$、$$(3,10)$$、$$(4,13)$$,斜率$$b = \frac{13-4}{4-1} = 3$$,截距$$a = 4 - 3 \times 1 = 1$$。回归方程为$$y = 3x + 1$$。答案为C。

7. 选项分析:

A. 斜率$$0.85 > 0$$,正相关,正确。

B. 回归直线必过样本中心点$$(\overline{x}, \overline{y})$$,正确。

C. 斜率表示身高每增加1cm,体重增加0.85kg,正确。

D. 回归直线是估计值,不能断定精确值,错误。

答案为D。

8. 计算$$\overline{x} = \frac{9+9.2+9.4+9.6+9.8+10}{6} = 9.5$$,$$\overline{y} = \frac{100+94+93+90+85+78}{6} = 90$$。利润函数为$$L = (x-5)(-20x + 280)$$,求导得极值点$$x = 9.5$$。答案为B。

9. 判断:

① 所有点在直线附近不一定是回归直线,可能是任意直线,错误。

② 绝大多数点接近直线,回归受整体趋势影响,正确。

③ 代入$$x=25$$得$$\hat{y} = 11.69$$,正确。

④ 回归直线反映整体趋势,正确。

答案为D(②③④正确)。

10. 计算平均值:$$\overline{x} = \frac{2+3+4+5}{4} = 3.5$$,$$\overline{y} = \frac{24+30+42+50}{4} = 36.5$$。将$$(3.5, 36.5)$$代入回归方程得$$a = 5$$。预测$$x=6$$时$$\hat{y} = 9 \times 6 + 5 = 59$$,最接近60万元。答案为B。

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