格物学 第八章 成对数据的统计分析一元线性回归模型及其应用

一元线性回归模型-一元线性回归模型及其应用知识点考前进阶自测题解析-山东省等高三数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-05-21
一元线性回归模型-一元线性回归模型及其应用知识点考前进阶自测题解析-山东省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', '一元线性回归模型']

正确率40.0%某工厂生产某种产品的产量$${{x}{(}}$$吨)与相应的生产成本$${{y}{(}}$$万元)有如下几组样本数据:

$${{x}}$$ $${{3}}$$ $${{4}}$$ $${{5}}$$ $${{6}}$$
$${{y}}$$ $${{2}{.}{5}}$$ $${{3}{.}{1}}$$ $${{3}{.}{9}}$$ $${{4}{.}{5}}$$
据相关性检验,这组样本数据具有线性相关关系,通过线性回归分析,求得到其回归直线的斜率为$${{0}{.}{8}}$$,则当该产品的生产成本是$${{6}{.}{7}}$$万元时,其相应的产量约是(

B

A.$${{8}}$$

B.$${{8}{.}{5}}$$

C.$${{9}}$$

D.$${{9}{.}{5}}$$

2、['直线拟合', '样本相关系数r的计算', '样本相关系数与相关程度', '一元线性回归模型']

正确率40.0%有下列说法:
$${{(}{1}{)}}$$在残差图中,残差点比较均匀地落在水平的带状区域中,说明选用的模型比较合适;这样带状区域的宽度越窄,说明模型拟合精度越高,回归方程的预报精度越高.
$${{(}{2}{)}{{R}^{2}}}$$来刻画回归的效果,$${{R}^{2}}$$值越大,说明模型的拟合效果越好;
$${{(}{3}{)}}$$比较两个模型的拟合效果,可比较残差平方和的大小,残差平方和越小的模型,拟合效果越好
$${{(}{4}{)}}$$线性相关系数$${{r}}$$越大,两个变量的线性相关性越强;反之,线性相关性越弱.
其中正确命题的个数是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

3、['直线拟合', '一元线性回归模型']

正确率40.0%已知变量$${{x}{,}{y}}$$之间的线性回归方程为$${{y}^{∧}{=}{−}{{0}{.}{7}}{x}{+}{{1}{0}{.}{3}}{,}}$$且变量$${{x}{,}{y}}$$之间的一组相关数据如表所示,则下列说法错误的是(

$${{x}}$$ $${{6}}$$ $${{8}}$$ $${{1}{0}}$$ $${{1}{2}}$$
$${{y}}$$ $${{6}}$$ $${{m}}$$ $${{3}}$$ $${{2}}$$

A

A.$${{m}{=}{4}}$$

B.可以预测,当$${{x}{=}{{2}{0}}}$$时,$${{y}{=}{−}{{3}{.}{7}}}$$

C.变量$${{x}{,}{y}}$$之间呈现负相关关系

D.由表格数据知,该回归直线必过点$${({9}{,}{4}{)}}$$

4、['一元线性回归模型']

正确率80.0%若某商品销售量$${{y}{(}}$$件)与销售价格$${{x}{(}}$$元$${{/}}$$件)负相关,则其回归直线方程可能是(

C

A.$${{y}^{∧}{=}{−}{{1}{0}}{x}{−}{{1}{0}{0}}}$$

B.$${{y}^{∧}{=}{{1}{0}}{x}{−}{{1}{0}{0}}}$$

C.$${{y}^{∧}{=}{−}{{1}{0}}{x}{+}{{2}{0}{0}}}$$

D.$${{y}^{∧}{=}{{1}{0}}{x}{−}{{2}{0}{0}}}$$

5、['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%利用最小二乘法估计回归直线方程中的$${{a}{,}{b}}$$时,使函数$${{Q}{(}{a}{,}{b}{)}}$$取最小值,其中函数$${{Q}{(}{a}{,}{b}{)}}$$等于$${{(}{)}}$$

D

A.$$\sum_{i=1}^{n} x_{i} y_{i}$$

B.$$\sum_{i=1}^{n} \left( x_{i}-\overline{{x}} \right)^{2}$$

C.$$\sum_{i=1}^{n} y_{i}^{2}$$

D.$$\sum_{i=1}^{n} \left( y_{i}-b x_{i}-a \right)^{2}$$

6、['一元线性回归模型']

正确率60.0%某研究机构在对具有线性相关的两个变量$${{x}}$$和$${{y}}$$进行统计分析时,得到如表数据.由表中数据求得$${{y}}$$关于$${{x}}$$的回归方程为$${{y}{^}{=}{{6}{.}{5}}{x}{+}{{1}{7}{.}{5}}{,}}$$则$${{p}}$$的值为


$${{x}}$$

$${{2}}$$

$${{4}}$$

$${{5}}$$

$${{6}}$$

$${{8}}$$

$${{y}}$$

$${{3}{0}}$$

$${{4}{0}}$$

$${{p}}$$

$${{5}{0}}$$

$${{7}{0}}$$

D

A.$${{4}{5}}$$

B.$${{5}{0}}$$

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

D.$${{6}{0}}$$

7、['一元线性回归模型']

正确率60.0%从自贡市某中学高年级机选取$${{8}}$$名女同学,其身后$${{x}{(}{c}{m}{)}}$$和体草$${{y}{(}{k}{g}{)}}$$有很好的线性相关关系$$y=b x-8 5. 5,$$已知$${{8}}$$名数同学的平均身高和体重分别为$${{x}^{−}{=}{{1}{6}{5}}{c}{m}{,}{{y}^{→}}{=}{{5}{4}{.}{5}}{k}{g}{,}}$$那么身高为$${{1}{7}{2}{c}{m}}$$的女同学体重为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{5}{2}{.}{4}{k}{g}}$$

B.$${{5}{2}{.}{6}{k}{g}}$$

C.$${{6}{0}{.}{4}{k}{g}}$$

D.$${{7}{0}{.}{6}{k}{g}}$$

8、['一元线性回归模型']

正确率60.0%已知某种商品的广告费支出$${{x}}$$(单位:万元)与销售额$${{y}}$$(单位:万元)之间有如下对应数据:

$${{x}}$$ $${{2}}$$ $${{4}}$$ $${{5}}$$ $${{6}}$$ $${{8}}$$
$${{y}}$$ $${{3}{0}}$$ $${{4}{0}}$$ $${{5}{0}}$$ $${{6}{0}}$$ $${{7}{0}}$$
根据上表可得经验回归方程为$${{y}{^}{=}{{b}^{^}}{x}{+}{{a}{^}}}$$,​计算得$${{b}^{^}{=}{7}{,}}$$则当投入$${{1}{2}}$$万元广告费时,销售额的预测值为(

C

A.$${{7}{5}}$$万元

B.$${{8}{5}}$$万元

C.$${{9}{9}}$$万元

D.$${{1}{0}{5}}$$万元

9、['一元线性回归模型']

正确率60.0%某公司一种型号的产品近期销售情况如下表:


月份 $${{x}}$$

$${{2}}$$

$${{3}}$$

$${{4}}$$

$${{5}}$$

$${{6}}$$

销售额 $${{y}{(}}$$ 万元)

$${{1}{5}{.}{1}}$$

$${{1}{6}{.}{3}}$$

$${{1}{7}{.}{0}}$$

$${{1}{7}{.}{2}}$$

$${{1}{8}{.}{4}}$$

根据上表可得到回归直线方程$${{y}{^}{=}{{0}{.}{7}{5}}{x}{+}{{a}{^}}{,}}$$据此估计,该公司$${{7}}$$月份这种型号产品的销售额为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{1}{9}{.}{5}}$$万元

B.$${{1}{9}{.}{2}{5}}$$万元

C.$${{1}{9}{.}{1}{5}}$$万元

D.$${{1}{9}{.}{0}{5}}$$万元

10、['一元线性回归模型']

正确率60.0%已知回归直线方程$${{y}{ˆ}{=}{{b}^{ˆ}}{x}{+}{{a}{ˆ}}}$$中的$$\hat{b}=\frac{\sum_{i=1}^{n} x_{i} y_{i}-n \overline{{x}} \overline{{y}}} {\sum_{i=1}^{n} x_{i}^{2}-n \overline{{x}}^{2}}$$,若根据数据$${{(}{{x}_{1}}{,}{{y}_{1}}{)}{,}{{(}{{x}_{2}}{,}{{y}_{2}}{)}}{,}{…}{,}{{(}{{x}_{n}}{,}{{y}_{n}}{)}}}$$所求出的线性回归直线方程为$${{y}{ˆ}{=}{{{b}_{1}}^{ˆ}}{x}{+}{{{a}_{1}}{ˆ}}}$$,根据数据$$\left( \frac{x_{1}} {2}, y_{1} \right), ~ \left( \frac{x_{2}} {2}, y_{2} \right), ~ \ldots, ~ \left( \frac{x_{n}} {2}, y_{n} \right)$$所求出的线性回归直线方程为$${{y}{ˆ}{=}{{{b}_{2}}^{ˆ}}{x}{+}{{{a}_{2}}{ˆ}}}$$,则$${{(}{)}}$$

C

A.$${{{b}_{1}}^{ˆ}{=}{2}{{{b}_{2}}^{ˆ}}}$$

B.$${{{b}_{1}}^{ˆ}{=}{4}{{{b}_{2}}^{ˆ}}}$$

C.$$\widehat{b_{1}}=\frac{1} {2} \widehat{b_{2}}$$

D.$$\widehat{b_{1}}=\frac{1} {4} \widehat{b_{2}}$$

1. 解析:

首先计算回归直线的截距$$a$$。已知斜率为$$0.8$$,样本均值$${\overline{x}} = \frac{3+4+5+6}{4} = 4.5$$,$${\overline{y}} = \frac{2.5+3.1+3.9+4.5}{4} = 3.5$$。根据回归直线方程$$y = bx + a$$,代入均值点得:

$$3.5 = 0.8 \times 4.5 + a \Rightarrow a = 3.5 - 3.6 = -0.1$$

回归方程为$$y = 0.8x - 0.1$$。当$$y = 6.7$$时,解方程:

$$6.7 = 0.8x - 0.1 \Rightarrow x = \frac{6.8}{0.8} = 8.5$$

答案为$$B$$。

2. 解析:

逐项分析:

(1) 正确。残差均匀分布且带状区域越窄,说明模型拟合越好。

(2) 正确。$$R^2$$越大,拟合效果越好。

(3) 正确。残差平方和越小,拟合效果越好。

(4) 错误。$$r$$的绝对值越大,相关性越强,但$$r$$的正负仅表示方向。

共有3个正确命题,答案为$$C$$。

3. 解析:

首先计算均值$${\overline{x}} = \frac{6+8+10+12}{4} = 9$$,$${\overline{y}} = \frac{6+m+3+2}{4} = \frac{11+m}{4}$$。回归直线必过点$$(9, \frac{11+m}{4})$$,代入回归方程$$y = -0.7x + 10.3$$:

$$\frac{11+m}{4} = -0.7 \times 9 + 10.3 \Rightarrow \frac{11+m}{4} = 4 \Rightarrow m = 5$$

选项$$A$$错误。其他选项验证:

$$B$$:当$$x=20$$时,$$y = -0.7 \times 20 + 10.3 = -3.7$$,正确。

$$C$$:斜率为负,呈现负相关,正确。

$$D$$:回归直线过点$$(9,4)$$,但实际$${\overline{y}} = 4$$时$$m=5$$,矛盾,错误。

答案为$$A$$。

4. 解析:

销售量$$y$$与价格$$x$$负相关,回归方程斜率应为负。排除$$B$$和$$D$$。再检查截距:

$$C$$选项$$y = -10x + 200$$,当$$x=0$$时$$y=200$$合理,答案为$$C$$。

5. 解析:

最小二乘法通过最小化残差平方和估计参数,即:

$$Q(a,b) = \sum_{i=1}^n (y_i - bx_i - a)^2$$

答案为$$D$$。

6. 解析:

计算均值$${\overline{x}} = \frac{2+4+5+6+8}{5} = 5$$,$${\overline{y}} = \frac{30+40+p+50+70}{5} = \frac{190+p}{5}$$。回归直线必过均值点,代入方程$$y = 6.5x + 17.5$$:

$$\frac{190+p}{5} = 6.5 \times 5 + 17.5 \Rightarrow \frac{190+p}{5} = 50 \Rightarrow p = 60$$

答案为$$D$$。

7. 解析:

已知回归方程$$y = bx - 85.5$$,且均值点$$(165, 54.5)$$在直线上:

$$54.5 = b \times 165 - 85.5 \Rightarrow b = \frac{140}{165} = \frac{28}{33}$$

当$$x=172$$时:

$$y = \frac{28}{33} \times 172 - 85.5 \approx 60.4 \, \text{kg}$$

答案为$$C$$。

8. 解析:

计算均值$${\overline{x}} = \frac{2+4+5+6+8}{5} = 5$$,$${\overline{y}} = \frac{30+40+50+60+70}{5} = 50$$。回归直线过$$(5,50)$$,代入$$y = 7x + a$$:

$$50 = 7 \times 5 + a \Rightarrow a = 15$$

当$$x=12$$时:

$$y = 7 \times 12 + 15 = 99$$万元,答案为$$C$$。

9. 解析:

计算均值$${\overline{x}} = \frac{2+3+4+5+6}{5} = 4$$,$${\overline{y}} = \frac{15.1+16.3+17.0+17.2+18.4}{5} = 16.8$$。回归直线过$$(4,16.8)$$,代入$$y = 0.75x + a$$:

$$16.8 = 0.75 \times 4 + a \Rightarrow a = 13.8$$

当$$x=7$$时:

$$y = 0.75 \times 7 + 13.8 = 19.05$$万元,答案为$$D$$。

10. 解析:

斜率公式为$$\hat{b} = \frac{\sum x_i y_i - n \overline{x} \overline{y}}{\sum x_i^2 - n \overline{x}^2}$$。对于第二组数据,$$x_i$$变为$$\frac{x_i}{2}$$,因此:

$$\hat{b_2} = \frac{\sum \frac{x_i}{2} y_i - n \cdot \frac{\overline{x}}{2} \overline{y}}{\sum \left(\frac{x_i}{2}\right)^2 - n \left(\frac{\overline{x}}{2}\right)^2} = \frac{\frac{1}{2} \sum x_i y_i - \frac{1}{2} n \overline{x} \overline{y}}{\frac{1}{4} \sum x_i^2 - \frac{1}{4} n \overline{x}^2} = 2 \cdot \frac{\sum x_i y_i - n \overline{x} \overline{y}}{\sum x_i^2 - n \overline{x}^2} = 2 \hat{b_1}$$

即$$\hat{b_1} = \frac{1}{2} \hat{b_2}$$,答案为$$C$$。

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