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回顾进阶自测题解析-重庆市等高三数学选择必修,平均正确率54.0%

2025-07-21
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回顾进阶自测题解析-重庆市等高三数学选择必修,平均正确率54.0%
1、['线性回归模型的最小二乘法']

正确率60.0%某服装公司对$${{1}}$$~$${{5}}$$月份的服装销量进行了统计,结果如下:

月份 $${{X}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$ $${{3}}$$ $${{4}}$$ $${{5}}$$
销量 $${{Y}}$$ (万件) $${{5}{0}}$$ $${{9}{6}}$$ $${{1}{4}{2}}$$ $${{1}{8}{5}}$$ $${{2}{2}{7}}$$
若$${{Y}}$$与$${{X}}$$线性相关,其线性回归方程为$$Y=\hat{b} X+7. 1,$$则下列说法正确的是(

B

A.回归直线必过点$$( 3, ~ 1 2 2 )$$

B.$${{b}^{ˆ}{=}{{4}{4}{.}{3}}}$$

C.$${{6}}$$月份的服装销量一定为$$2 7 2. 9$$万件

D.销量一定是逐月增加的

2、['线性回归模型的最小二乘法']

正确率60.0%已知$${{X}}$$与$${{Y}}$$之间的一组数据如下表:

$${{X}}$$ $${{3}}$$ $${{4}}$$ $${{5}}$$ $${{6}}$$
$${{Y}}$$ $${{3}{0}}$$ $${{4}{0}}$$ $${{6}{0}}$$ $${{5}{0}}$$
若$${{Y}}$$与$${{X}}$$具有线性相关关系,根据上表求得$${{Y}}$$关于$${{X}}$$的线性回归方程$$Y=\hat{b} X+\widehat{a}$$中$${{b}^{ˆ}}$$的值为$${{8}{,}}$$据此模型预测$${{X}{=}{7}}$$时$${,{Y}}$$的值为(

C

A.$${{7}{0}}$$

B.$${{6}{3}}$$

C.$${{6}{5}}$$

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

3、['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%某种活性细胞的存活率$${{y}{(}{%}{)}}$$与存放温度$${{x}{{(}^{∘}}{C}{)}}$$之间具有线性相关关系,样本数据如下表所示:

存放温度 $${{x}{{(}^{∘}}{C}{)}}$$ $${{1}{0}}$$ $${{4}}$$ $${{−}{2}}$$ $${{−}{8}}$$
存活率 $${{y}{(}{%}{)}}$$ $${{2}{0}}$$ $${{4}{4}}$$ $${{5}{6}}$$ $${{8}{0}}$$
经计算,经验回归直线的斜率为$${{−}{{3}{.}{2}}}$$.若这种活性细胞的存放温度为$${{6}^{∘}{C}{,}}$$则其存活率的预测值为(

C

A.$${{3}{2}{%}}$$

B.$${{3}{3}{%}}$$

C.$${{3}{4}{%}}$$

D.$${{3}{5}{%}}$$

4、['线性回归模型的最小二乘法']

正确率60.0%根据如下样本数据:

$${{x}}$$ $${{3}}$$ $${{4}}$$ $${{5}}$$ $${{6}}$$ $${{7}}$$ $${{8}}$$
$${{y}}$$ $${{4}{.}{0}}$$ $${{2}{.}{5}}$$ $${{−}{{0}{.}{5}}}$$ $${{0}{.}{5}}$$ $${{−}{{2}{.}{0}}}$$ $${{−}{{3}{.}{0}}}$$
得到了回归方程$$\hat{y}=\hat{b} x+\widehat{a}$$​,则(

A

A.$$\widehat{a} > 0, \widehat{b} < 0$$​​​​

B.$$\widehat{a} > 0, \widehat{b} > 0$$

C.$$\widehat{a} < 0, \widehat{b} < 0$$

D.$$\widehat{a} < 0, \widehat{b} > 0$$

5、['线性回归模型的最小二乘法', '样本相关系数r的计算']

正确率60.0%在建立$${{u}}$$与$${{v}}$$的回归模型时,选择了$${{4}}$$种不同模型,其中拟合最好的为(

B

A.模型$${{1}}$$的相关指数$${{R}^{2}}$$为$${{0}{.}{7}{5}}$$

B.模型$${{2}}$$的相关指数$${{R}^{2}}$$为$${{0}{.}{9}{0}}$$

C.模型$${{3}}$$的相关指数$${{R}^{2}}$$为$${{0}{.}{2}{5}}$$

D.模型$${{4}}$$的相关指数$${{R}^{2}}$$为$${{0}{.}{5}{5}}$$

6、['线性回归模型的最小二乘法', '直线拟合', '相关关系', '一元线性回归模型']

正确率40.0%某公司为了增加其商品的销售利润,调查了该商品投入的广告费用$${{x}}$$与销售利润$${{y}}$$的统计数据如表,由表中数据得线性回归方程$$\hat{y}=\hat{b} x+\hat{a},$$则下列结论中错误的是(

广告费用 $${{x}{(}}$$ 万元) $${{2}}$$ $${{3}}$$ $${{5}}$$ $${{6}}$$
销售利润 $${{y}{(}}$$ 万元) $${{5}}$$ $${{7}}$$ $${{9}}$$ $${{1}{1}}$$

D

A.$${{b}^{^}{>}{0}}$$

B.$${{y}}$$与$${{x}}$$正相关

C.回归直线过点$$( 4, \ 8 )$$

D.$${{a}{^}{<}{0}}$$

7、['线性回归模型的最小二乘法', '直线拟合', '一元线性回归模型']

正确率60.0%svg异常

B

A.直线$${{l}}$$过点$$( \overline{{x}}, \overline{{y}} )$$

B.$${{x}}$$和$${{y}}$$的相关系数为直线$${{l}}$$的斜率

C.$${{x}}$$和$${{y}}$$的相关系数在$$[-1, 1 ]$$之间

D.当$${{n}}$$为偶数时,分布在$${{l}}$$两侧的样本点的个数不一定相同

8、['线性回归模型的最小二乘法', '独立性检验及其应用', '残差', '一元线性回归模型']

正确率40.0%下列说法:
$${①}$$残差可用来判断模型拟合的效果;
$${②}$$设有一个回归方程$$\stackrel{\wedge} {y}=3-5 x,$$变量$${{x}}$$增加一个单位时,$${{y}}$$平均增加$${{5}}$$个单位;
$${③}$$线性回归方程$$\stackrel{\wedge} {y}=\stackrel{\wedge} {b} x+\stackrel{\wedge} {a}$$必过$$( \, \dot{x}, \, \, \dot{y} )$$;
$${④}$$在一个$${{2}{×}{2}}$$列联表中,由计算得$$k^{2}=1 3. 0 7 9$$,则有$${{9}{9}{%}}$$的把握确认这两个变量间有关系(其中$$P ~ ( ~ k^{2} \geqslant1 0. 8 2 8 ) ~=0. 0 0 1 )$$;
其中错误的个数是(

B

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$.

9、['线性回归模型的最小二乘法', '直线拟合', '一元线性回归模型']

正确率60.0%某单位为了落实$${{“}}$$绿水青山就是金山银山$${{”}}$$理念,制定节能减排的目标,先调查了用电量$${{y}{(}}$$单位:度)与气温$${{x}{(}}$$单位:$${^{∘}{C}{)}}$$之间的关系,随机选取了$${{4}}$$天的用电量与当天气温,并制作了对照表:由表中数据得线性回归方程:$$\overset{\wedge} {y}=-2 x+\overset{\wedge} {a}$$,则由此估计:当气温为$${{2}^{∘}{C}}$$时,用电量约为(

$${{x}{(}}$$ 单位: $${^{∘}{C}{)}}$$ $${{1}{7}}$$ $${{1}{4}}$$ $${{1}{0}}$$ $${{−}{1}}$$
$${{y}{(}}$$ 单位:度) $${{2}{4}}$$ $${{3}{4}}$$ $${{3}{8}}$$ $${{6}{4}}$$

A

A.$${{5}{6}}$$度

B.$${{6}{2}}$$度

C.$${{6}{4}}$$度

D.$${{6}{8}}$$度

10、['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40.0%$${《}$$普通高中课程标准$${》}$$指出,学科核心素养是育人价值的集中体现,并提出了数学学科的六个核心素养.某机构为了解学生核心素养现状,对某地高中学生数学运算素养$${{x}}$$和数据分析素养$${{y}}$$进行量化统计分析,得到如下统计:

数学运算素养 $${{x}}$$ $${{2}}$$ $${{3}}$$ $${{4}}$$ $${{5}}$$ $${{6}}$$
数据分析素养 $${{y}}$$ $${{1}{.}{5}}$$ $${{4}{.}{5}}$$ $${{5}{.}{5}}$$ $${{6}{.}{5}}$$ $${{7}}$$
由表中数据,求得线性回归方程为$$\hat{y}=1. 3 x+\hat{a},$$若某中学生的数学运算能力为$${{8}}$$,则该中学生的数据分析能力为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{6}}$$

B.$${{6}{.}{3}}$$

C.$${{1}{0}{.}{2}}$$

D.$${{1}{0}{.}{6}}$$

1. 解析:

首先计算回归系数 $$\hat{b}$$。线性回归方程为 $$Y = \hat{b}X + 7.1$$,回归直线必过样本中心点 $$(\overline{X}, \overline{Y})$$。

计算样本中心点:

$$\overline{X} = \frac{1+2+3+4+5}{5} = 3$$

$$\overline{Y} = \frac{50 + 96 + 142 + 185 + 227}{5} = \frac{700}{5} = 140$$

将 $$(3, 140)$$ 代入回归方程:

$$140 = \hat{b} \times 3 + 7.1 \Rightarrow \hat{b} = \frac{140 - 7.1}{3} = \frac{132.9}{3} = 44.3$$

因此,选项 B 正确。

回归直线必过 $$(3, 140)$$,而非 $$(3, 122)$$,故选项 A 错误。

选项 C 错误,因为回归方程只能预测 $$6$$ 月份的销量,不能确定一定为 $$272.9$$ 万件。

选项 D 错误,销量虽然呈现上升趋势,但“一定”逐月增加过于绝对。

答案:B

2. 解析:

已知线性回归方程为 $$Y = \hat{b}X + \hat{a}$$,其中 $$\hat{b} = 8$$。

计算样本中心点:

$$\overline{X} = \frac{3+4+5+6}{4} = 4.5$$

$$\overline{Y} = \frac{30 + 40 + 60 + 50}{4} = \frac{180}{4} = 45$$

将 $$(4.5, 45)$$ 代入回归方程求 $$\hat{a}$$:

$$45 = 8 \times 4.5 + \hat{a} \Rightarrow \hat{a} = 45 - 36 = 9$$

回归方程为 $$Y = 8X + 9$$,预测 $$X = 7$$ 时的值:

$$Y = 8 \times 7 + 9 = 56 + 9 = 65$$

答案:C

3. 解析:

已知经验回归直线的斜率 $$\hat{b} = -3.2$$,回归方程为 $$y = -3.2x + \hat{a}$$。

计算样本中心点:

$$\overline{x} = \frac{10 + 4 + (-2) + (-8)}{4} = \frac{4}{4} = 1$$

$$\overline{y} = \frac{20 + 44 + 56 + 80}{4} = \frac{200}{4} = 50$$

将 $$(1, 50)$$ 代入回归方程求 $$\hat{a}$$:

$$50 = -3.2 \times 1 + \hat{a} \Rightarrow \hat{a} = 50 + 3.2 = 53.2$$

回归方程为 $$y = -3.2x + 53.2$$,预测 $$x = 6$$ 时的值:

$$y = -3.2 \times 6 + 53.2 = -19.2 + 53.2 = 34$$

答案:C

4. 解析:

观察样本数据,随着 $$x$$ 的增加,$$y$$ 整体呈下降趋势,故斜率 $$\hat{b} < 0$$。

回归直线在 $$x$$ 较小时 $$y$$ 为正,随着 $$x$$ 增大 $$y$$ 减小至负值,说明截距 $$\hat{a} > 0$$。

答案:A

5. 解析:

相关指数 $$R^2$$ 越接近 $$1$$,模型拟合效果越好。比较选项,模型 $$2$$ 的 $$R^2 = 0.90$$ 最大。

答案:B

6. 解析:

计算样本中心点:

$$\overline{x} = \frac{2+3+5+6}{4} = 4$$

$$\overline{y} = \frac{5+7+9+11}{4} = 8$$

回归直线过 $$(4, 8)$$,选项 C 正确。

观察数据,$$x$$ 增加时 $$y$$ 也增加,故 $$\hat{b} > 0$$,选项 A 和 B 正确。

回归方程为 $$\hat{y} = \hat{b}x + \hat{a}$$,代入样本中心点:

$$8 = \hat{b} \times 4 + \hat{a}$$

由于 $$\hat{b}$$ 为正且 $$8 = 4\hat{b} + \hat{a}$$,若 $$\hat{a} < 0$$,则 $$\hat{b} > 2$$,但无法直接确定 $$\hat{a}$$ 的符号,选项 D 不一定正确。

答案:D

7. 解析:

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

选项 B 错误,相关系数 $$r$$ 是衡量线性相关性的指标,与斜率无关。

选项 C 正确,相关系数的取值范围为 $$[-1, 1]$$。

选项 D 正确,分布在回归直线两侧的样本点个数不一定相同。

答案:B

8. 解析:

① 正确,残差可用于判断模型拟合效果。

② 错误,回归方程 $$\hat{y} = 3 - 5x$$ 表示 $$x$$ 增加一个单位时,$$y$$ 平均减少 $$5$$ 个单位。

③ 正确,线性回归方程必过样本中心点。

④ 正确,$$k^2 = 13.079 > 10.828$$,有 $$99\%$$ 的把握确认两变量相关。

错误的个数为 $$1$$(仅②错误)。

答案:B

9. 解析:

计算样本中心点:

$$\overline{x} = \frac{17 + 14 + 10 + (-1)}{4} = \frac{40}{4} = 10$$

$$\overline{y} = \frac{24 + 34 + 38 + 64}{4} = \frac{160}{4} = 40$$

将 $$(10, 40)$$ 代入回归方程 $$\hat{y} = -2x + \hat{a}$$:

$$40 = -2 \times 10 + \hat{a} \Rightarrow \hat{a} = 40 + 20 = 60$$

回归方程为 $$\hat{y} = -2x + 60$$,预测 $$x = 2$$ 时的值:

$$\hat{y} = -2 \times 2 + 60 = -4 + 60 = 56$$

答案:A

10. 解析:

计算样本中心点:

$$\overline{x} = \frac{2+3+4+5+6}{5} = 4$$

$$\overline{y} = \frac{1.5 + 4.5 + 5.5 + 6.5 + 7}{5} = \frac{25}{5} = 5$$

将 $$(4, 5)$$ 代入回归方程 $$\hat{y} = 1.3x + \hat{a}$$:

$$5 = 1.3 \times 4 + \hat{a} \Rightarrow \hat{a} = 5 - 5.2 = -0.2$$

回归方程为 $$\hat{y} = 1.3x - 0.2$$,预测 $$x = 8$$ 时的值:

$$\hat{y} = 1.3 \times 8 - 0.2 = 10.4 - 0.2 = 10.2$$

答案:C

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