文档内容
第 04 讲 拓展一:非线性经验回归方程
(精讲)
目录
第一部分:知识点精准记忆
第二部分:典型例题剖析
题型一:指数型
题型二:对数型
题型三:幂函数型
第一部分:知 识 点 精 准 记 忆
知识点一:非线性经验回归
当经验回归方程并非形如 ( )时,称之为非线性经验回归方程,当两个变量不呈线
性相关关系时,依据样本点的分布选择合适的曲线方程来模拟,常见的非线性经验回归方程的转换方式总
结如下:
曲线方程 变换公式 变换后的线性关系式
建立非线性经验回归模型的基本步骤
1.确定研究对象,明确哪个是解释变量,哪个是响应变量;
2.由经验确定非线性经验回归方程的模型;
3.通过变换(一般题目都有明显的暗示如何换元,换元成什么变量),将非线性经验回归模型转化为线性
经验回归模型(特别注意:使用线性回归方程的公式,注意代入变换后的变量);
4.按照公式计算经验回归方程中的参数,得到经验回归方程;
5.消去新元,得到非线性经验回归方程;
6.得出结果后分析残差图是否有异常 .知识点二:非线性经验回归类型
非线性回归方程主要分为三大类,指数型,对数型,幂函数型,做题关键在于变量之间的转换
1、指数型:
①类型一, ,处理方式是对方程两边取对数(具体取什么对数观察参考数据,自然对数和常用对数
用的较多),比如 e为底数,取 ln,则现在方程变为 ,,将 进行换元,
,则非线性回归方程变成线性回归直线方程 ;
② 类 型 二 , , 此 为 类 型 一 的 变 式 , 多 了 常 数 项 部 分 , 常 见 的 变 化 形 式 为
(具体取什么对数观察参考数据,自然对数和常用对数用的较多),令
,则非线性回归方程变成线性回归直线方程
2、对数型:
①类型一,形如 ,则令 ,则非线性回归方程变成线性回归直线方程
②类型二, ,两边同时消掉对数,(取什么底数判断方法同上)取 ,令 ,则
非线性回归方程变成线性回归直线方程
3、幂函数型:
①类型一, , , 等等,处理方式是将方程中幂函数部分换成一个新变量,
比如 , , ,然后将非线性回归方程变成线性回归直线方程
②类型二, ,做法同指数型,变化方式为两边取对数(底数判断方式同上) ,令
,则非线性回归方程变成线性回归直线方程
第二部分:典 型 例 题 剖 析
题型一:指数型
典型例题
例题1.(2022·辽宁·鞍山一中模拟预测)用模型 拟合一组数 ,若
, ,设 ,得变换后的线性回归方程为 ,则
( )
A.12 B. C. D.7
【答案】B【详解】由已知, ,所以 ,
, ,所以
,
由题意, 满足线性回归方程为 ,所以 ,所以 ,
此时线性回归方程为 ,即 ,
可将此式子化为指数形式 ,即为 ,
因为模型为模型 ,所以 , ,
所以 .
故选:B.
例题2.(2022·广西桂林·模拟预测(文))一只红铃虫产卵数 和温度 有关,现测得一组数据
,可用模型 拟合,设 ,其变换后的线性回归方程为 ,若
, , 为自然常数,则 ________.
【答案】
【详解】 经过 变换后,得到 ,根据题意 ,故 ,又
,故 , ,故 ,于是回归方程
为 一定经过 ,故 ,解得 ,即 ,于是 .
故答案为: .
例题3.(2022·河南商丘·高二期末(文)) 网络是指第五代移动网络通讯技术,它的主要特点是传输
速度快,峰值传输速度可达每秒钟数十 .作为新一代移动通讯技术,它将要支持的设备远不止智能手机,
而是会扩展到未来的智能家居,智能穿戴等设备.某科技创新公司基于领先技术的支持,经济收入在短期内
逐月攀升,该公司1月份至6月份的经济收入 (单位:万元)关于月份 的数据如下表所示,并根据数
据绘制了如图所示的散点图.
月份 1 2 3 4 5 6
3
收入 6 11 23 72 124
7(1)根据散点图判断, 与 ( 均为常数)哪一个更适合作为经济收入 关于月份
的回归方程类型(给出判断即可,不必说明理由)?
(2)根据(1)的结果及表中数据,求出 关于 的回归方程(结果保留两位小数);
(3)根据(2)所求得的回归方程,预测该公司7月份的经济收入(结果保留两位小数).
参考公式及参考数据:回归方程 中斜率和截距的最小二乘估计公式为:
, ;
3.5 45.5 3.34 17.5 393.5 10.63 239.85
其中 , ( ).
【答案】(1) 更适合
(2)
(3)239.85万元
(1)由散点图可知, 更适合作为经济收入y关于月份x的回归方程类型.
(2) 的两边取自然对数,得 .因为 , , ,
,所以 ,
,所以 ,所以经济收入y关于月份x的回归方程为
.
(3)当 时, .预测该公司7月份的经济收入约为239.85万元.
例题4.(2022·福建三明·高二期末)在国家大力发展新能源汽车产业的政策下,我国新能源汽车的产销量
高速增长.已知某地区2014年底到2021年底新能源汽车保有量的数据统计表如下:201 201
年份(年) 2014 2016 2017 2019 2020 2021
5 8
年份代码 1 2 3 4 5 6 7 8
保有量 /千辆 1.95 2.92 4.38 6.58 9.87 15.00 22.50 33.70
(1)根据统计表中的数据判断, 与 哪一个更适合作为 关于 的经验回归方程(给出判断
即可,不必说明理由),并根据你的判断结果建立 关于 的经验回归方程;
(2)假设每年新能源汽车保有量按(1)中求得的函数模型增长,且传统能源汽车保有量每年下降的百分比
相同.若2021年底该地区传统能源汽车保有量为500千辆,预计到2026年底传统能源汽车保有量将下降
10%.试估计到哪一年底新能源汽车保有量将超过传统能源汽车保有量.
参考数据:
, , ,其中 , , ,
.
参考公式:
对于一组数据( , ),( , ),…,( , ),其经验回归直线 的斜率和截距的
最小二乘估计公式分别为 ;
【答案】(1) ,
(2)2028年底新能源汽车的数量将超过传统能源汽车
(1)根据该地区新能源汽车保有量的增长趋势知,应选择的函数模型是
令 ,则 ,
因为 , ,
所以 ,
.
所以 .
(2)设传统能源汽车保有量每年下降的百分比为r,
依题意得, ,解得 ,
设从2021年底起经过x年后的传统能源汽车保有量为y千辆,则有 ,
设从2021年底起经过x年后新能源汽车的数量将超过传统能源汽车,则有
.
所以 ,
解得
故从2021年底起经过7年后,即2028年底新能源汽车的数量将超过传统能源汽车.
同类题型归类练
1.(2022·全国·高二期末)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x(单位:千
元)对年销售量y(单位:t)的影响,对近8年的年宣传费xi和年销售量 数据作了初步处理,
得到下面的散点图:
由此散点图可得,下面四个回归方程类型中最适宜作为年销售量y与年宣传费x的回归方程类型是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】从散点图看出,样本点分布在开口向右的抛物线(上支)附近,上升的趋势比较平缓,
因此对于A,图象是直线,不适合;
对于B, 时对应曲线是开口向上的抛物线,右侧部分上升趋势较快,不适合;
对于C, 时对应曲线是开口向右的抛物线,上支部分上升趋势较平缓,适合题意;
对于D,对应曲线是指数型曲线, 时上升趋势是越来越快,不适合,
故选:C.
2.(2022·全国·高二课时练习)一组数据如下表所示:
1 2 3 4
已知变量 关于 的回归方程为 ,若 ,则预测 的值可能为A. B. C. D.
【答案】C
【详解】将式子两边取对数,得到 ,令 ,得到 ,
根据已知表格数据,得到 的取值对照表如下:
由上述表格可知:
, ,
利用回归直线过样本中心点,即可得 ,
求得 ,则 ,
进而得到 ,将 代入,
解得 .
故选:C.
3.(2022·黑龙江·尚志市尚志中学高二阶段练习)近期,某公交公司分别推出支付宝和微信扫码支付乘车
活动,活动设置了一段时间的推广期,由于推广期优惠力度较大,吸引越来越多的人开始使用扫码支付.某
线路公交车队统计了活动刚推出一周内每一天使用扫码支付的人次,用 表示活动推出的天数, 表示每
天使用扫码支付的人次(单位:十人次),统计数据如表1所示:
表1:
1 2 3 4 5 6 7
1 3
6 21 66 101 196
1 4
根据以上数据,绘制了如图1所示的散点图.
参考数据:62.14 1.54 2535 50.12 3.47
其中
参考公式:
对于一组数据 ,其回归直线 的斜率和截距的最小二乘估计分别为
.
(1)根据散点图判断,在推广期内, 与 ( 均为大于零的常数)哪一个适宜作为扫码支付
的人次 关于活动推出天数 的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)
(2)根据(1)的判断结果及表1中的数据,求 关于 的回归方程,并预测活动推出第8天使用扫码支付的
人次;
【答案】(1) 适宜
(2) ,3470
(3)1.66元
(1)根据散点图判断, 适宜作为扫码支付的人数 关于活动推出天数 的回归方程类型;
(2)∵ ,两边同时取常用对数得: ;
设
,
,
把样本中心点 代入 ,得: ,
,
关于 的回归方程式: ;
把 代入上式: ;
活动推出第8天使用扫码支付的人次为 ;
4.(2022·江西·南城县第二中学高二阶段练习(理))为了研究某种细菌随时间x变化,繁殖的个数,收
集数据如下:天数x/天 1 2 3 4 5 6
4
繁殖个数y/个 6 12 25 95 190
9
(1)用天数作解释变量,繁殖个数作预报变量, 与y= 哪一个作为繁殖的个数y关于时间x变
化的回归方程类型为最佳?(给出判断即可,不必说明理由)
62
3.5 . 3.53 17.5 596.505 12.04
83
其中 ;
(2)根据(1)的判断最佳结果及表中的数据,建立y关于x 的回归方程.
参考公式: ,
【答案】(1)选y=
(2)
(1)
由散点图看出样本点分布在曲线周围,不是直线周围,于是选择y=
(2)由(1)可知y=
令 ,则则
,则
则有
题型二:对数型
典型例题
例题1.(2022·河南郑州·高二期末(文))目前,新冠病毒引起的疫情仍在全球肆虐,在党中央的正确领
导下,全国人民团结一心,使我国疫情得到了有效的控制.为了应对最新型的奥密克戎病毒,各大药物企
业积极投身到新疫苗的研发中.某药企为评估一款新药的药效和安全性,组织一批志愿者进行临床用药实
验,结果显示临床疗效评价指标 的数量 与连续用药天数 具有相关关系.刚开始用药时,指标 的数
量 变化明显,随着天数增加, 的变化趋缓.根据志愿者的临床试验情况,得到了一组数据 ,
, 表示连续用药 天, 表示相应的临床疗效评价指标 的数值.该药企为了进一步
研究药物的临床效果,建立了 关于 的两个回归模型:
模型①:由最小二乘公式可求得 与 的线性回归方程: ;
模型②:由样本点的分布,可以认为样本点集中在曲线: 的附近,令 ,则有
, , , .
(1)根据所给的统计量,求模型②中 关于 的回归方程;
(2)根据下列表格中的数据,说明哪个模型的预测值精度更高、更可靠;
(3)根据(2)中精确度更高的模型,预测用药一个月后,临床疗效评价指标 相对于用药半个月的变化情
况(一个月以30天计,结果保留两位小数).
回归模型 模型① 模型②
残差平方和 102.28 36.19
参考数据: .
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)用药一个月后,疗效评价指标相对于用药半个月提高17.33
(1)解:由题意,知 , ,
所以 , ,又由 ,
,
则 ,
所以,模型②中y关于x的回归方程 ;
(2)由表格中的数据,可得 ,
即 ,
所以模型①的 小于模型②,说明回归模型②刻画的拟合效果更好;
(3)根据模型②,当连续用药30天后, ,
连续用药15天后, ,
∵ ,
∴用药一个月后,疗效评价指标相对于用药半个月提高17.33.
例题2.(2022·内蒙古·赤峰二中模拟预测(理))受北京冬奥会的影响,更多人开始关注滑雪运动,但由
于室外滑雪场需要特殊的气候环境,为了满足日益增长的消费需求,国内出现了越来越多的室内滑雪场.某
投资商抓住商机,在某大学城附近开了一家室内滑雪场.经过6个季度的经营,统计该室内滑雪场的季利润
数据如下:
第 个季度 1 2 3 4 5 6
季利润 (万元) 2.2 3.6 4.3 4.9 5.3 5.5
根据上面的数据得到的一些统计量如下:
4.3 0.5 101.4 14.1 1.8
表中 , .
(1)若用方程 拟合该室内滑雪场的季利润 与季度 的关系,试根据所给数据求出该方程;
(2)利用(1)中得到的方程预测该室内滑雪场从第几个季度开始季利润超过6.5万元;
附:线性回归方程 中, , .参考数据:【答案】(1) ;
(2)第12个;
(3)分布列见解析,期望为2.
(1)由 ,先求y关于u的线性回归方程 .由已知数据得
,故 ,所以y关于u的回归方程为
,故y关于x的回归方程为 ;
(2)令 ,得 ,所以 ,故预测从第12个季度开始季利润
超过6.5万元;
同类题型归类练
1.(2022·福建省尤溪第一中学高二期末)目前,新冠病毒引起的疫情仍在全球肆虐,在党中央的正确领
导下,全国人民团结一心,使我国疫情得到了有效的控制.其中,各大药物企业积极投身到新药的研发中.
汕头某药企为评估一款新药的药效和安全性,组织一批志愿者进行临床用药实验,结果显示临床疗效评价
指标A的数量y与连续用药天数x具有相关关系.刚开始用药时,指标A的数量y变化明显,随着天数增
加,y的变化趋缓.根据志愿者的临床试验情况,得到了一组数据 , ,2,3,4,5,…,10,
表示连续用药i天, 表示相应的临床疗效评价指标A的数值.该药企为了进一步研究药物的临床效果,
建立了y关于x的两个回归模型:
模型①:由最小二乘公式可求得y与x的线性回归方程: ;
模型②:由图中样本点的分布,可以认为样本点集中在曲线: 的附近,令 ,则有
, , , .
(1)根据所给的统计量,求模型②中y关于x的回归方程;
(2)根据下列表格中的数据,说明哪个模型的预测值精度更高、更可靠.
(3)根据(2)中精确度更高的模型,预测用药一个月后,疗效评价指标相对于用药半个月的变化情况(一
个月以30天计,结果保留两位小数).
回归模型 模型① 模型②
残差平方和
102.28 36.19附:样本 ( ,2,…,n)的最小二乘估计公式为 , ;相关指数
,参考数据: .
【答案】(1)
(2)回归模型②刻画的拟合效果更好
(3)17.33
(1)由题意,知 , ,可得 , ,又由
,则 ,所以,
模型②中y关于x的回归方程 ;
(2)由表格中的数据,可得 ,即 ,所以模型①的 小于模型②,说
明回归模型②刻画的拟合效果更好;
(3)根据模型②,当连续用药30天后, ,连续用药15天后, ,∵
,
∴用药一个月后,疗效评价指标相对于用药半个月提高17.33.
2.(2022·全国·高二课时练习)发展扶贫产业,找准路子是关键,重庆市石柱土家族自治县中益乡华溪村
不仅找准了路,还将当地打造成了种植中药材黄精的产业示范基地.通过种植黄精,华溪村村民的收入逐
年递增.以下是2014年至2020年华溪村村民每户平均可支配收入的统计数据:
201 201
年份 2015 2016 2017 2019 2020
4 8
年份代码 1 2 3 4 5 6 7
每户平均可支配收入 (千元) 4 15 22 26 29 31 32
根据以上数据,绘制如图所示的散点图:(1)根据散点图判断, 与 哪一个更适宜作为每户平均可支配收入 (千元)关于年份
代码 的回归方程模型(给出判断即可,不必说明理由),并建立 关于 的回归方程(结果保留1位小
数);
(2)根据(1)建立的回归方程,试预测要到哪一年华溪村的每户平均可支配收入才能超过35(千元);
参考数据:
22.7 1.2 759 235.1 13.2 8.2
其中 , .
参考公式:线性回归方程 中, , .
【答案】(1) 更适宜作为每户平均可支配收入 (千元)关于年份代码 的回归方程模型,
;
(2)到2022年每户平均可支配收入才能超过35(千元);
(3) .
(1)解:根据题中散点图,得 更适宜作为每户平均可支配收入 (千元)关于年份代码 的回归
方程模型.由已知数据,得 ,
故 ,故 关于 的回归方程为
(2)
解:由题知,令 ,整理,得 ,即 .
故当 时,即到2022年每户平均可支配收入才能超过35(千元).
题型三:幂函数型
典型例题
例题1.(2022·全国·高二期末)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费 (单位:
千元)对年销售量 (单位:t)的影响,对近8年的年宣传费 和年销售量 数据作了初步处
理,得到下面的散点图:
由此散点图可得,下面四个回归方程类型中最适宜作为年销售量 与年宣传费 的回归方程类型是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】从散点图看出,样本点分布在开口向右的抛物线(上支)附近,上升的趋势比较平缓,
因此对于A,图象是直线,不适合;
对于B, 时对应曲线是开口向上的抛物线,右侧部分上升趋势较快,不适合;
对于C, 时对应曲线是开口向右的抛物线,上支部分上升趋势较平缓,适合题意;
对于D,对应曲线是指数型曲线, 时上升趋势是越来越快,不适合,
故选:C.
例题2.(2022·河南信阳·高二期末(文))设关于某产品的明星代言费 (百万元)和其销售额 (千万
元),有如下表的统计表格:
1 2 3 4 5 合计(百万元) 1.26 1.44 1.59 1.71 1.82 7.82
(百万元) 2.00 2.99 4.02 5.00 6.03 20.04
(百万元) 3.20 4.80 6.50 7.50 8.00 30.00
, , , , , ,
表中 .
(1)在坐标系中,作出销售额y关于广告费x的回归方程的散点图;
(2)根据散点图指出: , 哪一个适合作销售额 关于明星代言费 的回归方程(不需
要说明理由),并求出此回归方程.
附:对于一组数据 , ,……, ,其回归线 的斜率和截距的最小二乘估计分
别为: , .
【答案】(1)答案见解析
(2) 适合,(1)解:散点图如下:
(2)根据散点图可知, 适合作销售额y关于明星代言费x的回归类方程;令 ,则
是y关于w的线性回归方程,由已知条件得, , ,
所以 ,故回归方程为:
例题3.(2022·四川雅安·高二期末(理))某城市选用某种植物进行绿化,设其中一株幼苗从观察之日起,
第x天的高度为y cm,测得一些数据如下表所示:
2
第x天 1 4 9 16 36 49
5
1
高度y/cm 0 4 7 9 12 13
1
作出这组数的散点图如下
(1)请根据散点图判断, 与 中哪一个更适宜作为幼苗高度y关于时间x的回归方程类型?
(给出判断即可,不必说明理由)
(2)根据(1)的判断结果及表中数据,建立y关于x的回归方程,并预测第196天这株幼苗的高度(结果保
留整数).附: , 参考数据:
140 28 56 283
【答案】(1) 更适宜
(2) ;预测第196天幼苗的高度大约为29cm
(1)根据散点图, 更适宜作为幼苗高度y关于时间x的回归方程类型;
(2)令 ,则 构造新的成对数据,如下表所示:
x 1 4 9 16 25 36 49
1 2 3 4 5 6 7
y 0 4 7 9 11 12 13
容易计算, , .通过上表计算可得:
因此
∵回归直线 过点 ,∴ ,
故y关于 的回归直线方程为
从而可得:y关于x的回归方程为
令 ,则 ,所以预测第196天幼苗的高度大约为29cm.
例题4.(2022·辽宁·高二阶段练习)某企业积极响应“碳达峰”号召,研发出一款性能优越的新能源汽车,
备受消费者青睐.该企业为了研究新能源汽车在某地区每月销售量 (单位:千辆)与月份 的关系,统计
了今年前5个月该地区的销售量,得到下面的散点图及一些统计量的值.表中 .
(1)根据散点图判断两变量 的关系用 与 哪一个比较合适?(给出判断即可,不必说
明理由)
(2)根据(1)的判断结果及表中数据,建立 关于 的回归方程( 的值精确到 ),并预测从今年几
月份起该地区的月销售量不低于 万辆?
附:对于一组数据 ,其回归直线方程 的斜率和截距的最小二乘法估计
分别为 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(1) 比较合适(散点图中点的分布不是一条直线,相邻两点的纵坐标的差值是增大趋势,所以
比较合适)
(2)设 ,则 ,
先建立y关于t的回归方程
则
所以y关于t的回归方程为 ,因此y关于x的回归方程为
令 ,解得 或 (舍去),
故估计从今年8月份起该地区的月销售量不低于 万辆.
同类题型归类练
1.(2022·山东聊城·高二期末)网民的智慧与活力催生新业态,网络购物,直播带货,APP买菜等进入我
们的生活,改变了我们的生活方式,随之电信网络诈骗犯罪形势也非常严峻.自“国家反诈中心APP”推出
后,某地区采取多措并举的推广方式,努力为人民群众构筑一道防诈反诈的“防火墙”.经统计,该地区网
络诈骗月报案数与推广时间有关,并记录了经推广x个月后月报案件数y的数据.
x(个) 1 2 3 4 5 6 7
y(件) 891 888 351 220 200 138 112
(1)根据以上数据,判断 与 哪一个适宜作为回归方程模型?根据判断结果,求
出y关于x的回归方程;
(2)分析该地区一直推广下去,两年后能否将网络诈骗月报案数降至75件以下.
参考数据(其中 , , , , .
参考公式:对于一组数据 ,其回归直线 的斜率和截距的最小二
乘估计公式分别为: , .
【答案】(1)
(2)两年后网络诈骗月报案数能降至75件以下
(1)由表中数据可得 更适宜.
,
令 ,设y关于t的线性回归方程为 ,
则
则 ,
故y关于x的回归方程为(2)由回归方程 可知,随x的增大,y逐渐减少,
当 时, ,
故两年后网络诈骗月报案数能降至75件以下.
2.(2022·湖北·高二期末)快递业的迅速发展导致行业内竞争日趋激烈.某快递网点需了解一天中收发一
件快递的平均成本 (单位:元)与当天揽收的快递件数即揽件量 (单位:千件)之间的关系,对该网
点近 天的每日揽件量 (单位:千件)与当日收发一件快递的平均成本 (单位:元)(
)的数据进行了初步处理,得到散点图及一些统计量的值.
表中 , .
(1)根据散点图判断 与 哪一个更适宜作为 关于 的经验回归方程类型?并根据判断结果
及表中数据求出 关于 的经验回归方程;
(2)已知该网点每天的揽件量 (单位:千件)与单件快递的平均价格 (单位:元)之间的关系是
,收发一件快递的利润等于单件的平均价格减去平均成本,根据(1)中建立的
经验回归方程解决以下问题:
①预测该网点某天揽件量为 千件时可获得的总利润;
②单件快递的平均价格 为何值时,该网点一天内收发快递所获利润的预报值最大?
附:对于一组具有线性相关关系的数据 ,其经验回归直线 的斜率和截距的最
小二乘估计分别为 , .
【答案】(1) 更适宜作为 关于 的经验回归方程类型,
(2)① 元;②单件快递的平均价格 元时,该网点一天内收发快递所获利润的预报值最大.(1)由散点图可知: 更适宜作为 关于 的经验回归方程类型;
令 ,则 , ,
关于 的经验回归方程为: .
(2)设收发 千件快递获利 千元,则 ;
①当 时, ,即该网点某天揽收 件快递可获得的总利润约为 元.
② ,令 ,解得: ,
当 时, ;当 时, ;
在 上单调递增,在 上单调递减,
当 时, ,此时 ;
单件快递的平均价格 元时,该网点一天内收发快递所获利润的预报值最大.
3.(2022·河北承德·高二阶段练习)某制造企业从生产的产品中随机抽查了1000件,经检验,其中一等
品有800件,二等品有150件,次品有50件.若销售1件该产品,一等品的利润为200元,二等品的利润为
100元,次品直接销毁,亏损200元.
(1)用样本估计总体,估计该制造企业随机销售1件产品的利润的期望值.
(2)根据统计,该制造企业在2021年12月至2022年5月的产量 (万件)与月份编号(记2021年12月,
2022年1月, 编号分别为 近似满足关系式 ,相关统计量的值如下:
.根据所给的统计量,求 关于 的
回归方程,并估计该制造企业2022年8月份的利润为多少万元.(结果精确到 )
附:对于一组数据 ,其回归直线 的斜率和截距的最小二乘估计分别为
【答案】(1)165元
(2) ,估计该制造企业2022年8月份的利润为 万元
(1)因为该制造企业生产的产品中一等品、二等品和次品的频率分别为 ,所以该制造企业随机销售1件产品的利润 的分布列为
200 100
所以 ,
即估计该制造企业随机销售1件产品的利润的期望值为165元.
(2)因为 ,所以 .
令 ,则 .
因为 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,所以回归方程为 .
当 时, ,
故估计该制造企业2022年8月份的利润为 万元.
4.(2022·海南中学高三阶段练习)设某幼苗从观察之日起,第x天的高度为 ,测得的一些数据如下
表所示:
第x天 1 4 9 16 25 36 49
高度 0 4 7 9 11 12 13
作出这组数据的散点图发现: 与x(天)之间近似满足关系式 ,其中a,b均为大于0的
常数.
(1)在这组数据的散点图中,甲同学随机圈取了其中的3个点,记这3个点中幼苗的高度大于 的点的个数
为 ,其中 为表格中所给的幼苗高度的平均数,求 的分布列和数学期望;
(2)试借助一元线性回归模型,根据所给数据,求出y关于x的经验回归方程.附:线性回归方程 中, ,其中 为样本平均量.
【答案】(1)分布列见解析,
(2)
(1) ,
7天中幼苗高度大于 的有4天,小于等于8的有3天,从散点图中任取3个点,即从这7天中任取3
天,所以这3个点中幼苗的高度大于 的点的个数 的取值为0,1,2,3,
; ; ; ;
所以随机变量 的分布列为:
随机变量 的期望值 .
(2)令 ,则 ,根据已知数据表得到如下表:
x
y
,
通过上表计算可得: ,
因为回归直线 过点 ,所以 ,
故y关于 的回归方程 .