统计与统计案例

统计与统计案例是高考的热点,高考对该内容的考查主要体现了以下两个特点:
一是覆盖面广,几乎所有的统计考点都有所涉及,说明统计的任何环节都不能遗漏;
二是考查力度加大. 在高考各种题型均有出现如选择题、填空题和解答题,其试题难度属中档题.

类型一 变量间的相互关系

变量间的相互关系

使用情景:变量间的相互关系
解题步骤:

第一步 根据题意画出散点图并判断两变量之间是正相关还是负相关;
第二步 计算样本中心点并代入公式进行计算;
第三步 得出变量间的相互关系——线性回归方程.

例1. 一次考试中,五名学生的数学、物理成绩如下表所示:

(1)请在所给的直角坐标系中画出它们的散点图;

(2)并求这些数据的线性回归方程 \widehat{y}=bx+a
附:线性回归方程y=ax+b中, b=\cfrac{\sum\limits_{i = 1}^n(x_i-\bar x)(y_i-\bar y)}{\sum\limits_{i=1}^n(x_i-\bar x)^2}=\cfrac{\sum\limits_{i=1}^nx_iy_i-n\bar x\bar y}{\sum\limits_{i=1}^n(x_i^2-n\bar x^2)},a=\bar y-b\bar x

其中\bar x,\bar y为样本平均值,线性回归方程也可写为\widehat{y}=\widehat{b}x+\widehat{a}

【答案】(1)详见解析(2)\widehat y=0.75x+20.25.

【解析】(1)散点图如图所示

(2)可求得\bar x=\cfrac{89+91+93+95+97}{5}=93,\bar y={87+89+89+92+93}{5}=90,\sum\limits_{i=1}^5(x_i-\bar x)(y_i-\bar y)=30,\sum\limits_{i=1}^5(x_i-\bar x)^2=(-4)^2+(-2)^2+0^2+2^2+4^2=40b=\cfrac{30}{40}=0.75,a=\bar y-b\bar x=20.25,故y关于x的线性回归方程是:\widehat{y}=0.75x+20.25

【总结】

(1)把所给的五组数据作为五个点的坐标描到直角坐标系中,得到散点图;

(2)根据所给的数据先做出数据的平均数,即样本中心点,根据最小二乘法做出线性回归方程的系数,写出线性回归方程.

类型二 统计案例

统计案例

使用情景:统计检验
解题步骤:

第一步 根据题意画出列联表;
第二步 运用公式k^2=\cfrac{n(ad-bc)^2}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}
(其中n=a+b+c+d)进行计算;
第三步 根据已知表格判断两变量间的相互关联性;
第四步 得出结论.

例2.为了了解某校学生喜欢吃辣是否与性别有关,随机对此校100人进行调查,得到如下的列表:已知在全部100人中随机抽取1人抽到喜欢吃辣的学生的概率为\cfrac{3}{5}

(1)请将上面的列表补充完整;
(2)是否有99.9%以上的把握认为喜欢吃辣与性别有关?说明理由:
下面的临界值表供参考:

(参考公式:k^2=\cfrac{n(ad-bc)^2}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)},其中n=a+b+c+d
【答案】(1)列表见解析(2)有99.9%以上的把握认为喜欢吃辣与性别有关,理由见解析.
【解析】
(1)根据在全部100人中,喜爱吃辣的有60人,即可得到列联表;(2)利用公式求得K^2,与临界值比较,即可得到结论.

列表补充如下 :

(2)∵K^2=\cfrac{100\times(40\times30-20\times10)^2}{50\times50\times60\times40}=\cfrac{50}{3}\approx16.667>10.828
∴有99.9%以上的把握认为喜欢吃辣与性别有关

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