4.2.1 回归直线方程 学案(含答案) 高二数学湘教版(2019)选择性必修2

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4.2.1 回归直线方程 学案(含答案) 高二数学湘教版(2019)选择性必修2

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4.2.1 回归直线方程
学习目标
(1)通过实例,掌握具有线性相关关系的两个变量,求其回归直线方程.(2)了解最小二乘法原
理,掌握一元线性回归模型参数的最小二乘估计方法.
课前预习
要点一 回归分析
找出与散点图中各点散布趋势相似的直线,使各点经过或充分靠近该直线,这条直线叫作
________,这条直线的方程叫作____________.由散点图求出回归直线并进行统计推断的过程叫作回归分析.
如果具有相关关系的两个变量x,y可用方程y=a+bx来近似刻画,则称它为y关于x的一元线性回归方程,其中a,b称为回归系数.
要点二 一元线性回归模型
当自变量x取值xi(i=1,2,…,n)时,将根据回归直线方程估计出的i与实际观测值yi的误
差,即yi-i=yi-(+xi)(i=1,2,…,n),称为随机误差,记作ei.把yi=+xi+ei(i=1,
2,…,n),这一描述因变量y如何依赖于自变量x和随机误差ei的方程称为一元线性回归模型.
要点三 最小二乘法
用随机误差的平方和即Q=(yi-xi)2作为总随机误差来刻画各估计值与实际值之间的误差.若总随机误差最小,则这条直线就是所要求的回归直线.由于平方又叫二乘方,所以这种使“随机误差平方和最小”的方法叫作最小二乘法.用最小二乘法求出的,的计算公式为:
此时,用最小二乘法得到的回归直线方程为yi=+x ,其中是回归直线在y轴上的截距,是回归直线的斜率
基 础 自 测 
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)线性回归方程适用于一切样本和总体.(  )
(2)样本取值的范围会影响线性回归方程的适用范围.(  )
(3)回归直线方程得到的预测值是预测变量的精确值.(  )
2.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(  )
A.=-10x+200 B.=10x+200
C.=-10x-200 D.=10x-200
3.根据如下样本数据,得到回归直线方程为=+x,则(  )
A.>0,>0 B.>0,<0
C.<0,>0 D.<0,<0
4.已知x与y之间的一组数据,则y与x的回归直线方程=x+必过点________.
 题型探究·课堂解透——强化创新性
题型1 求回归直线方程
例1 某研究机构对高三学生的记忆力x和判断力y进行统计分析,得下表数据:
x 6 8 10 12
y 2 3 5 6
相关公式:
(1)请画出上表数据的散点图;
(2)请根据上表提供的数据,用最小二乘法求出y关于x的回归直线方程:=x+.
方法归纳
求回归直线方程的基本步骤
巩固训练1 对于数据组:
x 2 3 4 5
y 1.9 4.1 6.1 7.9
(1)作散点图,你能直观上得到什么结论?
(2)求回归直线方程.
参考公式:==.
题型2 回归分析
例2 甲、乙、丙、丁四位同学各自对A,B两变量做回归分析,分别得到散点图与误差平方和(yi-i)如下表:
哪位同学的试验结果拟合A,B两变量关系的精度高?(  )
A.甲   B.乙   C.丙   D.丁
方法归纳
根据线性相关的知识可知,散点图中各样本点条状分布越均匀,同时保持随机误差的平方和越小,由回归分析建立的线性回归模型的拟合效果越好.
巩固训练2 根据一组样本数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)的散点图分析x与y之间具有线性相关关系,其回归直线方程为y=-0.42x+12,则在样本点(10,8.2)处的随机误差为
(  )
A.8.2 B.0.4 C.7.8 D.0.42
4.2.1 回归直线方程
课前预习
要点一
回归直线 回归直线方程
[基础自测]
1.(1)× (2)√ (3)×
2.解析:∵y与x负相关,∴排除B,D,又∵C项中x>0时,<0不合题意,∴C错.故选A.
答案:A
3.解析:根据表中数据可知,随着x的增加y减小,故y与x是负相关,故回归直线斜率为负,故<0;再结合散点图以及直线的性质,根据x=4,5,6,7时y均为正可知回归直线当x=0时与y轴截距为正,故>0.故选B.
答案:B
4.解析:由数据可知:==6;==4,故线性回归方程必过点(6,4).
答案:(6,4)
题型探究·课堂解透
例1 解析:(1)依题意可得散点图如图所示:
(2)=6×2+8×3+10×5+12×6=158,
==9,==4,
=62+82+102+122=344,
===0.7,==4-0.7×9=-2.3,
故回归直线方程为=0.7x-2.3.
巩固训练1 解析:(1)
由图知:两个变量呈线性关系且正相关.
(2)由数据知:==3.5,
==5,
=2×1.9+3×4.1+4×6.1+5×7.9=80,=54,
所以===2,令y=x+,则=5-2×3.5=-2,
综上,回归直线方程为y=2x-2.
例2 解析:根据线性相关的知识可知,散点图中各样本点条状分布越均匀,同时保持误差平方和越小,由回归分析建立的线性回归模型的拟合效果越好.因此,由试验结果知,丁精确度高一些.故选D.
答案:D
巩固训练2 解析:在回归直线方程y=-0.42x+12中,当x=10时,y=7.8,所以在样本点(10,8.2)处的随机误差为8.2-7.8=0.4.故选B.
答案:B

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