高中数学 第二章 统计 2.3 变量间的相关关系课件 新人教版必修3.ppt

第二章统计 2 3变量间的相关关系 学习目标 1 理解两个变量的相关关系的概念 2 会作散点图 并利用散点图判断两个变量之间是否具有相关关系 3 会求线性回归方程 知识梳理自主学习 题型探究重点突破 当堂检测自查自纠 栏目索引 知识梳理自主学习 知识点一变量间的相关关系 1 变量之间常见的关系 2 相关关系与函数关系的区别与联系 区别 函数关系 函数关系中两个变量间是一种确定性关系 函数是一种因果关系 有这样的因 必有这样的果 例如 圆的半径由1增大为2 其面积必然由 增大到4 相关关系 相关关系是一种非确定性关系 例如 吸烟与患肺癌之间的关系 两者之间虽然没有确定的函数关系 但吸烟多的人患肺癌的风险会大幅增加 两者之间即是一种非确定性的关系 相关关系不一定是因果关系 也可能是伴随关系 联系 在一定的条件下可以相互转化 对于具有线性相关关系的两个变量来说 当求得其线性回归方程后 可以用一种确定性的关系对这两个变量间的取值进行评估 相关关系在现实生活中大量存在 从某种意义上讲 函数关系是一种理想的关系模型 而相关关系是一种更为一般的情况 1 散点图将样本中n个数据点 xi yi i 1 2 n 描在平面直角坐标系中 以表示具有相关关系的两个变量的一组数据的图形叫做散点图 2 正相关与负相关 1 正相关 散点图中的点散布在从到的区域 2 负相关 散点图中的点散布在从到的区域 知识点二散点图及正 负相关的概念 左下角 右上角 左上角 右下角 答案 思考任意两个统计数据是否均可以作出散点图 答可以 不管这两个统计量是否具备相关性 以一个变量值作为横坐标 另一个作为纵坐标 均可画出它的散点图 答案 知识点三回归直线 1 回归直线如果散点图中点的分布从整体上看大致在附近 就称这两个变量之间具有关系 这条直线叫做回归直线 2 回归方程与最小二乘法 答案 一条直线 线性相关 思考任何一组数据都可以由最小二乘法得出回归方程吗 答用最小二乘法求回归方程的前提是先判断所给数据具有线性相关关系 可利用散点图来判断 否则求出的回归方程是无意义的 返回 答案 题型探究重点突破 题型一变量间相关关系的判断 例1在下列两个变量的关系中 哪些是相关关系 正方形边长与面积之间的关系 作文水平与课外阅读量之间的关系 人的身高与年龄之间的关系 降雪量与交通事故的发生率之间的关系 解析答案 反思与感悟 解两变量之间的关系有两种 函数关系与带有随机性的相关关系 正方形的边长与面积之间的关系是函数关系 作文水平与课外阅读量之间的关系不是严格的函数关系 但是具有相关性 因而是相关关系 人的身高与年龄之间的关系既不是函数关系 也不是相关关系 因为人的年龄达到一定时期身高就不发生明显变化了 因而他们不具备相关关系 降雪量与交通事故的发生率之间具有相关关系 综上 中的两个变量具有相关关系 反思与感悟 反思与感悟 函数关系是一种确定的关系 而相关关系是非随机变量与随机变量的关系 函数关系是一种因果关系 而相关关系不一定是因果关系 也可能是伴随关系 跟踪训练1下列两个变量间的关系不是函数关系的是 a 正方体的棱长与体积b 角的度数与它的正弦值c 单产为常数时 土地面积与粮食总产量d 日照时间与水稻的单位产量 解析函数关系与相关关系都是指两个变量之间的关系 但是这两种关系是不同的 函数关系是指当自变量一定时 函数值是确定的 是一种确定性的关系 因为a项v a3 b项y sin c项y ax a 0 且a为常数 所以这三项均是函数关系 d项是相关关系 d 解析答案 题型二散点图 例25名学生的数学和物理成绩 单位 分 如下 判断它们是否具有线性相关关系 解析答案 反思与感悟 解以x轴表示数学成绩 y轴表示物理成绩 得相应的散点图如图所示 由散点图可知 各点分布在一条直线附近 故两者之间具有线性相关关系 反思与感悟 反思与感悟 1 判断两个变量x和y间是否具有线性相关关系 常用的简便方法就是绘制散点图 如果图上发现点的分布从整体上看大致在一条直线附近 那么这两个变量就是线性相关的 注意不要受个别点的位置的影响 2 画散点图时应注意合理选择单位长度 避免图形过大或偏小 或者是点的坐标在坐标系中画不准 使图形失真 导致得出错误结论 跟踪训练2对变量x y有观测数据 xi yi i 1 2 10 得散点图 对变量u v有观测数据 ui vi i 1 2 10 得散点图 由这两个散点图可以判断 a 变量x与y正相关 u与v正相关b 变量x与y正相关 u与v负相关c 变量x与y负相关 u与v正相关d 变量x与y负相关 u与v负相关 c 答案 题型三求回归直线的方程 例3某种产品的广告费支出x 单位 百万元 与销售额y 单位 百万元 之间有如下对应数据 1 画出散点图 解散点图如图所示 解析答案 2 求回归方程 解析答案 反思与感悟 解列出下表 并用科学计算器进行有关计算 解析答案 反思与感悟 反思与感悟 反思与感悟 1 求回归方程的步骤 1 列表xi yi xiyi 2 求回归方程的适用条件两个变量具有线性相关性 若题目没有说明相关性 则必须对两个变量进行相关性判断 跟踪训练32014年元旦前夕 某市统计局统计了该市2013年10户家庭的年收入和年饮食支出的统计资料如下表 1 如果已知y与x是线性相关的 求回归方程 解析答案 2 若某家庭年收入为9万元 预测其年饮食支出 可估计大多数年收入为9万元的家庭每年饮食支出约为2 34万元 解析答案 数形结合思想 思想方法 例4以下是在某地搜集到的不同楼盘房屋的销售价格y 单位 万元 和房屋面积x 单位 m2 的数据 判断房屋的销售价格和房屋面积之间是否具有线性相关关系 如果有线性相关关系 是正相关还是负相关 分析作出散点图 利用散点图进行判断 解析答案与解后反思 分析 返回 返回 解数据对应的散点图如图所示 通过以上数据对应的散点图可以判断 房屋的销售价格和房屋面积之间具有线性相关关系 且是正相关 解后反思判断两个变量x和y是否具有线性相关关系 常用的简便方法就是绘制散点图 如果发现点的分布从整体上看大致在一条直线附近 那么这两个变量就具有线性相关关系 注意不要受个别点的位置的影响 当堂检测 1 2 3 4 5 1 炼钢时钢水的含碳量与冶炼时间有 a 确定性关系b 相关关系c 函数关系d 无任何关系 解析炼钢时钢水的含碳量除了与冶炼时间有关外 还受冶炼温度等的影响 故为相关关系 b 解析答案 1 2 3 4 5 2 设有一个回归方程为 1 5x 2 则变量x增加一个单位时 a y平均增加1 5个单位b y平均增加2个单位c y平均减少1 5个单位d y平均减少2个单位 解析 两个变量线性负相关 变量x增加一个单位 y平均减少1 5个单位 c 解析答案 1 2 3 4 5 3 某商品的销售量y 单位 件 与销售价格x 单位 元 件 负相关 则其回归方程可能是 解析结合图象 图略 知选项b d为正相关 选项c不符合实际意义 只有选项a正确 a 解析答案 1 2 3 4 5 4 设某大学的女生体重y 单位 kg 与身高x 单位 cm 具有线性相关关系 根据一组样本数据 xi yi i 1 2 n 用最小二乘法建立的回归方程为 0 85x 85 71 则下列结论中不正确的是 a y与x具有正的线性相关关系 c 若该大学某女生身高增加1cm 则其体重约增加0 85kgd 若该大学某女生身高为170cm 则可断定其体重必为58 79kg 解析当x 170时 0 85 170 85 71 58 79 体重的估计值为58 79kg d 解析答案 1 2 3 4 5 5 正常情况下 年龄在18岁到38岁的人 体重y kg 对身高x cm 的回归方程为 0 72x 58 2 张明同学 20岁 身高178cm 他的体重应该在 kg左右 解析用回归方程对身高为178cm的人的体重进行预测 当x 178时 0 72 178 58 2 69 96 kg 69 96 解析答案 课堂小结 1 判断变量之间有无相关关系 简便可行的