“成對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析”是“概率與統(tǒng)計”版塊的重要組成部分,高考通過該內(nèi)容的相關(guān)試題,考查同學(xué)們的數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)建模、邏輯推理、數(shù)學(xué)運算和數(shù)學(xué)抽象等核心素養(yǎng)。從2024年高考命題情況來看,全國卷在客觀題中考查了概率和計數(shù)方法,在解答題中重點考查的是概率與統(tǒng)計的綜合應(yīng)用,獨立性檢驗的問題有考查到,但是難度不大,一元線性回歸分析沒有考查。因此,能夠準確地理解相關(guān)概念與統(tǒng)計原理、能夠準確地運用公式進行計算、能夠準確地用規(guī)范的統(tǒng)計語言進行表述是得分的關(guān)鍵。下面結(jié)合新舊教材的對比變化及課標要求,對成對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析高考備考做一些指向。
指向1.關(guān)注新考點,對新教材新增內(nèi)容重點考查
例1(多選)下列結(jié)論不正確的是()。
A.兩個變量x,y的線性相關(guān)系數(shù)r決定兩變量相關(guān)程度的強弱,且相關(guān)系數(shù)|r|越小,相關(guān)性越強
B.若兩個變量x,y的線性相關(guān)系數(shù)r=0,則x與y之間不具有線性相關(guān)性
C.在一組樣本數(shù)據(jù)(xi,yi)(i=1,2,3,…)中,先剔除部分異常數(shù)據(jù),再根據(jù)最小二乘法求得線性回歸方程為y=bx+a,這樣相關(guān)系數(shù)r變大
D.在一組樣本數(shù)據(jù)的散點圖中,若所有樣本點(xi,yi)(i=1,2,3,…)都在直線y=0.8x+1上,則這組樣本數(shù)據(jù)的樣本相關(guān)系數(shù)為0.8
解析:對于選項A,|r|越大,x與y之間的線性相關(guān)性越強,所以A錯誤。
對于選項B,若r=0,則樣本數(shù)據(jù)不具有線性相關(guān)性,所以B正確。
對于選項C,去掉異常數(shù)據(jù),則相關(guān)性變強,|r|變大,所以C錯誤。
對于選項D,若所有樣本點(xi,yi)(i=1,2,3,…)都在直線y=0.8x+1上,則這組樣本數(shù)據(jù)完全相關(guān),且正相關(guān),所以這組樣本數(shù)據(jù)的樣本相關(guān)系數(shù)為1,所以D錯誤。
故選ACD。
考點解讀:在同學(xué)們對變量的相關(guān)關(guān)系有了一個宏觀的認識和幾何直觀的感知之后,從樣本相關(guān)系數(shù)r這一特征數(shù)值入手更具體地對變量相關(guān)關(guān)系的正負及強弱進行定量分析,體現(xiàn)了知識應(yīng)用的完整性和思辨能力的完備性。因此,作為新教材統(tǒng)計內(nèi)容的一個顯著變化,在新高考中對其重點考查是顯而易見的。
指向2.關(guān)注變化點,對新教材變化內(nèi)容規(guī)范考查
例2(多選)假設(shè)變量x與變量Y的n對觀測數(shù)據(jù)為(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),兩個變量滿足一元線性回歸模型{Y=bx+e,E(e)=0,D(e)=σ2。要利用成對樣本數(shù)據(jù)求參數(shù)b的最小二乘估計^b,即求使Q(b)=Σni=1(yi-bxi)2取最小值時b的值,若某汽車品牌從2020年到2024年的年銷量為ω(萬輛),其中年份對應(yīng)的代碼t為1~5,如表1:
根據(jù)散點圖和相關(guān)系數(shù)判斷,它們之間具有較強的線性相關(guān)關(guān)系,可以用線性回歸模型描述。令變量x=t-t,Y=ω-ω,且變量x與變量Y滿足一元線性回歸模型{Y=bx+e,E(e)=0,D(e)=σ2,則下列結(jié)論正確的有()。