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2022年高中數(shù)學 第三章《回歸分析》教案2 新人教A版選修2-3

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2022年高中數(shù)學 第三章《回歸分析》教案2 新人教A版選修2-3

2022年高中數(shù)學 第三章《回歸分析》教案2 新人教A版選修2-3 一.問題情境 1.情境:下面是一組數(shù)據(jù)的散點圖,若求出相應的線性回歸方程,求出的線性回歸方程可以用作預測和估計嗎? 2.問題:思考、討論:求得的線性回歸方程是否有實際意義. 二.學生活動 對任意給定的樣本數(shù)據(jù),由計算公式都可以求出相應的線性回歸方程,但求得的線性回歸方程未必有實際意義.左圖中的散點明顯不在一條直線附近,不能進行線性擬合,求得的線性回歸方程是沒有實際意義的;右圖中的散點基本上在一條直線附近,我們可以粗略地估計兩個變量間有線性相關關系,但它們線性相關的程度如何,如何較為精確地刻畫線性相關關系呢? 這就是上節(jié)課提到的問題①,即模型的合理性問題.為了回答這個問題,我們需要對變量與的線性相關性進行檢驗(簡稱相關性檢驗). 三.建構數(shù)學 1.相關系數(shù)的計算公式: 對于,隨機取到的對數(shù)據(jù),樣本相關系數(shù)的計算公式為 . 2.相關系數(shù)的性質: (1); (2)越接近與1,,的線性相關程度越強; (3)越接近與0,,的線性相關程度越弱. 可見,一條回歸直線有多大的預測功能,和變量間的相關系數(shù)密切相關. 3.對相關系數(shù)進行顯著性檢驗的步驟: 相關系數(shù)的絕對值與1接近到什么程度才表明利用線性回歸模型比較合理呢?這需要對相關系數(shù)進行顯著性檢驗.對此,在統(tǒng)計上有明確的檢驗方法,基本步驟是: (1)提出統(tǒng)計假設:變量,不具有線性相關關系; (2)如果以的把握作出推斷,那么可以根據(jù)與(是樣本容量)在附錄(教材P111)中查出一個的臨界值(其中稱為檢驗水平); (3)計算樣本相關系數(shù); (4)作出統(tǒng)計推斷:若,則否定,表明有的把握認為變量與之間具有線性相關關系;若,則沒有理由拒絕,即就目前數(shù)據(jù)而言,沒有充分理由認為變量與之間具有線性相關關系. 說明:1.對相關系數(shù)進行顯著性檢驗,一般取檢驗水平,即可靠程度為. 2.這里的指的是線性相關系數(shù),的絕對值很小,只是說明線性相關程度低,不一定不相關,可能是非線性相關的某種關系. 3.這里的是對抽樣數(shù)據(jù)而言的.有時即使,兩者也不一定是線性相關的.故在統(tǒng)計分析時,不能就數(shù)據(jù)論數(shù)據(jù),要結合實際情況進行合理解釋. 4.對于上節(jié)課的例1,可按下面的過程進行檢驗: (1)作統(tǒng)計假設:與不具有線性相關關系; (2)由檢驗水平與在附錄中查得; (3)根據(jù)公式得相關系數(shù); (4)因為,即,所以有﹪的把握認為與之間具有線性相關關系,線性回歸方程為是有意義的. 四.數(shù)學運用 1.例題: 例1.下表是隨機抽取的對母女的身高數(shù)據(jù),試根據(jù)這些數(shù)據(jù)探討與之間的關系. 母親身高 女兒身高 解:所給數(shù)據(jù)的散點圖如圖所示:由圖可以看出,這些點在一條直線附近, 因為,, , , , 所以, 由檢驗水平及,在附錄中查得,因為,所以可以認為與之間具有較強的線性相關關系.線性回歸模型中的估計值分別為 , 故對的線性回歸方程為. 例2.要分析學生高中入學的數(shù)學成績對高一年級數(shù)學學習的影響,在高一年級學生中隨機抽取名學生,分析他們?nèi)雽W的數(shù)學成績和高一年級期末數(shù)學考試成績?nèi)缦卤恚? 學生編號 入學成績 高一期末成績 (1)計算入學成績與高一期末成績的相關系數(shù); (2)如果與之間具有線性相關關系,求線性回歸方程; (3)若某學生入學數(shù)學成績?yōu)榉?,試估計他高一期末?shù)學考試成績. 解:(1)因為,, ,, . 因此求得相關系數(shù)為. 結果說明這兩組數(shù)據(jù)的相關程度是比較高的; 小結解決這類問題的解題步驟: (1)作出散點圖,直觀判斷散點是否在一條直線附近; (2)求相關系數(shù); (3)由檢驗水平和的值在附錄中查出臨界值,判斷與是否具有較強的線性相關關系; (4)計算,,寫出線性回歸方程.

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