设 ( x _ 1 , y _ 1 ) , ( x _ 2…——2011 高考数学第 9 题答案解析

2011_省自主命题(陕西)

2011 Shaanxi Question 9 Single-choice Differentiating
2011_省自主命题(陕西)

9.设 $( x _ { 1 } , y _ { 1 } ) , ( x _ { 2 } , y _ { 2 } ) , \cdot \cdot \cdot$

$( x _ { n } , y _ { n } )$ 是变量x和y 的n个样本点,直线l是由这些样本点通过最小二乘法得到的线性回归直线(如图),以下结论正确的是( )

A. 直线l 过点 $( \overline { { x } } , \overline { { y } } )$
B. x和y 的相关系数为直线l的斜率
C. x和 y 的相关系数在0到1之间
D. 当n为偶数时,分布在l两侧的样本点的个数一定相同
Answer key

A

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对于选项 A,线性回归方程 $\hat{y} = \hat{b}x + \hat{a}$ 中,截距 $\hat{a}$ 的计算公式为 $\hat{a} = \overline{y} - \hat{b}\overline{x}$。将其代入回归方程可得 $\hat{y} = \hat{b}x + (\overline{y} - \hat{b}\overline{x})$,整理得 $\hat{y} - \overline{y} = \hat{b}(x - \overline{x})$。显然,当 $x = \overline{x}$ 时,$\hat{y} = \overline{y}$,即回归直线 $l$ 恒过样本点的中心 $(\overline{x}, \overline{y})$,故 A 正确。

对于选项 B,相关系数 $r$ 与回归直线的斜率 $\hat{b}$ 的关系为 $\hat{b} = r \cdot \frac{s_y}{s_x}$(其中 $s_x, s_y$ 分别为 $x, y$ 的标准差)。除非 $s_x = s_y$,否则两者不相等,且二者物理意义不同,故 B 错误。

对于选项 C,相关系数 $r$ 的取值范围是 $[-1, 1]$。当变量负相关时,$r \in [-1, 0)$;当变量正相关时,$r \in (0, 1]$。题目中断言在 0 到 1 之间忽略了负相关的情况,故 C 错误。

对于选项 D,最小二乘法旨在使残差平方和最小,并不要求分布在直线两侧的样本点数量相等。样本点的分布取决于数据的具体数值,与 $n$ 的奇偶性无必然联系,故 D 错误。

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