(12分)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解…——2015 高考数学第 19 题答案解析

2015_新课标 I 卷 (2015·理)

2015 全国 第 19 题 解答题 区分题
2015_新课标 I 卷 (2015·理)

19.(12分)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费 x (单位:千元)对年销售量y(单位: t )和年利润z(单位:千元)的影响,对近 8 年的年宣传费 $x_{i}$ 和年销售量 $y_{i}(i=1,2, \ldots$ ,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.

$\overline{\mathrm{x}}$$\overline{\mathrm{y}}$W$\sum_{i=1}^{8}\left(x_{i}-\bar{x}\right.$ ) 2$\sum_{i=1}^{8}\left(w_{i}-\right.$ <br> W) 2$\sum_{i=1}^{8}\left(x_{i}-\bar{x}\right.$ <br> $\overline{\mathrm{y}})$$\begin{gathered} \sum_{i=1}^{8}\left(w_{i}-\bar{w}\right. \\ ) \quad\left(y_{i}-\right. \\ \bar{y}) \end{gathered}$
46.65636.8289.81.61469108.8

表中 $w_{i}=\sqrt{x_{i}}, \quad \bar{w}=\frac{1}{8} \sum_{i=1}^{8} w_{i}$
(I)根据散点图判断,$y=a+b x$ 与 $y=c+d \sqrt{x}$ 哪一个适宜作为年销售量 $y$ 关于年宣传费 x 的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)
(II)根据(I)的判断结果及表中数据,建立 $y$ 关于 $x$ 的回归方程;
(III)已知这种产品的年利润 $z$ 与 $x$ 、 $y$ 的关系为 $z=0.2 y-x$ 。根据(II)的结果回答下列问题:
(i)年宣传费 $\mathrm{x}=49$ 时,年销售量及年利润的预报值是多少?
(ii)年宣传费 x 为何值时,年利润的预报值最大?
附:对于一组数据( $\mathrm{u}_{1} \quad \mathrm{v}_{1}$ ),( $\mathrm{u}_{2} \quad \mathrm{v}_{2}$ )....( $\mathrm{u}_{\mathrm{n}} v_{n}$ ),其回归线 $v=\alpha+\beta u$ 的斜率和截距的最小二乘估计分别为:$\widehat{\beta}=$

$$ \frac{\sum_{i=1}^{n}\left(u_{i}-\bar{u}\right)\left(v_{i}-\bar{v}\right)}{\sum_{i=1}^{n}\left(u_{i}-\bar{u}\right)^{2}}, \quad \widehat{\alpha}=\bar{v}-\widehat{\beta} u . $$

完整解析 · 逐步详解

【考点】BK:线性回归方程.
【专题】51:概率与统计.

【分析】(I)根据散点图,即可判断出,
(II)先建立中间量 $\mathrm{w}=\sqrt{\mathrm{x}}$ ,建立 y 关于 w 的线性回归方程,根据公式求出 w ,问题得以解决;
(III)(i)年宣传费 $\mathrm{x}=49$ 时,代入到回归方程,计算即可,
(ii)求出预报值得方程,根据函数的性质,即可求出.
【解答】解:(I )由散点图可以判断, $\mathrm{y}=\mathrm{c}+\mathrm{d} \sqrt{\mathrm{x}}$ 适宜作为年销售量 y 关于年宣传费 x 的回归方程类型;
(II)令 $\mathrm{w}=\sqrt{\mathrm{x}}$ ,先建立 y 关于 w 的线性回归方程,由于 $\widehat{\mathrm{d}}=\frac{108.8}{1.6}=68$ ,
$\widehat{c}=\bar{y}-\widehat{d w}=563-68 \times 6.8=100.6$,

所以 $y$ 关于 $w$ 的线性回归方程为 $\widehat{y}=100.6+68 w$ ,
因此 $y$ 关于 $x$ 的回归方程为 $\widehat{y}=100.6+68 \sqrt{x}$ ,
(III)(i)由(II)知,当 $\mathrm{x}=49$ 时,年销售量 y 的预报值 $\widehat{\mathrm{y}}=100.6+68 \sqrt{49}=576.6$

年利润 z 的预报值 $\widehat{\mathrm{z}}=576.6 \times 0.2-49=66.32$ ,
(ii)根据(II)的结果可知,年利润z的预报值 $\widehat{z}=0.2(100.6+68 \sqrt{x})-x=-x+ 13.6 \sqrt{x}+20.12$,

当 $\sqrt{\mathrm{x}}=\frac{13.6}{2}=6.8$ 时,即当 $\mathrm{x}=46.24$ 时,年利润的预报值最大。
【点评】本题主要考查了线性回归方程和散点图的问题,准确的计算是本题的关键,属于中档题.

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