(共38张PPT)
8.1.1 变量的相关关系
高二
选择性必修三
本节目标
1. 结合实例,体会两个变量间的相关关系.
2. 掌握相关关系的判断,能根据散点图对线性相关关系进行判断.
预习课本93~95,思考并完成以下问题
(1)什么是为变量间的相关关系?它与函数关系有什么异同?
(2)什么是正相关、什么是负相关?
(3)什么是线性相关、什么是非线性相关?
课前预习
1. 判断
(1)统计活动中,分析数据时通常用统计图表计算数据的数据特征.( )
(2)在一定范围内,农作物的产量与施肥量之间的关系是相关关系. ( )
(3)对于给定的两个变量的统计数据,都可以作出散点图. ( )
课前小测
√
√
√
2. (多选题)下列说法正确的是( )
A.任何两个变量都具有相关关系
B.圆的周长与该圆的半径具有相关关系
C.某商品的需求量与该商品的价格是一种非确定性关系
D.根据散点图可判断两变量是否具有线性相关关系
×
×
函数关系
√
√
CD
3. 对变量x,y有观测数据(xi,yi)(i=1,2,…,10),得散点图图1;对变量u,v有观测数据(ui,vi)(i=1,2,…,10),得散点图图2. 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
负相关
正相关
新知探究
我们知道,如果变量y是变量x的函数,那么由x就可以唯一确定y. 然而,现实世界中还存在这样的情况:两个变量之间有关系,但密切关系又达不到函数关系的程度. 例如,人的体重与身高存在关系,但由一个人的身高值并不能确定他的体重值. 那么,该如何刻画这两个变量之间的关系呢?
新课导入
我们知道,一个人的体重与他的身高有关系. 一般而言,个子高的人往往体重值较大,个子矮的人往往体重值较小. 但身高并不是决定体重的唯一因素,例如生活中的饮食习惯、体育锻炼、睡眠时间以及遗传因素等也是影响体重的重要因素,像这样,两个变量有关系,但又没有确切到可由其中的一个去精确地决定另一个的程度,这种关系称为相关关系.
1.相关关系
两个变量间的关系
相关关系
函数关系
不相关关系
精确地
两个变量有关系,但又没有确切到可由其中的一个去________决定另一个的程度,这种关系称为相关关系.
2.正相关、负相关
从整体上看,当一个变量的值增加时,另一个变量的相应值也呈现______的趋势,我们就称这两个变量正相关;
如果一个变量值增加时,另一个变量的相应值呈现______的趋势,则称这个两个变量负相关.
增加
减少
3.线性相关
一般地,如果两个变量的取值呈现正相关或负相关,而且散点落在________附近,我们就称这两个变量线性相关.
一般地,如果两个变量具有相关性,但不是线性相关,那么我们就称这两个变量非线性相关或曲线相关.
一条直线
题型突破
典例深度剖析 重点多维探究
[例1] 判断以下两个变量之间是否具有相关关系?
(1)正方形的面积与其周长之间的关系;
(2)父母的身高与子女的身高之间的关系;
(3)学生的学号与身高;
(4)汽车匀速行驶时的路程与时间的关系.
题型一 相关关系的理解
[例1] 判断以下两个变量之间是否具有相关关系?
(1)正方形的面积与其周长之间的关系;
题型一 相关关系的理解
设正方形的面积为S,周长为C,则S=,即正方形的面积由其周长唯一确定,因此二者是函数关系,不是相关关系;
(2)父母的身高与子女的身高之间的关系;
子女身高除了与父母的身高有一定关系外,还与其他因素有关,即子女的身高并不是由其父母的身高唯一确定的,因此二者之间具有相关关系;
[例1] 判断以下两个变量之间是否具有相关关系?
(3)学生的学号与身高;
题型一 相关关系的理解
学生的学号与身高之间没有任何关系,不具有相关关系;
(4)汽车匀速行驶时的路程与时间的关系.
若汽车匀速行驶时的速度为v,行驶的路程为s,时间为t,则有s=vt,因此当速度一定时,路程由时间唯一确定,二者之间具有函数关系,而不是相关关系.
总结提升
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.
A.闯红灯与交通事故发生率的关系是相关关系
B.同一物体的加速度与作用力是函数关系
C.产品的成本与产量之间的关系是函数关系
D.广告费用与销售量之间的关系是相关关系
跟踪训练
闯红灯与发生交通事故之间不是因果关系,但具有相关性,是相关关系.
1. (多选题)下列说法正确的是( )
√
物体的加速度与作用力的关系是函数关系.
√
产品的成本与产量之间是相关关系.
×
广告费用与销售量之间是相关关系.
√
ABD
[例2] 某种木材体积与树木的树龄之间有如下的对应关系:
树龄 2 3 4 5 6 7 8
体积 30 34 40 60 55 62 70
(1)请作出这些数据的散点图;
(2)你能由散点图发现木材体积与树木的树龄近似成什么关系吗?
题型二 散点图与相关性
[例2] 某种木材体积与树木的树龄之间有如下的对应关系:
树龄 2 3 4 5 6 7 8
体积 30 34 40 60 55 62 70
(1)请作出这些数据的散点图;
以x轴表示树木的树龄,y轴表示树木的体积,可得相应的散点图如图所示:
[例2] 某种木材体积与树木的树龄之间有如下的对应关系:
树龄 2 3 4 5 6 7 8
体积 30 34 40 60 55 62 70
(2)你能由散点图发现木材体积与树木的树龄近似成什么关系吗?
由散点图发现木材体积随着树龄的增加而呈增加的趋势,且散点落在一条直线附近,所以木材的体积与树龄成线性相关关系.
1. (变条件,变问法)若近似成线性相关关系,请画出一条直线来近似地表示这种线性相关关系.
多维探究
近似拟合直线如图所示:
2. (变条件,变问法)若该种木材每单位体积的价值是80元,作出木材的价值与树龄之间关系的散点图.
树龄 2 3 4 5 6 7 8
体积 30 34 40 60 55 62 70
价值 2400 2720 3200 4800 4400 4960 5600
木材的价值与树龄之间的关系如表所示:
以x轴表示树木的树龄,y轴表示树木的价值,可得相应的散点图如图所示:
总结提升
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. 5名学生的数学和物理成绩(单位:分)如下:
学生 成绩 A B C D E
数学成绩 80 75 70 65 60
物理成绩 70 66 68 64 62
判断它们是否具有线性相关关系.
跟踪训练
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.
2. 5名学生的数学和物理成绩(单位:分)如下:
学生 成绩 A B C D E
数学成绩 80 75 70 65 60
物理成绩 70 66 68 64 62
判断它们是否具有线性相关关系.
[例3] 下面是水稻产量与施化肥量的一组观测数据:
施化肥量 15 20 25 30 35 40 45
水稻产量 320 330 360 410 460 470 480
(1)将上述数据制成散点图;
(2)你能从散点图中发现施化肥量与水稻产量近似成什么关系吗?水稻产量会一直随施化肥量的增加而增加吗?
题型三 散点图及其应用
[例3] 下面是水稻产量与施化肥量的一组观测数据:
施化肥量 15 20 25 30 35 40 45
水稻产量 320 330 360 410 460 470 480
(1)将上述数据制成散点图;
散点图如下:
[例3] 下面是水稻产量与施化肥量的一组观测数据:
施化肥量 15 20 25 30 35 40 45
水稻产量 320 330 360 410 460 470 480
(2)你能从散点图中发现施化肥量与水稻产量近似成什么关系吗?水稻产量会一直随施化肥量的增加而增加吗?
从图中可以发现,当施化肥量由小到大变化时,水稻产量也由小变大,图中的数据点大致分布在一条直线的附近,因此施化肥量和水稻产量近似成线性相关关系,但水稻产量只是在一定范围内随着化肥施用量的增加而增加,不会一直随施化肥量的增加而增加.
1.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.
2.在这里利用散点图直观感知事物的形态与变化,理解事物间的关联及变化规律,是数学核心素养直观想象的具体体现.
总结提升
3. (多选题)某中学的兴趣小组在某座山测得海拔高度、气压和沸点的六组数据绘制成散点图如图所示,则下列说法正确的是( )
跟踪训练
A.沸点与海拔高度呈正相关
B.沸点与气压呈正相关
C.沸点与海拔高度呈负相关
D.沸点与海拔高度、沸点与气压的相关性都很强
BCD
随堂检测
1.下列每组的两个变量之间具有相关关系的是( )
A.乌鸦叫,灾难到
B.圆心角的大小与半径
C.物体的质量一定,其密度与体积之间的关系
D.儿童的年龄与身高
两个变量之间没有关系
两个变量之间没有关系
两个变量之间是函数关系
两个变量之间是相关关系
D
2.下列语句所表示的事件中的因素不具有相关关系的是( )
A.瑞雪兆丰年 B.名师出高徒
C.吸烟有害健康 D.喜鹊叫喜
瑞雪对农作物有好处,可能使得农作物丰收,所以瑞雪兆丰年具有相关关系,名师出高徒也具有相关关系,吸烟有害健康也具有相关关系,而喜鹊叫喜,没有必然的关系.
D
3.观察下列散点图,具有相关关系的是( )
A.①② B.①③
C.②④ D.②③
D
函数关系
具有相关关系
不具有相关关系
4.(多选题)对于给定的两个变量的统计数据,下列说法不正确的是( )
A.都可以分析出两个变量之间的关系
B.都可以用一条直线近似地表示两者的关系
C.都可以作出散点图
D.都可以用确定的表达式表示两者的关系
ABD
5.(多选题)下列关系是相关关系的是( )
A.角度和它的余弦值
B.某商场搞促销活动与销售量之间的关系
C.作文水平与课外阅读量之间的关系
D.底面积一定的三棱锥的体积与高之间的关系
BC
本课小结
1.通过本节课的学习,进一步提升直观想象及数据分析素养.
2.判断变量之间有无相关关系,一种简便可行的方法就是绘制散点图.根据散点图,可以很容易看出两个变量是否具有相关关系,是不是线性相关.
通过本节课,你学会了什么?