| 4.3.1 一元线性回归模型 题目答案及解析

稿件来源:高途

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选择性必修二

第四章 概率与统计

4.3 统计模型

4.3.1 一元线性回归模型

在陈塘关,哪吒发现高中学生的仙术成绩(类似数学成绩设为$x$)、法定操控成绩(类似物理成绩设为$y$)、灵符绘制成绩(类似化学成绩设为$z$)两两成正相关关系$.$哪吒随机抽取了$55$名仙童,仙术成绩$x$和法定操控成绩$y$的样本线性相关系数为$\dfrac{5}{6}$,法定操控成绩$y$和灵符绘制成绩$z$的样本线性相关系数为$\dfrac{3}{4}$,求仙术成绩$x$和灵符绘制成绩$z$的样本线性相关系数的最大值为                 $.$

[["$\\dfrac{15+\\sqrt{77}}{24}$"]]

$\overrightarrow{X}=({{x}_{1}},{{x}_{2}},\cdots ,{{x}_{n}})$$\overrightarrow{Y}=({{y}_{1}},{{y}_{2}},\cdots ,{{y}_{n}})$$\overrightarrow{\text{Z}}=({{z}_{1}},{{z}_{2}},\cdots ,{{z}_{n}})$

$\overrightarrow{{{X}'}}=({{x}_{1}}-\overline{x},{{x}_{2}}-\overline{x},\cdots ,{{x}_{n}}-\overline{x})$$\overrightarrow{{{Y}'}}=({{y}_{1}}-\overline{y},{{y}_{2}}-\overline{y},\cdots ,{{y}_{n}}-\overline{y})$$\overrightarrow{{{Z }{'}}}=({{z}_{1}}-\bar{z},{{z}_{2}}-\bar{z},\cdots ,{{z}_{n}}-\bar{z})$

由相关系数公式$r=\dfrac{\sum\limits_{i=1}^{n}{({{x}_{i}}-\overline{x})({{y}_{i}}-\overline{y})}}{\sqrt{\sum\limits_{i=1}^{n}{{{({{x}_{i}}-\overline{x})}^{2}}}\cdot \sum\limits_{i=1}^{n}{{{({{y}_{i}}-\overline{y})}^{2}}}}}$$r=\cos \left\langle \overrightarrow{{{X}'}},\overrightarrow{{{Y}'}} \right\rangle $

$\overrightarrow{{{X}'}}$$\overrightarrow{{{Y}'}}$夹角为$\alpha $$\overrightarrow{{{Y}'}}$$\overrightarrow{{{Z}'}}$夹角为$\beta $

$\because $ 仙术成绩$x$和法定操控成绩$y$的样本线性相关系数为$\dfrac{5}{6}$,法定操控成绩$y$和灵符绘制成绩$z$的样本线性相关系数为$\dfrac{3}{4}$

$\therefore \cos \alpha =\dfrac{5}{6}$$\cos \beta =\dfrac{3}{4}$,由这两个夹角都是锐角,

$\therefore \alpha \gt \beta $

$\therefore \overrightarrow{{{X}'}}$$\overrightarrow{{{Z}'}}$夹角为$\alpha -\beta $$\alpha+\beta$

$\overrightarrow{{{X}'}}$$\overrightarrow{{{Z}'}}$夹角余弦的最大值为$\cos (\alpha -\beta )=\cos \alpha \cos \beta +\sin \alpha \sin \beta =\dfrac{5}{6}\times \dfrac{3}{4}+\sqrt{1-\dfrac{25}{36}}\times \sqrt{1-\dfrac{9}{16}}=\dfrac{15+\sqrt{77}}{24}$

故答案为:$\dfrac{15+\sqrt{77}}{24}$

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