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文檔簡介
1、8.2 一元線性回歸模型及其應用(精練)【題組一 樣本中心求參數(shù)】1(2021全國高二單元測試)某公司生產(chǎn)某種嬰幼兒紙尿褲的產(chǎn)量x與相應的生產(chǎn)能耗y有如下樣本數(shù)據(jù):x3456y2.43.144.5已知這組樣本數(shù)據(jù)具有線性相關關系,由表中數(shù)據(jù),求得回歸直線的斜率為0.72,則這組樣本數(shù)據(jù)的回歸直線方程是( )ABCD【答案】C【解析】設回歸直線方程為,由樣本數(shù)據(jù),可得,因為回歸直線經(jīng)過點,所以,解得,所以回歸直線方程為故選:C2(2021江西吉安一中高二開學考試 )已知與之間的一組數(shù)據(jù):,則與的線性回歸方程為必過( )ABCD【答案】C【解析】由題意可知:,與的線性回歸方程必過點.故選:C.3(
2、2021河南孟津縣第一高級中學 )為了慶祝建黨100周年,某網(wǎng)站從7月1日開始推出黨史類書籍免費下載活動,已知活動推出時間(單位:天)與累計下載量(單位:萬次)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表所示:456786891012根據(jù)上表,利用最小二乘法得到回歸直線方程,據(jù)此模型預測,活動推出11天的累計下載量約為( )A13.8萬次B14.6萬次C16萬次D18萬次【答案】C【解析】由表格數(shù)據(jù)知,由回歸直線方程的性質(zhì),得,所以,故,所以當時,(萬次),故選:C.4(2021河北藁城新冀明中學高二月考)(多選)隨著養(yǎng)生觀念的深入,國民對餐飲衛(wèi)生條件和健康營養(yǎng)的要求逐漸提高.據(jù)了解,燒烤食品含有強致癌物,因此吃燒烤的人數(shù)
3、日益減少,燒烤店也隨之減少.某市對2014年至2018年這五年間全市燒烤店盈利店鋪的個數(shù)進行了統(tǒng)計,具體統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下表所示:年份20142015201620172018年份代碼12345盈利店鋪的個數(shù)260240215200180根據(jù)所給數(shù)據(jù),得出關于的回歸直線方程為,則下列說法正確的是( )A該市2014年至2018年全市燒烤店盈利店鋪個數(shù)的平均數(shù)B關于的回歸直線方程為C估計該市2020年燒烤店盈利店鋪的個數(shù)為147D預測從2025年起,該市燒烤店盈利店鋪的個數(shù)將不超過100【答案】ABC【解析】由已知數(shù)據(jù)得,故A正確;因為關于的回歸直線過點,所以,所以,所以關于的回歸直線方程為.故B正確;
4、2020年的年份代碼為7,故2020年該市燒烤店盈利店鋪的個數(shù)約為.故C正確;令,由,得,故從2023年起,該市燒烤店盈利店鋪的個數(shù)將不超過100.故D不正確,故選:ABC.5(2021廣東惠州 )(多選)某種產(chǎn)品的價格(單位:元/)與需求量(單位:)之間的對應數(shù)據(jù)如下表所示:10152025301110865根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得回歸直線方程為,則以下結論正確的是( )A與正相關B與負相關C樣本中心為D該產(chǎn)品價格為35元/時,日需求量大約為【答案】BC【解析】由表格數(shù)據(jù),隨著價格的增加,需求量隨之減少,所以與負相關.因為,故樣本中心為由回歸直線必過樣本點的中心,所以有,解得,所以當時,日需求量不
5、為最大故選:BC6(2021重慶市秀山高級中學校 )(多選)已知變量,之間的線性回歸方程為,且變量,之間的一組相關數(shù)據(jù)如表所示,則下列說法正確的是( ) A變量,之間呈負相關關系B可以預測,當時,CD該回歸直線必過點【答案】ABD【解析】對于A:由線性回歸方程為可知:,所以變量,之間呈負相關關系,故選項A正確;對于B:當時,故選項B正確;對于C:,因為回歸直線過樣本中心點,所以,解得:,故選項C不正確;對于D:由C可知,所以,所以該回歸直線必過樣本中心點,故選項D正確;故選:ABD.7(2021貴州貴陽一中 )某產(chǎn)品的廣告費用x與銷售額y的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下表:廣告費x/萬元1.82.235銷售額y
6、/萬元82436根據(jù)上表已得回歸方程為,表中一數(shù)據(jù)模糊不清,請推算該數(shù)據(jù)的值為_.【答案】12【解析】由題中數(shù)據(jù)可得,故空白數(shù)據(jù)為12.故答案為:128(2021全國高二課時練習)已知x,y的取值如下表所示,由散點圖分析可知y與x線性相關,且回歸直線方程為,那么表格中的數(shù)據(jù)m的值為_.x0134y2.24.34.8m【答案】6.7【解析】,把的坐標代入回歸直線方程得,解得.故答案為:6.79(2021全國高二課時練習)蟋蟀鳴叫的頻率P(每分鐘鳴叫的次數(shù))與氣溫T(單位:)有著很大的關系.某觀測人員根據(jù)下表中的觀測數(shù)據(jù)計算出P關于T的線性回歸方程,則下表中k的值為_.T()38414239P(次
7、數(shù)/分鐘)2944k36【答案】51【解析】計算,將點的坐標代入P與T的線性回歸方程中,得,解得.故答案為:51.10(2021福建寧德高三期中)某電子產(chǎn)品的成本價格由兩部分組成,一是固定成本,二是可變成本,為確定該產(chǎn)品的成本,進行5次試驗,收集到的數(shù)據(jù)如表:產(chǎn)品數(shù)x個1020304050產(chǎn)品總成本(元)62688189由最小二乘法得到回歸方程,則_.【答案】【解析】,因為線性回歸方程過樣本中心點,所以,故答案為:【題組二 線性回歸方程】1(2021河北藁城新冀明中學高二月考)假定產(chǎn)品產(chǎn)量x(千件)與單位成本y(元/件)之間存在相關關系.數(shù)據(jù)如下:x234345y737271736968(1)
8、以x為解釋變量,y為預報變量,作出散點圖;(2)求y與x之間的回歸直線方程,對于單位成本70元/件時,預報產(chǎn)量為多少;(3)計算各組殘差,并計算殘差平方和;【答案】(1)散點圖見解析;(2),千件;(3)各組殘差見解析,殘差平方和為.【解析】(1)解:散點圖如下:(2)解:因為,所以,所以回歸直線方程為,令,則,解得,所以單位成本70元/件時,預報產(chǎn)量約為千件.(3)解:各組殘差分別為:,殘差的平方和為.2(2021甘肅張掖)某家庭20152019年的年收入和年支出情況統(tǒng)計如表:年份收入和支出2015年2016年2017年2018年2019年收入(萬元)99.61010.411支出(萬元)7.
9、37.588.58.7(1)已知與具有線性相關關系,求關于的線性回歸方程(系數(shù)精確到0.01);(2)假設受新冠肺炎疫情影響,該家庭2021年的年收入為9.5萬元,請根據(jù)(1)中的線性回歸方程預測該家庭2021年的年支出金額附:回歸方程中的斜率的最小二乘估計公式為【答案】(1);(2)7.65萬元【解析】(1)依題意,則,則有,則,所以關于的線性回歸方程為;(2)當2021年的年收入為9.5萬元時,即,所以預測該家庭2021年的年支出金額為7.65萬元3(2021云南師大附中)大氣污染物PM2.5的濃度超過一定的限度會影響人的健康.為了研究PM2.5的濃度是否受到汽車流量的影響,研究人員選擇了
10、24個社會經(jīng)濟發(fā)展水平相近的城市,在每個城市選擇一個交通點統(tǒng)計24小時內(nèi)過往的汽車流量x(單位:千輛),同時在低空相同的高度測定該時間段空氣中的PM2.5的平均濃度y(單位:g/m3),制作了如圖所示的散點圖:(1)由散點圖看出,可用線性回歸模型擬合y與x的關系,請用相關系數(shù)加以說明(精確到0.01);(2)建立y關于x的回歸方程;(3)我國規(guī)定空氣中的PM2.5濃度的安全標準為24小時平均依度75g/m3,某城市為使24小時的PM2.5濃度的平均值在60130g/m3,根據(jù)上述回歸方程預測汽車的24小時流量應該控制在什么范圍內(nèi)?附:參考數(shù)據(jù):,.參考公式:相關系數(shù),回歸方程中斜率和截距的最小
11、二乘估計公式分別為:,.【答案】(1)答案見解析;(2);(3)24小時的車流量應該控制在11501650輛.【解析】1)由題得,因為與的相關系數(shù)近似為,說明與具有很強的相關性,從而可以用線性回歸模型擬合與的關系 (2)由得,所以關于的回歸方程為 (3)當時,由得;當時,由得.所以24小時的車流量應該控制在11501650輛4(2021全國高三專題練習)實施新規(guī)后,某商場2020年1月份至10月份的收入情況如表月份12345678910收入(萬元)10121513161715161620并計算得,(1)是否可用線性回歸模型擬合與的關系?請用相關系數(shù)加以說明;(當時,那么變量,有較強的線性相關關
12、系)(2)建立關于的回歸方程(結果保留1位小數(shù)),并預測該商場12月份的收入情況(結果保留整數(shù))附:,【答案】(1)與有較強的線性相關關系,可用線性回歸模型擬合,說明答案見解析;(2),預測該商場12月份的收入為20萬元【解析】(1)由題中數(shù)據(jù)得,于是得,又,從而,所以與有較強的線性相關關系,可用線性回歸模型擬合;(2)由(1)知,而,從而得,所以關于的線性回歸方程為,當時,從而預測該商場12月份的收入為20萬元5(2021河南許昌 )某新型外貿(mào)出口公司對2021年過去9個月的出口銷售數(shù)據(jù)進行整理,得到了今年第個月份與截止該月底的銷售額(單位:萬元)之間的關系,如下表:123456789200
13、242270310343384412447479(1)若與滿足線性關系,求出關于的回歸方程;(,精確到整數(shù)位)(2)預測該公司10月份的銷售額附:參考數(shù)據(jù):;參考公式:,.【答案】(1);(2)答案見解析.【解析】(1),(2)當時,所以預測該公司10月份銷售額為519萬元.6(2021福建莆田第二十五中學高三月考)2021年東京奧運會,中國舉重選手8人參賽,7金1銀,在全世界面前展現(xiàn)了真正的中國力量;舉重比賽根據(jù)體重進行分級,某次舉重比賽中,男子舉重按運動員體重分為下列十級:級別54公斤級59公斤級64公斤級70公斤級76公斤級體重54.015959.016464.017070.0176級別
14、83公斤級91公斤級99公斤級108公斤級108公斤級以上體重76.018383.019191.019999.01108每個級別的比賽分為抓舉與挺舉兩個部分,最后綜合兩部分的成績得出總成績,所舉重量最大者獲勝,在該次舉重比賽中,獲得金牌的運動員的體重以及舉重成績?nèi)缦卤眢w重5459647076839199106舉重成績291304337353363389406421430(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),求出運動員舉重成績y與運動員的體重x的回歸直線方程(保留1位小數(shù));(2)某金牌運動員抓舉成績?yōu)?70公斤,挺舉成績?yōu)?04公斤,則該運動員最有可能是參加的哪個級別的舉重?參考數(shù)據(jù):;參考公式:【答案】(1
15、);(2)83公斤級舉重.【解析】(1)依題意,則,故回歸方程為:(2)該運動員的抓舉和挺舉的總成績?yōu)?74公斤,根據(jù)回歸方程可知:,解得,即該運動員的體重應該在81公斤左右,即參加的應該是83公斤級舉重7(2021西藏拉薩中學高二月考)珠海國際賽車場(簡稱ZIC)位于珠海經(jīng)濟特區(qū)金鼎鎮(zhèn).創(chuàng)建于1996年,是中國國內(nèi)第一座符合國際汽車聯(lián)盟一級方程式標準的國際級賽車場.目前該賽事已打造成集賽車競技運動、汽車文化極致體驗、主題休閑度假為一體的超級汽車文化賽事娛樂綜合體.為了減少對環(huán)境的污染,某環(huán)保部門租用了特制環(huán)保車清潔現(xiàn)場垃圾.通過查閱近5年參會人數(shù)(萬人)與所需環(huán)保車輛數(shù)量(輛),得到如下統(tǒng)計
16、表:參會人數(shù)(萬人)11981012所需環(huán)保車輛(輛)2823202529(1)根據(jù)統(tǒng)計表所給5組數(shù)據(jù),求出關于的線性回歸方程(2)已知租用的環(huán)保車平均每輛的使用成本費用(元)與數(shù)量(輛)的關系為,主辦方根據(jù)實際參會人數(shù)投入所需環(huán)保車,租車每輛支付費用6000元,超出實際需要的車輛,主辦方不支付任何費用.預計本次賽車會大約有14萬人參加,根據(jù)(1)中求出的線性回歸方程,預測環(huán)保部門在確保清潔任務完成的前提下,應租用多少輛環(huán)保車?獲得的利潤是多少?(注:利潤主辦方支付費用使用成本費用C)參考公式:【答案】(1);(2)為確保完成任務,需要租用35輛環(huán)保車,獲得的利潤元.【解析】(1) 關于的線性
17、回歸方程 (2)將代入得 為確保完成任務,需要租用35輛環(huán)保車, 所以 獲得的利潤元8(2021江西新余市第一中學高二月考)某研究性學習小組對春季晝夜溫差大小與某花卉種子發(fā)芽多少之間的關系進行研究,他們分別記錄了3月1日至3月5日的每天晝夜溫差與實驗室每天每100顆種子浸泡后的發(fā)芽數(shù),得到如下資料:日期3月1日3月2日3月3日3月4日3月5日溫差()101113128發(fā)芽數(shù)(顆)2325302616(1)從3月1日至3月5日中任選2天,記發(fā)芽的種子數(shù)分別為,求事件“,中至少有一個數(shù)小于25”的概率;(2)請根據(jù)3月2日至3月4日的數(shù)據(jù),求出關于的線性回歸方程.(參考公式:回歸直線方程為,其中,
18、)【答案】(1) (2)【解析】(1)從3月1日至3月5日中任選2天,m,n構成的基本事件(m,n)有:(23,25),(23,30),(23,26),(23,16),(25,30),(25,26),(25,16),(30,26),(30,16),(26,16),共有10個記“m,n至少有一個數(shù)小于25”為事件,包括:(23,25),(23,30),(23,26),(23,16),(25,16),30,16),(26,16),共有7個基本事件由古典概型概率公式:(2) 于是, 故所求線性回歸方程為9(2021全國高二單元測試)某地區(qū)2013年至2019年居民純收入y(單位:千元)的部分數(shù)據(jù)如表
19、所示:年份2013201420152016201720182019年份代號t1234567人均純收入y3.94.34.65.45.82018和2019年的居民純收入y(單位:千元)數(shù)據(jù)采用隨機抽樣的方式獲得,用樣本的均值來代替當年的居民人均純收入,其數(shù)據(jù)如下:2018年抽取的居民純收入(單位:千元)數(shù)據(jù):5.2 4.8 6.5 5.6 6.0 7.1 6.1 7.3 5.9 7.52019年抽取的居民純收入(單位:千元)數(shù)據(jù):6.2 7.8 6.6 5.8 7.1 6.8 7.2 7.9 5.9 7.7(1)求y關于t的線性回歸方程;(2)當?shù)卣疄榱颂岣呔用袷杖胨?,現(xiàn)從2018和2019年
20、居民純收入(單位:千元)高于7.0千元的樣本中隨機選擇3人進行座談,了解其工作行業(yè)及主要收入來源設X為選出的3人中2018年純收入高于7.0千元的人數(shù),求隨機變量X的分布列和數(shù)學期望附:回歸直線的斜率和截距的最小二乘法估計公式分別為:,【答案】(1);(2)分布列見解析;期望為【解析】(1)根據(jù)2018年的抽樣數(shù)據(jù)可得2018年的人均純收入為 千元,根據(jù)2019年的抽樣數(shù)據(jù)可得2019年的人均純收入為千元,由所給的數(shù)據(jù)得,則,則所求關于的線性回歸方程為;(2)由2018年和2019年的抽樣數(shù)據(jù)可知,2018年居民純收入高于7.0千元的有3人,2019年居民純收入高于7.0千元的有5人,由題意可
21、得,隨機變量的可能取值為0,1,2,3,則,隨機變量的分布列為則的分布列為:0123則【題組三 非線性回歸方程】1(2021福建泉州科技中學 )數(shù)獨是源自18世紀瑞士的一種數(shù)學游戲,玩家需要根據(jù)盤面上的已知數(shù)字,推理出所有剩余空格的數(shù)字,并滿足每一行每一列每一個粗線宮()內(nèi)的數(shù)字均含19,不重復.數(shù)獨愛好者小明打算報名參加“絲路杯”全國數(shù)獨大賽初級組的比賽.(1)賽前小明在某數(shù)獨APP上進行一段時間的訓練,每天的解題平均速度(秒)與訓練天數(shù)(天)有關,經(jīng)統(tǒng)計得到如表的數(shù)據(jù):(天)1234567(秒)990990450320300240210現(xiàn)用作為回歸方程模型,請利用表中數(shù)據(jù),求出該回歸方程,
22、并預測小明經(jīng)過100天訓練后,每天解題的平均速度約為多少秒?(2)小明和小紅在數(shù)獨APP上玩“對戰(zhàn)賽”,每局兩人同時開始解一道數(shù)獨題,先解出題的人獲勝,兩人約定先勝4局者贏得比賽.若小明每局獲勝的概率為,已知在前3局中小明勝2局,小紅勝1局.若不存在平局,請你估計小明最終贏得比賽的概率.參考數(shù)據(jù)(其中)18450.370.55參考公式:對于一組數(shù)據(jù),其回歸直線的斜率和截距的最小二乘估計公式分別為:,.【答案】(1),經(jīng)過100天訓練后,每天解題的平均速度約為140秒;(2).【解析】(1)由題意,令,設關于的線性回歸方程為,則,則.,又,關于的回歸方程為,故時,.經(jīng)過100天訓練后,每天解題的
23、平均速度約為140秒.(2)設比賽再繼續(xù)進行局小明最終贏得比賽,則最后一局一定是小明獲勝,由題意知,最多再進行4局就有勝負.當時,小明勝,;當時,小明勝,;當時,小明勝,.小明最終贏得比賽的概率為.2(2021云南大理 )2021年6月17日9時22分,我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征遙十二運載火箭,成功將神舟十二號載人飛船送入預定軌道,順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入太空,發(fā)射取得圓滿成功,這標志著中國人首次進入自己的空間站某公司負責生產(chǎn)的A型材料是神舟十二號的重要零件,該材料應用前景十分廣泛該公司為了將A型材料更好地投入商用,擬對A型材料進行應用改造、根據(jù)市場調(diào)研與模擬,得到應用改造投
24、入x(億元)與產(chǎn)品的直接收益y(億元)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下:序號123456789101112x2346810132122232425y1522274048546068.56867.56665當時,建立了y與x的兩個回歸模型:模型:,模型:;當時,確定y與x滿足的線性回歸方程為(1)根據(jù)下列表格中的數(shù)據(jù),比較當時模型,的相關指數(shù)的大小,并選擇擬合精度更高、更可靠的模型,預測對A型材料進行應用改造的投入為17億元時的直接收益;回歸模型模型模型回歸方程79.1320.2(2)為鼓勵科技創(chuàng)新,當應用改造的投入不少于20億元時,國家給予公司補貼5億元,以回歸方程為預測依據(jù),根據(jù)(1)中選擇的擬合精度更高更可
25、靠的模型,比較投入17億元與20億元時公司收益(直接收益+國家補貼)的大小附:刻畫回歸效果的相關指數(shù),且當越大時,回歸方程的擬合效果越好用最小二乘法求線性回歸方程的截距:【答案】(1)模型擬合精度更高、更可靠,億;(2)投入17億元比投入20億元時收益小.【解析】(1)對于模型,對應的,故對應的,故對應的相關指數(shù),對于模型,同理對應的相關指數(shù),故模型擬合精度更高、更可靠.故對A型材料進行應用改造的投入為17億元時的直接收益為.(2)當時,后五組的,由最小二乘法可得,故當投入20億元時公司收益(直接收益+國家補貼)的大小為:,故投入17億元比投入20億元時收益小.3(2021全國高二單元測試)某
26、企業(yè)新研發(fā)了一種產(chǎn)品,產(chǎn)品的成本由原料成本及非原料成本組成,每件產(chǎn)品的非原料成本y(元)與生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量x(千件)有關,經(jīng)統(tǒng)計得到如下數(shù)據(jù):x12345678y1126144.53530.5282524根據(jù)以上數(shù)據(jù),繪制了如下散點圖.參考數(shù)據(jù):(其中)183.40.340.1151.5336022385.5(1)觀察散點圖判斷,與哪一個適宜作為非原料成本y與生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量x的回歸方程類型?(給出判斷即可,不必說明理由)(2)根據(jù)(1)的判斷結果及表中數(shù)據(jù),建立y關于x的回歸方程;(3)試預測生產(chǎn)該產(chǎn)品10千件時,每件產(chǎn)品的非原料成本為多少元?【答案】(1);(2);(3)21元.【解析】(1)
27、由題意,根據(jù)題設中的散點圖,可得這些點分布在的兩側(cè),所以選擇函數(shù)作為非原料成本y與生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量x的回歸方程類型.(2)令,則可轉(zhuǎn)化為,則y與u的關系可看成線性相關關系.因為,所以,則,所以,代入,得.(3)當時,所以預測生產(chǎn)該產(chǎn)品10千件時,每件產(chǎn)品的非原料成本為21元.4(2021全國高三課時練習)某芯片公司為制訂下一年的研發(fā)投入計劃,需了解年研發(fā)資金投入量(單位:億元)對年銷售額(單位:億元)的影響,該公司對歷史數(shù)據(jù)進行對比分析,建立了兩個函數(shù)模型:,其中,均為常數(shù),為自然對數(shù)的底數(shù).現(xiàn)該公司對收集的近12年的年研發(fā)資金投入量和年銷售額()的數(shù)據(jù)作了初步處理,令,經(jīng)計算得到如下數(shù)據(jù):20
28、667702004604.23125000215000.30814(1)設和的樣本相關系數(shù)為,和的樣本相關系數(shù)為,請從樣本相關系數(shù)(精確到0.01)的角度判斷,哪個模型擬合效果更好;(2)(i)根據(jù)(1)的選擇及表中數(shù)據(jù),建立關于的非線性經(jīng)驗回歸方程;(ii)若下一年銷售額需達到90億元,預測下一年的研發(fā)資金投入量約為多少億元?參考數(shù)據(jù)為,.【答案】(1)模型的擬合效果更好;(2)(i);(ii)36.66億元.【解析】(1),因為,所以從樣本相關系數(shù)的角度判斷,模型的擬合效果更好.(2)(i)先建立關于的經(jīng)驗回歸方程.由,得,即.,所以關于的經(jīng)驗回歸方程為,所以,即.(ii)若下一年銷售額需
29、達到90億元,則由,得,又,所以,所以,所以預測下一年的研發(fā)資金投入量約為36.66億元.5(2021全國高二課時練習)噪聲污染已經(jīng)成為影響人們身體健康和生活質(zhì)量的嚴重問題,為了解聲音強度(單位:)與聲音能量(單位:)之間的關系,將測量得到的聲音強度和聲音能量的數(shù)據(jù)作了初步處理,得到如圖所示的散點圖:參考數(shù)據(jù):,其中,.(1)根據(jù)散點圖判斷,與哪一個適宜作為聲音強度關于聲音能量的回歸模型?(給出判斷即可,不必說明理由)(2)求聲音強度關于聲音能量的非線性經(jīng)驗回歸方程.(3)假定當聲音強度大于時,會產(chǎn)生噪聲污染.城市中某點處共受到兩個聲源的影響,這兩個聲源的聲音能量分別是和,且.已知點處的聲音能量等于與之和.請根據(jù)(2)中的非線性經(jīng)驗回歸方程,判斷點處是否受到噪聲污染,并說明理由.【答案】(1)更適合;(2);(3)會受到噪聲污染,理由見解析.【解析】(1)更適合.(2)設,則,關于的經(jīng)驗回歸方程是,則關于的非線
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