题目内容

9.在“一带一路”的建设中,中石化集团获得了某地深海油田区块的开采权,集团在该地区随机初步勘探了几口井,取得了地质资料.进入全面勘探时期后,集团按网络点来布置井位进行全面勘探.由于勘探一口井的费用很高,如果新设计的井位与原有井位重合或接近,便利用旧井的地质资料,不必打这口新井,以节约勘探费用.勘探初期数据资料下表:
井号 I123456
坐标(x,y)(km)(2,30)(4,40)(5,60)(6,50)(8,70)(1,y)
钻探深度(km)2456810
出油量(L)407011090160205
(1)在散点图中1~6号旧井位置大致分布在一条直线附近,借助前5组数据求得回归线方程为y=6.5x+a,求a,并估计y的预报值;
(2)现准备勘探新井7(1,25),若通过1、3、5、7号井计算出的$\hat b,\hat a$的值($\hat b,\hat a$精确到0.01)相比于(1)中b,a的值之差(即:$\frac{\hat b-b}{b},\frac{\hat a-a}{a}$)不超过10%,则使用位置最接近的已有旧井6(1,y),否则在新位置打井,请判断可否使用旧井?(参考公式和计算结果:$\hat b=\frac{{\sum_{i=1}^n{{x_i}{y_i}-n\overline x•\overline y}}}{{\sum_{i=1}^n{x_i^2-n{{\overline x}^2}}}},\hat a=\overline y-\hat b\overline x,\sum_{i=1}^4{x_{2i-1}^2}=94,\sum_{i=1}^4{{x_{2i-1}}{y_{2i-1}}=945}$)
(3)设出油量与钻探深度的比值k不低于20的勘探井称为优质井,在原有井号2~6的井中任意勘探3口井,求恰好2口是优质井的概率.

分析 (1)计算$\overline{x}$、$\overline{y}$,求出回归系数,写出回归直线方程,
计算x=1时y的值即可;
(2)计算$\overline{x}$、$\overline{y}$,求出回归系数,计算$\frac{\hat b-b}{b},\frac{\hat a-a}{a}$,即可得出结论;
(3)用列举法求基本事件数,计算对应的概率值.

解答 解:(1)因为$\overline{x}$=$\frac{1}{5}$×(2+4+5+6+8)=5
$\overline{y}$=$\frac{1}{5}$×(30+40+60+50+70)=50,
回归直线必过样本中心点$({\overline x,\overline y})$,
则$a=\overline y-b\overline x=50-6.5×5=17.5$,
故回归直线方程为y=6.5x+17.5,
当x=1时,y=6.5+17.5=24,即y的预报值为24;
(2)因为$\overline{x}$=$\frac{1}{4}$×(2+5+8+1)=4
$\overline{y}$=$\frac{1}{4}$×(30+60+70+25)=46.25
$\sum_{i=1}^{4}$${{x}_{2i-1}}^{2}$=94$\sum_{i=1}^{4}$x2i-1•y2i-1=945,
所以$\hat b=\frac{{\sum_{i=1}^4{{x_{2i-1}}{y_{2i-1}}-4\overline x\overline y}}}{{\sum_{i=1}^4{x_{2i-1}^2-4{{\overline x}^2}}}}=\frac{945-4×4×46.25}{{94-4×{4^2}}}≈6.83$,
$\hat a=\overline y-\hat b\overline x=46.25-6.83×4=18.93$,
即$\hat b=6.83,\hat a=18.93,b=6.5,a=17.5$,
∴$\frac{\hat b-b}{b}≈5%,\frac{\hat a-a}{a}≈8%$,均不超过10%,
因此可以使用位置最接近的已有旧井6(1,24);
(3)由题可知:3,5,6这3口井是优质井,2,4这2口井为非优质井,
由题意从这5口井中随机选取3口井的可能情况有:
(2,3,4),(2,3,5),(2,3,6),(2,4,5),(2,4,6),
(2,5,6),(3,4,5),(3,4,6),(3,5,6),(4,5,6),共有10种,
其中恰有2口是优质井的有
(2,3,5),(2,3,6),(2,5,6),(3,4,5),(3,4,6),(4,5,6),6种,
所以所求恰有2口是优质井的概率是$P=\frac{6}{10}=\frac{3}{5}$.

点评 本题考查了线性回归方程与列举法求古典概型的概率问题,是综合题.

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