• 高等数学(第七版)同济大学 习题9-10 个人解答


    高等数学(第七版)同济大学 习题9-10

     

    1.  某种合金的含铅量百分比 ( % ) 为 p ,其熔解温度 ( ∘ C ) 为 θ ,由实验测得 p 与 θ 的数据如下表 : 1. (%)p(C)θpθ:
    1. 某种合金的含铅量百分比(%)p,其熔解温度(C)θ,由实验测得pθ的数据如下表:
    p / % p/\% p/% 36.9 36.9 36.9 46.7 46.7 46.7 63.7 63.7 63.7 77.8 77.8 77.8 84.0 84.0 84.0 87.5 87.5 87.5
    θ / ∘ C \theta / ^\circ C θ/C 181 181 181 197 197 197 235 235 235 270 270 270 283 283 283 292 292 292
        试用最小二乘法建立 θ 与 p 之间的经验公式 θ = a p + b .     θpθ=ap+b.
        试用最小二乘法建立θp之间的经验公式θ=ap+b.
    解:

      设 M 为偏差平方和,即 M = ∑ i = 1 6 [ θ i − ( a p i + b ) ] 2 ,令 { ∂ M ∂ a = − ∑ i = 1 6 2 p i [ θ i − ( a p i + b ) ] = 0 , ∂ M ∂ b = − ∑ i = 1 6 2 [ θ i − ( a p i + b ) ] = 0.   整理,得 { a ∑ i = 1 6 p i 2 + b ∑ i = 1 6 p i = ∑ i = 1 6 θ i p i , a ∑ i = 1 6 p i + 6 b = ∑ i = 1 6 θ i . ,   计算,得 ∑ i = 1 6 p i 2 = 28365.28 , ∑ i = 1 6 p i = 396.6 , ∑ i = 1 6 θ i p i = 101176.3 , ∑ i = 1 6 θ i = 1458 ,   代入方程组,得 { 28365.28 a + 396.6 b = 101176.3 , 396.6 a + 6 b = 1458. ,解得 a = 2.234 , b = 95.33 ,经验公式为 θ = 2.234 p + 95.33.   MM=6i=1[θi(api+b)]2{Ma=6i=12pi[θi(api+b)]=0Mb=6i=12[θi(api+b)]=0.  {a6i=1p2i+b6i=1pi=6i=1θipia6i=1pi+6b=6i=1θi.  6i=1p2i=28365.286i=1pi=396.66i=1θipi=101176.36i=1θi=1458  {28365.28a+396.6b=101176.3396.6a+6b=1458.a=2.234b=95.33θ=2.234p+95.33.

      M为偏差平方和,即M=i=16[θi(api+b)]2,令 aM=i=162pi[θi(api+b)]=0bM=i=162[θi(api+b)]=0.  整理,得 ai=16pi2+bi=16pi=i=16θipiai=16pi+6b=i=16θi.  计算,得i=16pi2=28365.28i=16pi=396.6i=16θipi=101176.3i=16θi=1458  代入方程组,得 28365.28a+396.6b=101176.3396.6a+6b=1458.,解得a=2.234b=95.33,经验公式为θ=2.234p+95.33.


    2.  已知一组实验数据为 ( x 1 ,   y 1 ) ,   ( x 2 ,   y 2 ) ,   ⋅ ⋅ ⋅ ,   ( x n ,   y n ) ,现若假定经验公式是 y = a x 2 + b x + c ,试按     最小二乘法建立 a 、 b 、 c 应满足的三元一次方程组 . 2. (x1, y1), (x2, y2), , (xn, yn)y=ax2+bx+c    abc.
    2. 已知一组实验数据为(x1, y1), (x2, y2), , (xn, yn),现若假定经验公式是y=ax2+bx+c,试按    最小二乘法建立abc应满足的三元一次方程组.
    解:

      设 M 为偏差平方和,即 M = ∑ i = 1 n [ y i − ( a x i 2 + b x i + c ) ] 2 ,令 { ∂ M ∂ a = − 2 ∑ i = 1 n [ y i − ( a x i 2 + b x i + c ) ] ⋅ x i 2 = 0 , ∂ M ∂ b = − 2 ∑ i = 1 n [ y i − ( a x i 2 + b x i + c ) ] ⋅ x i = 0 , ∂ M ∂ c = − 2 ∑ i = 1 n [ y i − ( a x i 2 + b x i + c ) ] = 0.   整理,得 { a ∑ i = 1 n x i 4 + b ∑ i = 1 n x i 3 + c ∑ i = 1 n x i 2 = ∑ i = 1 n x i 2 y i , a ∑ i = 1 n x i 3 + b ∑ i = 1 n x i 2 + c ∑ i = 1 n x i = ∑ i = 1 n x i y i , a ∑ i = 1 n x i 2 + b ∑ i = 1 n x i + n c = ∑ i = 1 n y i .   MM=ni=1[yi(ax2i+bxi+c)]2{Ma=2ni=1[yi(ax2i+bxi+c)]x2i=0Mb=2ni=1[yi(ax2i+bxi+c)]xi=0Mc=2ni=1[yi(ax2i+bxi+c)]=0.  {ani=1x4i+bni=1x3i+cni=1x2i=ni=1x2iyiani=1x3i+bni=1x2i+cni=1xi=ni=1xiyiani=1x2i+bni=1xi+nc=ni=1yi.

      M为偏差平方和,即M=i=1n[yi(axi2+bxi+c)]2,令 aM=2i=1n[yi(axi2+bxi+c)]xi2=0bM=2i=1n[yi(axi2+bxi+c)]xi=0cM=2i=1n[yi(axi2+bxi+c)]=0.  整理,得 ai=1nxi4+bi=1nxi3+ci=1nxi2=i=1nxi2yiai=1nxi3+bi=1nxi2+ci=1nxi=i=1nxiyiai=1nxi2+bi=1nxi+nc=i=1nyi.

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/navicheung/article/details/127646203