成绩:
数学模型A实验报告
实 验一 :曲线拟合与机翼加工
院(系):数学与计算科学学院
专 业: 信息与计算科学
学生姓名: 姜洋洋
学 号: 1000710203
指导教师单位:数学与计算科学学院
姓 名: 朱 宁
20##年3月13 日
实 验一 曲线拟和与机翼加工
一、实验目的
1.学习Mathematic的绘图语言及选项;
2.从图形上认识一元函数,并会观察函数的基本特性。
3.能用Mathematic进行曲线拟合并进行相应的分析。
二、实验要求
1.理解函数的概念和基本初等函数与初等函数的概念;
2.掌握 函数的基本特性;
3.理解曲线的参数方程;
4.掌握基本初等函数的图形;
5.掌握曲线拟合的基本原理并能用曲线拟合的方法解决实际问题。
1.基本原理
根据一组数据(即平面上的若干个点),确定一个一元函数(即曲线),使这些点与曲线总体来说尽可能地接近,这就是曲线拟合。
2.数据拟合的基本方法
已知坐标平面上一组点(xi,yi),(i=1,2,…,n),用最小二乘法做曲线拟合。
最小二乘法的原理是:求,使误差达到最小,拟合时需要取定拟合曲线的形式。最常见的有多项式函数拟合。
3.基本命令
Plot[f,{x,xmin,xmax},option->value]绘制形如y =f (x)的函数的图形
Plot[{f1,f2,f3,…},{x,xmin,xmax},option->> value]将多个图形绘制在同一坐标系上
Plot[Evaluzte[Table[f,…],{x,xmin,xmax}]产生一个函数集合并画图
Fit[{点集},Table[xk ,{k,k1,k2}],x]
4.曲线拟合步骤:
(1)观察给出的曲线,分析与其形状大致相似的函数图形。必要时可将函数分段。
(2)选择模拟函数的类型,其中可以有待定的参数。
(3)确定模拟函数。即根据期限光滑的特点,确定参数。画出模拟函数的图形。
(4)将模拟函数的图形与已给图形进行比较,进行模拟函数的调整。必要时重新选择模拟函数。
5 实验内容
5.1实际问题:
在研究某单质分子的化学反应的速度时,已获得下列数据
(1) 试确定经验分布函数(即拟和函数)y=f(t);
(2) 假定,其中待定。确定。(通过取对数变为变为线性关系);
比较二曲线f(t)和。给出你的判断意见。
5.2运行程序:
(1)第一文中利用表格数据拟合出y=f(t)的方程的程序:
(2)对于第二问,首先对y的两边分别取对数,得到方程lny=lnk+at,既可以计算得到待定系数k和a。程序如下:
(3)将计算出的待定系数代入题中给出的y的方程,画出图形。程序如下:
5.3主要运行结果,检验及分析。
(1)第一问中拟合出的函数方程及图形为:
由此可知:y=71.5071-5.41865t+0.114683
(2)第二问中待定系数的值为:
其中a=-0.103686,lnk=4.36399即k=exp[4.36399].
拟合后其图形为:
则画出最后方程y为:
Y=Exp[4.36399-0.103686t]
(3)比较两者函数的拟合程度:分别计算出两者函数的偏差平方和,哪个偏差平方和小,说明哪个拟合程度好。
6 实验小结
通过这次实验,我掌握了基本的画散点图,基本的作图方法。还学会线性拟合函数,可以利用给出的点来画出满足题意的函数来。但是对该软件还有很多不熟悉的地方,大小写真的很重要,取对数时,写成log,看了半天终于发现是因为自己忘记第一个字母忘了大写;对曲线拟合还有很多种方法可以去学习,本次实验后,将继续升华对曲线拟合的操作。
7.参考文献
实 验 报 告(二)
院(系)理学院 课程名称: 数学模型 日期 20##年3月14
备注:本实验报告用于各学科与计算机应用相关课程的实验,务必按时完成。不交此报告者,本次实验为“不合格”。
九 江 学 院
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