Phương pháp bình phương tối thiểu | Bài giảng môn Phương pháp tính và matlab CTTT | Đại học Bách khoa hà nội

Biết 2 đại lượng x và y có mối liên hệ phụ thuộc nhau theo một dạng đã biết . Tài liệu trắc nghiệm môn Phương pháp tính và matlab CTTT giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

PHƯƠNG PHÁP
BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU
BÀI TOÁN TÌM HÀM THỰC NGHIỆM
Cho hàm số dưới dạng bảng số
Biết 2 đại lượng x y có mối liên hệ phụ thuộc
nhau theo một dạng đã biết ví dụ như:
Tìm các giá trị cụ thể của các tham số a, b, c,…
( )
1,
,
ii
in
xy
=
2
2.y a bx cx= + +
1.y a bx=+
3. .
bx
y a c=
4.
b
y ax=
5. cos siny a b x c x= + +
PHƯƠNG PHÁP BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU
Giả sử hàm dạng
Lập tổng các bình phương của các sai số:
Mục đích của phương pháp tìm a,b,c,… sao
cho S nhất
S luôn đạt cực tiểu tại điểm dừng
( )
2
, , ,...
1
( , , , ,...) min
n
ii
abc
i
S y f x a b c S
=
=
0, 0, 0,...
SSS
a b c

===
Trường hợp hàm bậc nhất
( )
2
,
1
min
n
ii
ab
i
S ax b y S
=
= +
( )( )
( )
( )
2
1 1 1 1
1 1 1
20
2 1 0
n n n n
i i i i i i i
i i i i
n n n
i i i i
i i i
S
ax b y x a x b x x y
a
S
ax b y a x bn y
b
= = = =
= = =

= + = + =




= + = + =


Trường hợp hàm bậc hai
( )
2
2
,,
1
min
n
i i i
abc
i
S ax bx c y S
=
= + +
4 3 2 2
1 1 1 1
32
1 1 1 1
2
1 1 1
0
0
0
n n n n
i i i i i
i i i i
n n n n
i i i i i
i i i i
n n n
i i i
i i i
S
a x b x c x x y
a
S
a x b x c x x y
b
S
a x b x cn y
c
= = = =
= = = =
= = =
+ + =
=

= + + =



=

+ + =
Trường hợp
Lấy logarit 2 vế
Đặt
Áp dụng trường hợp bậc 1.
Chú ý:
.
bx
y a c=
log log .logy a bx c=+
log , log , .log ,Y y A a B b c X x= = = =
Y A BX = +
,
log
A
B
a e b
c
==
Trường hợp
Lấy logarit 2 vế
Đặt
Áp dụng trường hợp bậc 1.
Chú ý:
. , 0, 0
b
y a x a x=
log log .logy a b x=+
log , log , , logY y A a B b X x= = = =
Y A BX = +
,
A
a e b B==
Trường hợp hàm lượng giác
Tổng bình phương sai số:
Tìm a,b,c từ hệ
cos siny a b x c x= + +
2
1
(y cos sin )
n
i i i
i
S a b x c x
=
=
1 1 1
2
1 1 1 1
2
1 1 1 1
cos sin
0
0 cos cos sin cos cos
0
sin sin cos sin sin
n n n
i i i
i i i
n n n n
i i i i i i
i i i i
n n n n
i i i i i i
i i i i
S
na b x c x y
a
S
a x b x c x x y x
b
S
a x b x x c x y x
c
= = =
= = = =
= = = =
+ + =
=

= + + =



=

+ + =
| 1/8

Preview text:

PHƯƠNG PHÁP
BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU
BÀI TOÁN TÌM HÀM THỰC NGHIỆM
Cho hàm số dưới dạng bảng số (x , y i i )i 1, = n
Biết 2 đại lượng x y có mối liên hệ phụ thuộc
nhau theo một dạng đã biết ví dụ như:
1.y = a + bx 2
2.y = a + bx + cx 3. = . bx y a c 4. b y = ax
5.y = a + bcos x + csin x
Tìm các giá trị cụ thể của các tham số a, b, c,…
PHƯƠNG PHÁP BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU
• Giả sử hàm có dạng y = f ( , x , a , b , c ...)
• Lập tổng các bình phương của các sai số: n
S = ( y f (x ,a, , b c,...) → S i i )2 min a,b,c,... i 1 =
Mục đích của phương pháp là tìm a,b,c,… sao cho S bé nhất
S luôn đạt cực tiểu tại điểm dừng SSS  = 0, = 0, = 0,... abc
Trường hợp hàm bậc nhất n
S = (ax + b yS i i )2 min a,b i 1 = n n n nS   
= 2(ax + b y x =
ax + bx =  x y i i ) ( i ) 2 0 i i i iai 1 =  i 1 = i 1 = i 1 =    n n nS  
= 2(ax + b y =
ax + bn =  y i i ) ( ) 1 0 i ib    i 1 =  i 1 = i 1 = Trường hợp hàm bậc hai n
S = (ax + bx + c yS i i i )2 2 min a,b,c i 1 = n n n n  4 3 2 2  S  =
ax + bx + cx =  x y 0 i i i i i   i 1 = i 1 = i 1 = i 1 a =   n n n nS   3 2 
= 0  ax + bx + cx = x y i i i i i b    i 1 = i 1 = i 1 = i 1 =  S   n n n = 0 2 
ax + bx + cn =  yci i i  i 1= i 1 = i 1 = Trường hợp = . bx y a c • Lấy logarit 2 vế
log y = log a + b . x log c • Đặt
Y = log y, A = log , a B = . b log , c X = x
Y = A + BX
 Áp dụng trường hợp bậc 1. Chú ý: A B
a = e ,b = logc Trường hợp = . b y
a x , a  0, x  0 • Lấy logarit 2 vế
log y = log a + . b log x • Đặt
Y = log y, A = log , a B = , b X = log x
Y = A + BX
 Áp dụng trường hợp bậc 1. Chú ý: A
a = e ,b = B
Trường hợp hàm lượng giác
y = a + bcos x + csin x
• Tổng bình phương sai số: n 2
S = (y − a bcos x csin x ) i i i Tìm a,b,c từ hệ i 1 = n n n   S  =
na + bcos x + csin x =  y 0 i i i   i 1 = i 1 = i 1 a =   n n n nS   2 
= 0  acos x + bcos x + csin x cos x =  y cos x i i i i i i b    i 1 = i 1 = i 1 = i 1 =  S   n n n n = 0 2 
asin x + bsin x cosx + csin x =  y sin xci i i i i i  i 1= i 1 = i 1 = i 1 =