- •Лабораторная работа № 4 построение ЭмпирическиХ формул
- •Содержание работы
- •Основные понятия
- •Этапы построения эмпирических формул
- •На основании точечного графика, построенного по экспериментальным данным, выдвигается гипотеза относительно вида аппроксимирующей функции.
- •Этап 2. Определение параметров эмпирической формулы
- •Метод наименьших квадратов
- •Общее решение задачи на примере аппроксимирующей функции с тремя параметрами.
- •Линейная зависимость
- •Квазилинейная зависимость (нелинейная двухпараметрическая)
- •1. Гипербола .
- •Квадратичная зависимость (трехпараметрическая)
- •Постановка задачи
- •Варианты заданий
- •Содержание отчёта
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Идея построения формул
- •Квадратурные формулы прямоугольников
- •Применение интерполяционного полинома Лагранжа для интегрирования
- •Квадратурные формулы Ньютона–Котеса Пусть , .
- •Формула трапеций (при )
- •Формула Симпсона (при )
- •Квадратурная формула Чебышева
- •Квадратурная формула Гаусса
- •Предварительная информация
- •Вывод формулы
- •Постановка задачи Необходимо:
- •Вычислить определенный интеграл , используя квадратурную формулу:
- •Варианты заданий
- •Лабораторная работа № 6
- •Содержание работы
- •Решение оду первого порядка
- •Метод Эйлера
- •У точненный метод Эйлера
- •Методы Рунге Кутта
- •Построение методов
- •Метод Адамса
- •Построение метода
- •Метод Милна
- •Построение метода ф ормула прогноза
- •Постановка задачи
- •Варианты заданий
- •Содержание отчёта
- •Вопросы и задания для самоконтроля
Квазилинейная зависимость (нелинейная двухпараметрическая)
Во многих случаях нелинейная зависимость путём замены переменных может сводиться к линейной (рис. 4.2).
В ыравнивание данных (преобразование переменных)
1. Гипербола .
Введём новую переменную .
-
…
…
2. Степенная функция .
(при ).
Обозначим , , , .
-
…
…
3. Показательная функция .
(при ).
Обозначим , , .
-
…
…
4. Логарифмическая функция .
Обозначим .
-
…
…
5. Дробно-линейная функция .
. Обозначим .
-
…
…
6. Дробно-рациональная функция .
. Обозначим .
-
…
…
Для новой таблицы необходимо построить аппроксимирующую функцию линейного вида:
.
Учитывая введённые обозначения, параметры , преобразованные в , подставляются в исходное уравнение
.
Для оценки точности аппроксимации применяется параметр ― среднеквадратичное отклонение:
.
Если двухпараметрическая зависимость не приводит к желаемому результату, то поиск необходимо продолжить среди формул с большим количеством параметров.
Квадратичная зависимость (трехпараметрическая)
;
; ; .
Система уравнений
После преобразований
Решением этой системы являются параметры аппроксимирующей функции.
Вспомогательная таблица (табл. 4.2)
Таблица 4.2
|
|
|
|
|
|
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
_ |
_ |
_ |
_ |
_ |
_ |
_ |
Постановка задачи
Экспериментальные данные представлены таблично:
-
…
…
Необходимо:
с помощью метода наименьших квадратов построить эмпирические формулы, используя аппроксимирующие зависимости:
а) квазилинейную;
б) квадратичную;
определить точность аппроксимации, вычислив среднеквадратичное отклонение.