帮我把下面这组数用最小二乘法拟合成对数函数,x=[50 100 200 400 800 1500]; y=[20.24 46.91 102.00 220.07 452.12 871.02];
时间: 2023-05-27 10:07:00 浏览: 53
首先将y取自然对数,即ln(y),然后将问题转化为线性回归问题。设拟合函数为y=a*ln(x)+b,其中a和b为待求系数。
将数据代入拟合函数得到以下方程组:
ln(y1) = a*ln(x1) + b
ln(y2) = a*ln(x2) + b
ln(y3) = a*ln(x3) + b
ln(y4) = a*ln(x4) + b
ln(y5) = a*ln(x5) + b
ln(y6) = a*ln(x6) + b
化简得到:
a*ln(x1) + b = ln(y1)
a*ln(x2) + b = ln(y2)
a*ln(x3) + b = ln(y3)
a*ln(x4) + b = ln(y4)
a*ln(x5) + b = ln(y5)
a*ln(x6) + b = ln(y6)
可以看出,这是一个形如y=kx+b的线性回归问题,其中k=a,b=ln(b)。因此,可以使用最小二乘法求解系数k和b。
首先,将x和ln(y)作为自变量和因变量,计算它们的平均值:
x_mean = (50+100+200+400+800+1500)/6 = 525
ln_y_mean = (ln(20.24)+ln(46.91)+ln(102.00)+ln(220.07)+ln(452.12)+ln(871.02))/6 = 4.477
然后,计算x和ln(y)的离差平方和:
SS_xx = (50-525)^2 + (100-525)^2 + (200-525)^2 + (400-525)^2 + (800-525)^2 + (1500-525)^2 = 3,788,500
SS_xy = (ln(20.24)-4.477)*(50-525) + (ln(46.91)-4.477)*(100-525) + (ln(102.00)-4.477)*(200-525) + (ln(220.07)-4.477)*(400-525) + (ln(452.12)-4.477)*(800-525) + (ln(871.02)-4.477)*(1500-525) = 17.895
最后,计算系数k和b:
k = SS_xy/SS_xx = 0.000004723
b = ln_y_mean - k*x_mean = 0.658
因此,拟合函数为y=exp(0.658)*x^0.000004723,即y=1.93*x^0.000004723。