求1/(1+exp(a+b*(x^2+d^2)^0.5))对x在0到正无穷上的积分

时间: 2023-11-20 19:05:08 浏览: 30
该积分无法用初等函数表示,需要使用高等数学方法求解。具体来说,可以使用变量代换和Gamma函数等技巧,得到积分结果为: ∫0~∞ 1/(1 + exp(a b*(x^2 + d^2)^0.5)) dx = (π/(2ab))^(1/2) * Γ(1/2 + 1/(2ab)) / Γ(1/(2ab)) 其中,Γ表示Gamma函数。
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在matlab上通过代码的形式实现二项指数式如:y=a*e^b*x+c*e^d*x的曲线拟合并得到相应的参数

可以使用Matlab中的curve fitting工具箱来实现二项指数式的曲线拟合。 首先,将数据存储在Matlab的数组中,例如,x存储自变量的值,y存储因变量的值。 然后,使用fittype函数定义二项指数式的函数形式,例如: ``` ft = fittype('a*exp(b*x)+c*exp(d*x)'); ``` 其中,a、b、c和d是待拟合的参数,x是自变量。 接下来,使用fit函数进行曲线拟合,例如: ``` [f, gof] = fit(x, y, ft); ``` 其中,f是拟合后得到的函数,gof是拟合的好坏程度的统计量。 最后,通过f的coeffvalues属性获取拟合得到的参数值,例如: ``` a = f.coeffvalues(1); b = f.coeffvalues(2); c = f.coeffvalues(3); d = f.coeffvalues(4); ``` 完整代码示例如下: ``` % 定义数据 x = [0.1 0.2 0.3 0.4 0.5]; y = [0.2 0.4 0.6 0.8 1]; % 定义函数形式 ft = fittype('a*exp(b*x)+c*exp(d*x)'); % 进行曲线拟合 [f, gof] = fit(x, y, ft); % 输出拟合得到的参数 a = f.coeffvalues(1); b = f.coeffvalues(2); c = f.coeffvalues(3); d = f.coeffvalues(4); ```

用c语言实现指数函数y = a * exp(-b * x) + k 的曲线拟合

实现指数函数的曲线拟合需要使用非线性最小二乘法,以下是一个简单的实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define N 10 // 数据点数目 #define MAX_ITER 100 // 最大迭代次数 #define TOL 1e-6 // 迭代精度 // 指数函数模型 y = a * exp(-b * x) + k double model_func(double x, double a, double b, double k) { return a * exp(-b * x) + k; } // 计算残差 double residuals(double x[], double y[], double a, double b, double k) { double res = 0.0; for (int i = 0; i < N; i++) { res += pow(y[i] - model_func(x[i], a, b, k), 2); } return res; } int main() { double x[N] = {0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0}; // 数据点的 x 坐标 double y[N] = {2.0, 1.8, 1.5, 1.2, 1.0, 0.8, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3}; // 数据点的 y 坐标 double a = 1.0, b = 1.0, k = 1.0; // 初始参数值 double alpha = 0.001; // 步长 double J_curr, J_prev = residuals(x, y, a, b, k); // 当前和上一次的残差 for (int iter = 0; iter < MAX_ITER; iter++) { // 计算梯度 double grad_a = 0.0, grad_b = 0.0, grad_k = 0.0; for (int i = 0; i < N; i++) { double exp_bx = exp(-b * x[i]); grad_a += -2 * (y[i] - a * exp_bx - k) * exp_bx; grad_b += 2 * a * x[i] * (y[i] - a * exp_bx - k) * exp_bx; grad_k += -2 * (y[i] - a * exp_bx - k); } // 更新参数 double a_new = a - alpha * grad_a; double b_new = b - alpha * grad_b; double k_new = k - alpha * grad_k; // 计算新的残差 J_curr = residuals(x, y, a_new, b_new, k_new); // 判断是否收敛 if (fabs(J_curr - J_prev) < TOL) { printf("Converged after %d iterations\n", iter + 1); break; } // 更新参数和残差 a = a_new; b = b_new; k = k_new; J_prev = J_curr; } // 输出拟合结果 printf("a = %f, b = %f, k = %f\n", a, b, k); return 0; } ``` 上述代码中,我们使用了梯度下降法来求解最小二乘问题。首先,我们定义了指数函数模型 `model_func` 和残差函数 `residuals`。然后,我们初始化了参数值和步长,并进行迭代更新。在每次迭代中,我们计算梯度并更新参数,然后计算新的残差。如果新的残差与上一次的残差之差小于设定的迭代精度,我们认为已经收敛,结束迭代并输出拟合结果。 注意:这只是一个简单的实现,实际应用中还需要考虑更多因素,例如初始化参数值的选择、梯度下降的收敛性等。

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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #include <time.h> #define NP 10000 // 种群规模 #define F 0.7 // 缩放因子 #define CR 0.5 // 交叉概率 #define MAX_GENERATION 1000 // 最大迭代次数 #define EPSILON 1e-6 // 收敛精度 double randDouble(double a, double b) { return a + (b - a) * rand() / (RAND_MAX + 1.0); } double z(double x, double y) { return -20 * exp(-0.2 * sqrt(0.5 * (x * x + y * y))) - exp(0.5 * (cos(2 * M_PI * x) + cos(2 * M_PI * y))) + exp(1); } //初始化种群 void init(double (*pop)[2]) { for (int i = 0; i < NP; ++i) { pop[i][0] = randDouble(-5, 5); pop[i][1] = randDouble(-5, 5); } } //变异 void mutate(double (*pop)[2], int r, double (*trial)[2]) { int a, b, c; do { a = rand() % NP; } while (a == r); do { b = rand() % NP; } while (b == r || b == a); do { c = rand() % NP; } while (c == r || c == a || c == b); for (int j = 0; j < 2; ++j) { trial[r][j] = pop[a][j] + F * (pop[b][j] - pop[c][j]); } } //交叉 void crossover(double (*pop)[2], int r, double (*trial)[2]) { int j_rand = rand() % 2; for (int j = 0; j < 2; ++j) { if (randDouble(0, 1) < CR || j == j_rand) { trial[r][j] = pop[r][j]; } } } //选择 void select(double (*pop)[2], double (*trial)[2]) { for (int i = 0; i < NP; ++i) { double f = z(trial[i][0], trial[i][1]); double f_old = z(pop[i][0], pop[i][1]); if (f < f_old) { pop[i][0] = trial[i][0]; pop[i][1] = trial[i][1]; } } } int main() { srand(time(NULL)); //二维 double pop[NP][2]; double trial[NP][2]; init(pop); for (int gen = 0; gen < MAX_GENERATION; ++gen) { for (int i = 0; i < NP; ++i) { mutate(pop, i, trial); crossover(pop, i, trial); } select(pop, trial); double f_best = z(pop[0][0], pop[0][1]); for (int i = 1; i < NP; ++i) { double f = z(pop[i][0], pop[i][1]); if (f < f_best) { f_best = f; } } printf("generation: %d, best: %.6f\n", gen, f_best); } }详细解释这段代码

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