已知铜棒的长度和温度之间具有线性关系:为。为获得0℃时铜棒的长度y0和铜的线膨胀系数x,现测得不同温度下铜棒的长度,如下表,求y0,x的最可信赖值以及其精度估计。
时间: 2025-01-05 20:47:43 浏览: 3
要解决这个问题,我们需要对给定的数据应用线性回归分析。首先,我们要确定数据是否适合线性模型 L = y0 + x * (T - 0°C),其中 L 是长度,T 是温度。然后我们计算斜率 x 的最佳估计(即线性回归直线的斜率),这将是铜的线膨胀系数。
对于 y0 的计算,当 T = 0°C 时,L 应该等于 y0。所以我们需要找到测量表格中接近于 0°C 的数据点来估算初始长度。
假设我们有以下数据点(温度 T 和对应的长度 L):
```
T1, L1
T2, L2
...
TN, LN
```
我们将使用最小二乘法来找出 x 和 y0 的最优解。通过以下步骤求解:
1. 计算总和的横坐标 (Σ(Ti - 0°C)) 和纵坐标 (Σ(Li - y0)),以及总和的平方差 (Σ((Li - y0) - x*(Ti - 0°C))^2)。
2. 对上述公式求导数,令其等于零得到关于 x 和 y0 的方程组。
3. 解这个方程组得到 x 和 y0 的估计值。
至于精度估计,可以使用标准误差(standard error of the estimate,SEE)来衡量,它基于残差平方和、自由度和回归系数的统计特性。通常使用下面的公式计算:
\[ SEE = \sqrt{\frac{RSS}{n-1}} \]
- RSS(Residual Sum of Squares)是残差平方和(实际值减去预测值的平方和)。
- n 是样本大小(数据点的数量)。
- p 是自变量(这里是 1,因为只有一个温度变量)。
有了这些信息,我们可以计算出 x 和 y0 的估计值及其可信区间。
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