使用matlab自行创建一个一元三次多项式,取十个不同自变量值,计算多项式的值,利用所得数据再进行一阶、二阶和三阶拟合,图示原始数据和拟合结果。
时间: 2024-10-20 13:15:23 浏览: 43
在MATLAB中,你可以通过以下几个步骤创建一个一元三次多项式,并完成所需的操作:
1. **创建一元三次多项式**
假设一元三次多项式可以表示为 \( y = ax^3 + bx^2 + cx + d \)。首先,你需要定义系数a、b、c、d。例如:
```matlab
a = 1; % 二次项系数
b = -2; % 一次项系数
c = 3; % 常数项系数
d = 0; % 初始化常数项
poly = [a b c d]; % 创建多项式的系数向量
```
2. **生成自变量和对应的函数值**
取十个不同自变量值(比如从-10到10,步长为1):
```matlab
x_data = -10:1:10; % 自变量范围和步长
y_data = polyval(poly, x_data); % 计算多项式的值
```
3. **一阶、二阶和三阶线性拟合**
MATLAB内置了`polyfit`函数用于最小二乘法拟合,这里分别做一阶、二阶和三阶拟合:
```matlab
p1 = polyfit(x_data, y_data, 1); % 一阶拟合
y_fit1 = polyval(p1, x_data); % 一阶拟合值
p2 = polyfit(x_data, y_data, 2); % 二阶拟合
y_fit2 = polyval(p2, x_data); % 二阶拟合值
p3 = polyfit(x_data, y_data, 3); % 三阶拟合
y_fit3 = polyval(p3, x_data); % 三阶拟合值
```
4. **绘制原始数据和拟合结果**
使用`plot`函数绘制原始数据点和拟合曲线:
```matlab
figure;
plot(x_data, y_data, 'o', 'MarkerSize', 8, 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Original Data');
hold on;
plot(x_data, y_fit1, '-r', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Linear Fit');
plot(x_data, y_fit2, '--g', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Quadratic Fit');
plot(x_data, y_fit3, ':k', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Cubic Fit');
legend('show'); % 显示图例
xlabel('x');
ylabel('y');
title('Polynomial Fits');
```
5. **显示拟合残差**
可以使用`diff`函数查看每种拟合方式下的残差:
```matlab
residuals1 = y_data - y_fit3;
disp(['Residuals for Linear Fit: ', num2str(mean(residuals1))]);
```
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