求解A*B*(N*y+1)*(a+b*x)-x=0,C*[a*A*(a+b*x)+b*x*A*(a+b*x)+d]-y=0,其中x,y是未知数,其余字母为已知数
时间: 2023-11-14 19:43:35 浏览: 37
这是一个方程组,可以通过代数运算解出未知数的值。
首先,将第一个方程化简:
A*B*(N*y 1)*(a b*x)-x=0
化简为:
A*B*N*a*y*x + A*B*b*y - x = 0
然后,将第二个方程化简:
C*[a*A*(a b*x) b*x*A*(a b*x) d]-y=0
化简为:
C*a*A*a*b*x*x + C*b*A*b*x*x + C*d - y = 0
现在,可以将第一个方程中的 x 代入第二个方程中,得到:
C*a*A*a*b*x*x + C*b*A*b*x*x + C*d - y = 0
C*a*A*a*b*(A*B*N*a*y*x + A*B*b*y)^2 + C*b*A*b*(A*B*N*a*y*x + A*B*b*y)^2 + C*d - y = 0
将 x 和 y 提出来,得到:
(A*B*N*a*y)^2 * (C*a*A*a*b) + (A*B*b)^2 * (C*b*A*b) - 1 = 0
(A*B*N*a*y)^2 * (C*a*A*a*b) + (A*B*b)^2 * (C*b*A*b) = 1
y = (1 - (A*B*b)^2 * (C*b*A*b)) / (A*B*N*a)^2 * (C*a*A*a*b)
最终,得到:
x = A*B*N*a*y*(a b*x) / (a*A*(a b*x) + b*x*A*(a b*x) + d)
相关问题
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。
A*(N*y+1)*(a+b*z)=x=,B*x*(N*z+1)=y,C*[a*x+b*x*y+d]=z,其中x,y,x是未知数,其余字母为已知数,求解x,y,z的解表达式
将原方程组化简,得到:
A*N*y*a*x + A*N*y*b*z*x = x
B*N*z*x + B*x = y
C*a*x*z + C*b*x*y*z + C*d*z = z
将第一个式子中的x带入第二个式子,得到:
B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*z) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*z) = y
将第一个式子中的x带入第三个式子,得到:
C*a*(A*N*y*a + A*N*y*b*z)*z + C*b*(A*N*y*a + A*N*y*b*z)*y*z + C*d*z = z
将y用上面的式子表示,得到:
B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*z) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*z) = C*a*(A*N*y*a + A*N*y*b*z)*z + C*b*(A*N*y*a + A*N*y*b*z)*B*N*z*z + C*d*z
将A*N*y*a + A*N*y*b*z用u表示,得到:
B*N*z*u + B*u = C*a*u*z + C*b*u*B*N*z*z + C*d*z
将z用上面的式子表示,得到:
B*N*(C*a*u + C*b*u*B*N*z) + (B-C*a*u)*u = C*d
将z用上面的式子表示,代入第一个式子,得到:
A*N*y*a*x + A*N*y*b*(B*N*(C*a*u + C*b*u*B*N*z) + (B-C*a*u)*u)*x = x
将u用上面的式子表示,代入上式,得到:
(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u))*x = x
将x提出来,得到:
x = [1 / (A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u))] * x
将x代入第二个式子,得到:
B*N*z*x + B*x = y
将x用上面的式子表示,代入上式,得到:
B*N*z*[1 / (A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u))] * x + B*[1 / (A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u))] * x = y
将x提出来,得到:
x = [1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y
将y代入第三个式子,得到:
C*a*x*z + C*b*x*[1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y*z + C*d*z = z
将x用上面的式子表示,代入上式,得到:
C*a*[1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y*z*z + C*b*[1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y*z*z + C*d*z = z
将z提出来,得到:
z = [C*a*y*z / (B*N*y*a*C*a + B*N*y*b*C*a*B*N*y*z + B*y*C*b*a + B*y*C*b*B*N*y*z - B*y*C*a*a)] + [C*b*y*z / (B*N*y*a*C*a + B*N*y*b*C*a*B*N*y*z + B*y*C*b*a + B*y*C*b*B*N*y*z - B*y*C*a*a)] * [1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y + [C*d*z / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))]
所以,x,y,z的解表达式为:
x = [1 / (A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u))] * x
y = [1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y
z = [C*a*y*z / (B*N*y*a*C*a + B*N*y*b*C*a*B*N*y*z + B*y*C*b*a + B*y*C*b*B*N*y*z - B*y*C*a*a)] + [C*b*y*z / (B*N*y*a*C*a + B*N*y*b*C*a*B*N*y*z + B*y*C*b*a + B*y*C*b*B*N*y*z - B*y*C*a*a)] * [1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y + [C*d*z / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))]