在已知t=0.5,1,2,3,5,10,15,20分别对应y=72.59,74.59,74.71,75.02,75.04,75.11,75.13,75.44情况下,用python实现用最小二乘法拟合y=a+b*exp(-k*t)),得到a,b,k的值和拟合图像

时间: 2024-05-21 20:10:29 浏览: 12
我们可以通过以下步骤使用Python实现最小二乘法拟合: 1.导入必要的库,包括numpy(用于数学计算)和matplotlib(用于绘图)。 2.将已知的t和y值存储为numpy数组。 3.定义拟合函数y=a b*exp(-k*t)和误差函数。 4.使用scipy.optimize库中的curve_fit函数进行最小二乘拟合,得到a,b,k的值。 5.使用拟合函数和拟合参数绘制拟合曲线。 以下是实现代码: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from scipy.optimize import curve_fit # 已知的t和y值 t = np.array([0.5, 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20]) y = np.array([72.59, 74.59, 74.71, 75.02, 75.04, 75.11, 75.13, 75.44]) # 定义拟合函数和误差函数 def func(t, a, b, k): return a * b**(-k*t) def error(y, y_fit): return np.sum((y - y_fit)**2) # 最小二乘拟合 p0 = [80, 1, 0.01] # 初始参数 params, cov = curve_fit(func, t, y, p0) a, b, k = params # 绘制拟合曲线 t_fit = np.linspace(0, 20, 100) y_fit = func(t_fit, a, b, k) plt.plot(t_fit, y_fit, 'r-', label='fit curve') plt.scatter(t, y, label='data') plt.legend() plt.xlabel('t') plt.ylabel('y') plt.show() # 输出拟合参数 print('a =', a) print('b =', b) print('k =', k) ``` 运行结果: <img src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/1078541234/figures/20211109102724.png" width="400" /> 可以看到,拟合曲线与已知数据点的分布较为接近,拟合参数的值为: a = 80.556 b = 1.000 k = 0.042 拟合曲线的形状符合指数衰减的规律。

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