求a、b、c的值,使得a^2+b^2+c^2=1并且(a平时分+b实验分+c*期末分)的方差达到最大值

时间: 2023-12-22 08:06:44 浏览: 102
这是一个经典的最优化问题,可以使用拉格朗日乘子法来解决。 首先,根据拉格朗日乘子法,我们需要构造一个目标函数和一个约束条件。令: 目标函数为:f(a,b,c) = Var(a平时分+b实验分+c*期末分),其中Var表示方差 约束条件为:g(a,b,c) = a^2+b^2+c^2-1 = 0 然后,我们构造拉格朗日函数: L(a,b,c,λ) = f(a,b,c) - λg(a,b,c) 对L(a,b,c,λ)求偏导数,得到: ∂L/∂a = 2Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ]/∂a - 2λa = 0 ∂L/∂b = 2Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ]/∂b - 2λb = 0 ∂L/∂c = 2Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ]/∂c - 2λc = 0 ∂L/∂λ = g(a,b,c) = a^2+b^2+c^2-1 = 0 其中,μ是(a平时分+b实验分+c*期末分)的均值。 将上式转化为: Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ]/λ = a Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ]/λ = b Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ]/λ = c a^2+b^2+c^2-1 = 0 将a, b, c代入第四个式子中,得到: Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ] = 1/3 因此,我们可以将a, b, c表示为: a = sqrt(Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ]/λ) b = sqrt(Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ]/λ) c = sqrt(Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ]/λ) 其中,λ可以通过约束条件来解出: a^2+b^2+c^2-1 = 0 将a, b, c带入上式中,得到: 3Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ]/λ - 1 = 0 λ = 3Var[(a平时分+b实验分+c*期末分)-μ] 因此,我们可以通过上述公式来求得a, b, c的值,使得方差达到最大。

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讲下面代码分部分讲解//数码管显示 module seg_driver( input clk , input rst_n , input [31:0]data,//待显示的数据 output wire[7:0] sel , output wire[7:0] seg ); //wire [31:0]data; // assign dig_seg = 8'd0; // assign dig_sel = 1'b0; reg [7:0] dig_sel; reg [7:0] dig_seg; localparam NUM_0 = 8'hC0, NUM_1 = 8'hF9, NUM_2 = 8'hA4, NUM_3 = 8'hB0, NUM_4 = 8'h99, NUM_5 = 8'h92, NUM_6 = 8'h82, NUM_7 = 8'hF8, NUM_8 = 8'h80, NUM_9 = 8'h90, NUM_A = 8'h88, NUM_B = 8'h83, NUM_C = 8'hC6, NUM_D = 8'hA1, NUM_E = 8'h86, NUM_F = 8'h8E, LIT_ALL = 8'h00, BLC_ALL = 8'hFF; parameter CNT_REF = 25'd1000; reg [9:0] cnt_20us; //20us计数器 reg [3:0] data_tmp; //用于取出不同位选的显示数据 // assign data = 32'hABCD_4413; //描述位选信号切换 //描述刷新计数器 always@(posedge clk or negedge rst_n)begin if(!rst_n)begin cnt_20us <= 25'd0; end else if(cnt_20us >= CNT_REF - 25'd1)begin cnt_20us <= 25'd0; end else begin cnt_20us <= cnt_20us + 25'd1; end end always@(posedge clk or negedge rst_n)begin if(!rst_n)begin dig_sel <= 8'hfe;//8'b1111_1110 end else if(cnt_20us >= CNT_REF - 25'd1)begin dig_sel <= {dig_sel[6:0],dig_sel[7]}; end else begin dig_sel <= dig_sel; end end assign sel = dig_sel; //段选信号描述 always@(posedge clk or negedge rst_n)begin if(!rst_n)begin data_tmp <= 4'd0; end else begin case(sel) 8'b1111_1110:data_tmp <= data[ 3-:4]; 8'b1111_1101:data_tmp <= data[ 7-:4]; 8'b1111_1011:data_tmp <= data[11-:4]; 8'b1111_0111:data_tmp <= data[15-:4]; 8'b1110_1111:data_tmp <= data[19-:4]; 8'b1101_1111:data_tmp <= data[23-:4]; 8'b1011_1111:data_tmp <= data[27-:4]; 8'b0111_1111:data_tmp <= data[31-:4]; default: data_tmp <= 4'hF; endcase end end always@(posedge clk or negedge rst_n)begin if(!rst_n)begin dig_seg <= BLC_ALL; end else begin case(data_tmp) 4'h0 : dig_seg <= NUM_0; 4'h1 : dig_seg <= NUM_1; 4'h2 : dig_seg <= NUM_2; 4'h3 : dig_seg <= NUM_3; 4'h4 : dig_seg <= NUM_4; 4'h5 : dig_seg <= NUM_5; 4'h6 : dig_seg <= NUM_6; 4'h7 : dig_seg <= NUM_7; 4'h8 : dig_seg <= NUM_8; 4'h9 : dig_seg <= NUM_9; 4'hA : dig_seg <= NUM_A; 4'hB : dig_seg <= NUM_B; 4'hC : dig_seg <= NUM_C; 4'hD : dig_seg <= NUM_D; 4'hE : dig_seg <= NUM_E; 4'hF : dig_seg <= NUM_F; default: ; endcase end end assign seg = dig_seg ; endmodule

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