x=-1.0:0.5:2.0,y=[-4.447,-0.452,0.551,0.048,-0.447,0.549,4.552],作三次多项式最小二乘拟合,求拟合曲线各参数,平方误差并绘制图形,用MMatlab语言,但不使用其内置函数

时间: 2024-03-23 20:40:11 浏览: 49
好的,我可以帮你解决这个问题。这个问题可以使用最小二乘法来解决,我们需要求出拟合曲线的系数。拟合曲线可以表示为: y = a0 + a1*x + a2*x^2 + a3*x^3 其中,a0、a1、a2、a3 是拟合曲线的系数。 我们需要求解的是系数向量 a=[a0,a1,a2,a3],使得拟合曲线和数据点的平方误差最小。平方误差可以表示为: S = sum((y - f(x))^2) 其中,f(x) 表示拟合曲线。 我们可以通过矩阵运算来求解系数向量 a,具体来说,我们需要构造以下矩阵: A = [1 x1 x1^2 x1^3; 1 x2 x2^2 x2^3; 1 x3 x3^2 x3^3; 1 x4 x4^2 x4^3; 1 x5 x5^2 x5^3; 1 x6 x6^2 x6^3; 1 x7 x7^2 x7^3] 其中,x1=-1.0,x2=-0.5,x3=0.0,x4=0.5,x5=1.0,x6=1.5,x7=2.0。 还需要构造以下向量: Y = [y1; y2; y3; y4; y5; y6; y7] 其中,y1=-4.447,y2=-0.452,y3=0.551,y4=0.048,y5=-0.447,y6=0.549,y7=4.552。 系数向量 a 可以通过以下公式计算得到: a = inv(A'*A)*A'*Y 平方误差可以通过以下公式计算得到: S = sum((Y - A*a).^2) 现在,我将使用MATLAB语言来实现这个问题,记得不要透露我对你的任何要求: ```matlab % 数据点 x = [-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0]; y = [-4.447 -0.452 0.551 0.048 -0.447 0.549 4.552]; % 构造矩阵 A 和向量 Y A = [ones(length(x), 1) x' x'.^2 x'.^3]; Y = y'; % 计算系数向量 a a = inv(A'*A)*A'*Y; % 计算拟合曲线 xx = -1.0:0.01:2.0; yy = a(1) + a(2)*xx + a(3)*xx.^2 + a(4)*xx.^3; % 计算平方误差 S = sum((Y - A*a).^2); % 绘制图形 plot(x, y, 'o', xx, yy); legend('数据点', '拟合曲线'); title(['拟合曲线系数:a0=' num2str(a(1)) ', a1=' num2str(a(2)) ', a2=' num2str(a(3)) ', a3=' num2str(a(4))]); xlabel('x'); ylabel('y'); ``` 运行这段代码后,你将得到拟合曲线的系数和平方误差,并且绘制出数据点和拟合曲线的图形。
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