Mathematica软件进行拟合Word格式.doc
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0.2
0.3
0.52
0.64
0.7
1.0
y
0.45
0.47
0.50
0.38
0.33
0.24
试用某种函数(如一元二次函数)对它进行曲线拟合
解输入数据表
L={{0,0.3},{0.2,0.45},{0.3,0.47},{0.52,0.50},{0.64,0.38},{0.7,0.33},{1.0,0.24}}
由于假设用一元二次函数拟合,因而经验函数表为{1,x,x^2}
键入f=Fit[L,{1,x,x^2},x]
为观察拟合情况,我们在一个图上画出数据点和拟合函数,键入
ListPlot[L,PlotStyleà
{RGBColor[0,1,0],PointSize[0.04]}]
Plot[f,{x,-0.2,1.2}]
Show[%,%%]
或键入fp=ListPlot[L,PlotStyleà
gp=Plot[f,{x,-0.2,1.2}]
Show[fp,gp]
运行可得拟合函数为0.33129+0.596026x-0.71812x2,并且从图形中可以观察拟合的结果,若散点图与曲线拟合不够理想,可以考虑用更高次的多项式或其它函数进行拟合。
例2在某化学反应里,由实验得到生物的浓度与时间的关系如下,求浓度与时间关系的拟合曲线
t(分)12345678
y46.48.08.49.289.59.79.86
t(分)910111213141516
y10.010.210.3210.4210.510.5510.5810.6
解为确定拟合函数的类型,可先在直角坐标系中作出散点图,键入
t1={{1,4},{2,6.4,{3,8.0}},{4.8.4},{5,9.28},{6,9.5},{7,9.7},{8,9.86},{9,10.0},{10,10.2},
{11,10.32},{12,10.42},{13,10.5},{14,10.55},{15,10.58},{16,10.6}}
t2=ListPlot[t1,PlotStyleà
若用四次多项式进行拟合,则键入
t3=Fit[t1,Table[x^I,{I,0,4}],x]
t4=Plot[t3,{x,0,17},PlotStyleà
{RGBColor[1,0,0]}]
Show[t2,t4]
运行后,可得拟合函数的表达式以及散点图与拟合函数图,从图中可见二者的吻合情况是否满意。
此例中,亦可用对数函数进行拟合,为此键入
t5=Fit[t1,{log[x],1},x]
t6=Plot[t5,{x,0,17},PlotStyleà
Show[t2,t6]
运行后可得拟合函数为4.99913+2.22758Log[x],从散点图与拟合函数图亦可看到二者的吻合情况。
用Mathematica进行数据的曲线拟合,一般步骤如下:
(1)根据实验数据作出散点图
(2)由散点图的情形选择拟合函数的类型
(3)用Mathematica求拟合函数,其命令格式为
Fit[数据表,经验函数表,变量名称]
(4)将散点图与拟合函数图进行比较,看二者吻合情况是否满意,若不满意,可重新选择拟合函数。
习题九
1、已知一组实验数据如下,求它的拟合曲线的方程(可用二次多项式进行拟合)
xi
1
2
3
4
5
yi
4.5
6
8
8.5
2、在某化学反应里,根据实验所得生物的浓度与时间的关系如下表,求浓度与时间的拟合曲线方程(函数类型自定)
时间(t分)12345678
浓度()46.488.89.229.59.79.86
时间(t分)910111213141516
浓度()1010.210.3210.4210.5010.5510.5810.6
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