MATRIISILASKENNAN TEHTÄVIÄ

2.3 PIENIMMÄN SUMMAN MENETELMÄ
 

            Edellinen                                                  Hakemisto

Tehtävä 2.3.1

Määritä 
yhtälöryhmän
pienimmän neliösumman 
ratkaisut


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Ratkaisu

Merkitään

Tällöin on

Pienimmän summan ratkaisu on siis yhtälöryhmän

ratkaisu, joka on


 

            Edellinen                                                  Hakemisto

Tehtävä 2.3.2

Määritä 
yhtälöryhmän
pienimmän neliösumman 
ratkaisut


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Ratkaisu

Merkitään

Tällöin on

Pienimmän summan ratkaisu on siis yhtälöryhmän

ratkaisu, joka on


 

            Edellinen                                                  Hakemisto

Tehtävä 2.3.3

Määritä 
yhtälöryhmän
pienimmän neliösumman 
ratkaisut


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Ratkaisu

Merkitään

Tällöin on

Pienimmän summan ratkaisu on siis yhtälöryhmän

ratkaisu, mutta matriisi on singulaarinen. Merkitään       y  =  t  ,
saadaan yhtälö

2x  + 4t  =  3.

TI-92 laskimella syötetään 

solve(2x + 4t  =  3 , x),

saadaan ratkaisu

            Edellinen                                                  Hakemisto
 

            Edellinen                                                  Hakemisto

Tehtävä 2.3.4

Määritä 
yhtälöryhmän
pienimmän neliösumman 
ratkaisut


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Ratkaisu

Merkitään

Tällöin on






Pienimmän summan ratkaisu on siis yhtälöryhmän

ratkaisu, joka on

            Edellinen                                                  Hakemisto

            Edellinen                                                  Hakemisto

Tehtävä 2.3. 5. Tiedetään, että  y = kx  +  p. Määritä pienimmän neliösumman menetejmällä likiarvot  k:n  ja  p:n arvolle, kun on käytettävissä    mittaustulokset
 
        x 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 
        y 1.0 1.8 2.5 3.3 3.9 4.5 5.1
Ratkaisu

Mittaustulosten perusteella saadaan yhtälöryhmä

Merkitään yhtälöryhmän kerroinmatriisia A:lla ja olkoon

Pienimmän neliösumman ratkaisu on siis yhtälöryhmän 


ratkaisu, joka on

                       28k  = 19,1                  k  =  0,68
                       21k  +  7p  =  22,1      7p  =  22,1  -  21*0,68  =  7,78       p  =  7,78/7  =  1 ,11

Siis 

Oheiseen kuvioon on piirretty kertoimien mukaisen funktion   y  =  kx  +  p  kuvaaja
 
 

 
            Edellinen                                                  Hakemisto
 

            Edellinen                                                  Hakemisto

Tehtävä 2.3. 6.  Tiedetään, että 

ja on käytettävissä mittaustulokset
 
x -0,8 0,5 1,0 1,4 1,7 2,5 2,7
y 0,5 1,4 1,8 2,0 2,0 1,6 1,5

Määritä normaaliyhtälön avulla likiarvot a:n ,  b:n ,  ja  c:n  arvoille. Esitä myös samassa koordinaatistossa sekä mittauspisteet että määrittämäsi pienimmän neliösumman paraabeli
 

Edellinen                                                  Hakemisto
Ratkaisu

Mittaustulosten perusteella saadaan yhtälöryhmä

Merkitään yhtälöryhmän kerroinmatriisia A:lla ja olkoon

,

   Ratkaisemalla normaaliyhtälö saadaan kertoimet

  a = -0,27    b = 0,84    c = 1,26

   Oheisen kuvioon on piirretty laskettujen kertoimien mukaisen funktion

   kuvaaja sekä merkitty mittaustuloksia vastaavat koordinatiston pisteet

 
            Edellinen                                                  Hakemisto
 

            Edellinen                                                  Hakemisto

Tehtävä 2.3. 7.  Tiedetään, että  y = f(x) ja käytettävissä on mittaustulokset
 
x -1,0 0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0
y 1,1 1,2 2,0 3,2 4,0 3,8 3,1 1,9 0,5 -3,0 -7,0

Muodosta x:n  ja y:n  riippuvuutta kuvaava matemaattinen malli valitsemalla sopivat kantafunktiot  f1, f2, . . . , fp ja etsimällä kertoimet 

siten, että malli
ja havainnot sopivat mahdollisimman hyvin yhteen.

Pirra samaan koordinaatistoon havaintopisteet ja muodostomasi funktion f kuvaaja.

Edellinen                                                  Hakemisto

Ratkaisu

Oletetaan että kantafunktio on

Mittaustulosten perusteella saadaan yhtälöryhmä

Merkitään

Tällöin on

ratkaisemmalla normaaliyhtälö saadaan kertoimet

Oheisen kuvioon on piirretty laskettujen kertoimien mukaisen funktion

kuvaaja sekä merkitty mittaustuloksia vastaavat koordinatiston pisteet

Edellinen                                                  Hakemisto

 
Hosted by uCoz