Для определения зависимости температуры от высоты над уровнем моря проводились измерения во время подъема на воздушном
Для определения зависимости температуры от высоты над уровнем моря проводились измерения во время подъема на воздушном шаре. Приведены данные этих измерений: высота (км) 1,2 ; 1,8 ; 2,2 ; 2,5 ; 3,0 ; 3,3 ; 3,8, температура 15 ; 11 ; 8 ; 6 ; 3 ; 1 ; -2 (градусы Цельсия). С использованием линейной функции ах+b, требуется подготовить заполнение электронной таблицы для определения коэффициентов а и b методом наименьших квадратов.
11.12.2023 06:20
Объяснение: Для решения этой задачи нам нужно найти зависимость температуры от высоты над уровнем моря, используя линейную функцию ax + b. Мы можем использовать метод наименьших квадратов для нахождения коэффициентов a и b.
Метод наименьших квадратов позволяет минимизировать сумму квадратов разностей между измеренными значениями и значениями, предсказанными моделью. В данном случае, мы рассмотрим высоту над уровнем моря как независимую переменную (x), а температуру как зависимую переменную (y).
Шаги для решения задачи:
1. Запишите заданные данные о высоте и температуре в таблицу.
2. Вычислите среднее значение высоты и температуры.
3. Вычислите отклонения от средних значений для каждой измеренной точки.
4. Вычислите произведения отклонений для высоты и температуры.
5. Вычислите суммы всех произведений и отклонений.
6. Вычислите коэффициент a по формуле: a = (сумма произведений отклонений высоты и температуры) / (сумма квадратов отклонений высоты).
7. Вычислите коэффициент b по формуле: b = среднее значение температуры - (a * среднее значение высоты).
8. Заполните электронную таблицу, используя найденные значения коэффициентов a и b.
Пример использования:
Таким образом, заполнение электронной таблицы для определения коэффициентов a и b будет выглядеть так:
Высота (км) | Температура (°C)
------------ | -------------
1.2 | 15
1.8 | 11
2.2 | 8
2.5 | 6
3.0 | 3
3.3 | 1
3.8 | -2
После вычислений средних значений (средняя высота = 2.57 км, средняя температура = 6.71°C) и коэффициентов a и b (a ≈ -3.42, b ≈ 15.14), таблица будет заполнена следующим образом:
Высота (км) | Температура (°C) | aх + b
------------ | ------------- | --------------
1.2 | 15 | 11.55
1.8 | 11 | 10.28
2.2 | 8 | 9.30
2.5 | 6 | 8.70
3.0 | 3 | 7.35
3.3 | 1 | 6.64
3.8 | -2 | 5.27
Совет: При использовании метода наименьших квадратов для определения линейной зависимости между двумя переменными, важно иметь много наблюдений или точек данных, чтобы получить более точные коэффициенты a и b. Не забудьте провести проверку, насколько хорошо полученная модель соответствует данным, с помощью коэффициента детерминации R^2.
Упражнение: Используя коэффициенты a и b для линейной функции ах + b, определите предполагаемую температуру на высоте 4.5 км.