2.探求线性回归系数的最佳估计值:
对于问题②,设有对观测数据
,根据线性回归模型,对于每一个
,对应的随机误差项
,我们希望总误差越小越好,即要使
越小越好.所以,只要求出使
取得最小值时的
,
值作为
,
的估计值,记为
,
.
注:这里的就是拟合直线上的点
到点
的距离.
用什么方法求,
?
回忆《数学3(必修)》“2.4线性回归方程”P71“热茶问题”中求
,
的方法:最小二乘法.
利用最小二乘法可以得到,
的计算公式为
,
其中,
由此得到的直线就称为这
对数据的回归直线,此直
线方程即为线性回归方程.其中
,
分别为
,
的估计值,
称为回归截距,
称为回归系数,
称为回归值.
在前面质点运动的线性回归方程中,
,
.
1.线性回归模型的定义:
我们将用于估计值的线性函数
作为确定性函数;
的实
际值与估计值之间的误差记为
,称之为随机误差;
将称为线性回归模型.
说明:(1)产生随机误差的主要原因有:
①所用的确定性函数不恰当引起的误差;
②忽略了某些因素的影响;
③存在观测误差.
(2)对于线性回归模型,我们应该考虑下面两个问题:
①模型是否合理(这个问题在下一节课解决);
②在模型合理的情况下,如何估计,
?
思考,讨论:这些点并不都在同一条直线上,上述直线并不能精确地反映与
之间的关系,
的值不能由
完全确定,它们之间是统计相关关系,
的实际值与估计值之间存在着误差.
2.问题:在时刻时,质点的运动位置一定是
吗?
1. 情境:对一作直线运动的质点的运动过程观测了次,得到如下表所示的数据,试估计当x=9时的位置y的值.
时刻![]() |
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位置观测值![]() |
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根据《数学(必修)》中的有关内容,解决这个问题的方法是:
先作散点图,如下图所示:
从散点图中可以看出,样本点呈直线趋势,时间与位置观测值y之间
有着较好的线性关系.因此可以用线性回归方程来刻画它们之间的关系.根据线性回归的系数公式,
可以得到线性回归方为,所以当
时,由线性回归方程可以估计其位置值为
12.如图2-4-6所示,长度为l、质量为m的均匀的绳,一段置于水平的光滑桌面上,另一段a垂于桌面下,当绳下滑全部离开桌面时,求重力所做的功.
11.如图2-4-5所示,物体质量为M,与甲乙两弹簧相连接,乙弹簧下端与地面连接,甲、乙两弹簧质量不计,其劲度系数分别为K1和K2,起初甲处于自由长度,现用手将弹簧的A端缓慢上提,使乙弹簧产生的弹力大小变为原来的
,则物体M增加的重力势能可能是
。
10.如图2-4-4所示,质量为m的小球从高为h的斜面的A点滚下经水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达h/3高度的D点时的速度为零,此过程中物体重力做的功是多少?
9.在地面附近一个质量为5kg的物体,从零势面以上8m处下落到零势面以下2m处的过程中,重力势能的最大值是________J,重力做功是________J.(g=10m/s2)
8.质量为5千克的铜球,从离地15米高处自由下落1s后,它的重力势能是____J,重力做功________J (g=10m/s2 )
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