• ベストアンサー

最小二乗法によるtan(Y)へのカーブフィットについて

tan(Y)=(2aX)/(x^2-1)の式に データ配列を最小二乗法によりカーブフィットさせたいのですが、線形代数での解き方をご教授お願いします。

  • omai
  • お礼率50% (4/8)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • TCM
  • ベストアンサー率44% (81/181)
回答No.1

 こんにちは、TCMと申します。  ここでは残差平方和を最小にすることで、最適なaを求めることにしましょう。まず、   Yi=tan(yi)            (1)   Xi=2xi/(xi^2-1)         (2)   i=1,・・・n(データ数をn個とする) とおきます。ここで、残差平方和Rは、   R=Σ(Yi-aXi)^2         (3) と表すことができます。式(3)をaについて微分すると、   Σ(Yi-aXi)Xi=0          (4) となり、これが残差平方和を最小にする方程式です。式(4)より、   a=ΣYiXi/ΣXi^2          (5) が得られますので、式(5)にデータを代入すれば最適なaが得られます。  間違いがあるかもしれません、その際は平にご容赦を。

omai
質問者

お礼

お礼が遅くなってしまいました。 検証する際、deg->radの箇所を 誤ってしまっていて 変な結果しか得られず、 困惑しておりました。 しかし、なんとか結果を得ることが出来ました。 ありがとうございました。 更に 質問がありますので、どうぞよろしくお願いします。

関連するQ&A

  • tan(Y)へのカーブフィット(2)

    1. tan(Y)=(a(X/b)/((X/b)^2-1)の式に データ配列を最小二乗法によりカーブフィットさせたいのですが、線形代数での解き方をご教授お願いします。 2. (マトリックスを使う場合は、どのように展開すれば 良いのでしょうか。)

  • 最小二乗法について

     y=ax+b+c/x という式での最小二乗法の求め方を 教えてください。

  • 非線形最小二乗法のmarquardt法とsimplex法に関して

    ほぼ一定の周期を持つデータがあり、それに対してy = a*cos(b*X+c)+d*X+eという形の近似式を求めたいと思っております。 いろいろ調べてみると非線形最小二乗法を利用して、求めればいいことが分かりました。 しかし非線形最小二乗法にはmarquardt法とかsimplex法などがあることが書かれていたのですが、それらの処理法が何をどうしているのか、参考書を見ても、よく分からず、脳が悲鳴をあげています。 この非線形最小二乗法のmarquardt法とsimplex法に関して、違いと求め方を素人でも分かるような形で教えていただくことができましたら、どうかご教授よろしくお願い致します。

  • 最小二乗法

    n組のデータ (xi, yi) を,特定点(X0, Y0) を通る直線 y = ax+b でフィッティングしたい。最小二乗法で係数a,bを求めるため の式を導きなさい。 という問題で 各データの残差を二乗した和が最小になるときのa,bを求めるのですが 特定点(X0,Y0)を通るにはどうすればよいでしょうか? ただ単に、特定点を通らずフィッティングするやりかたはわかるのですが・・・。 よろしくお願いします。

  • 最小二乗法 y切片 

     体積と質量の関係を最小二乗法でy=ax+bの式で表してグラフを作成しているのですが、そこでなぜy切片が0にならないか誤差を考えて考察せよという課題があり、どう書いていいかわかりません。 教えてください。

  • 最小二乗法の応用について

    実験により、xに対するyの値をxの値をかえながら、N回測定した。測定したxに対するyの関係をグラフに描くと、次の二次関数で表現するのが適当であることがわかった。 y=ax*x+bx+c この時、最小二乗法によりパラメータa、b、cの値を求める式を導出せよ。という問題なのですが、どのようにしたら最小二乗法で求めることができるのですか? どうか教えてください

  • 最小二乗法の問題

    (x、y)についてのん組のデータ(x1、y1).......(xn、yn)が直線y=ax+bの近似できるとき、aとbを最小二乗法により求めよ。

  • 最小二乗法

    レポートで最小二乗法を使おうとしているのですが、Y=aX+b を求める時X、Y、X^2、XYをグラフでまとめたのですが、桁数がバラバラです。有効数字を設定すべきでしょうか?それとも正確性を求めてしない方がよいのでしょうか?教えてください。

  • 最小2乗

    (1) (x,y)=(-3,4),(-2,1),(-1,0),(0,-1),(1,1),(2,2),(3,3)を 方程式 y = ax^2 + bx + c で最小2乗法に当てはめたときの a,b,cを求める (2) 要素(x,y,z)=(1,3,2),(2,1,1),(3,2,4),(4,5,3),(5,4,5)が z = ax + by + p とモデル化されるとき、残差の2乗Σp^2 が 最小になるように定式化して、最小となるa,bを求める という問題です。 これらを行列を用いて解きたいのですが、どのようにすればよいか分かりません。よろしくお願いします。

  • 最小二乗法での反比例の比例定数の求め方

    とある課題で、実習で測った幾つかのデータを最小二乗法で比例定数を求め反比例のグラフにまとめろと言われました。 しかしy=axの比例定数aを最小二乗法で求める方法までは分かるのですが、 y=a/xの比例定数aを最小二乗法で求める方法が、どうも調べてもいまいちよく分からず困っています。 分かりにくい書き方ではありますがお願いします。