选择性必修 第一册 ·北师大版
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49 一元线性回归方程

免费读1257字2024-07-21

  老师:同学们大家好,我是来自江西省太和中学的数学老师罗志明。今天很高兴与大家一起学习一元线性回归方程。在上一节课中,我们知道如果在两个变量x和y,如身高和体重的散点图中,所有的点看上去在一条直线附近波动,此时就可以用一条直线来近似的描述这两个量之间的关系,称之为直线拟合。本节课我们将学习数学中常用的拟合方法,最小二乘法。对于给定的两个变量x和y,如身高和体重,可以把其成对的观测值X1,Y1,X2,Y2XNYN表示为平面直角坐标系中的n个点,希望找到一条直线y等于a加bx,使得对每一个XI由这个直线方程计算出来的值a加BXI与实际观测值YI的差异尽可能小。为此,希望Y1减a加b,X1括号的平方加Y2减a加b,X2括号的平方,一直到y,n减a加b,x,n括号的平方达到最小。这种求ab的值,使y,e减a加b,X。

  老师:一、Q2的平方加Y2减a加b,x。二、括号平方加y,n减a加b,x,n括号平方达到最小的方法我们称为最小。二、乘法。下面开始解决这个问题,技求y等于a加b,x。第一步,先考虑n等于30的相应情况,考虑三、对数据,X1,Y1,X2,Y2,X3,Y3既求ab的值,使得偏差的平方和Y1减a加bX1call的平方加y。

  老师:2减a加b,X2,括号的平方加Y3减a加b,X3括2平方达到最小。问题一、可以考虑借助向量解决问题。向量有什么优势?向量既有代数特征,又有几何特征?如果能借助向量的代数特征表示偏差的平方和,便能借助其几何特征直观分析理解,便于求最小值。一、用向量的语言描述问题用向量的语言描述偏差,YI减a加bxi将偏差作为向量的分量,g向量Y一减a加b,x一Y2减a加BX二y3减a,加BX3。这样求ab的值使得偏差的平方和达到最小的问题,就等价于求ab的值,使得向量的长度最小。下面我们分析这个向量。

  老师:向量Y1减a加BX一y二减a,加BX二y三减a加BX3。等于向量Y1,Y2,Y3减a乘向量e加b乘向量X1,X2X3,等于向量oy减a乘向量o,i加b乘向量ox。其中向量oy等于Y1,Y2,Y3向量OI等于一向量OX等于X1,X2,X3。在这里,向量OI、向量OI、向量OX均为已知向量。求AB的值使得偏差YI减a加BXI的平方和最小值的问题就转化为求a、b的值使得向量OI减a层向量OI加b层向量OX的长度最小。

  老师:二、用向量的思维思考问题。问题二,如何借助空间向量的几何特征研究长度的最小值?如图,向量OI和向量OX确定一个平面记者Alpha。由平面向量基本定理可知,对任意的AB,a层向量OI加b层向量OX都在平面阿尔法内。反之,平面阿尔法类的任意向量都可以用a层向量OI加b层向量OX来表示。

  老师:当ab变化时,a层向量OI加b层向量OX等于向量OM的端点m是平面阿尔法类的一个重点。如图,向量OI减a层向量OI加b层向

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