Determinación de parámetros de y=abx+cy=abx+cy=ab^x+c dados 3 puntos

Podemos encontrar los parámetros para la ecuación de una parábola a través de ( X 1 , y 1 ) , ( X 2 , y 2 ) , ( X 3 , y 3 ) resolviendo el sistema

{ a X 1 2 + b X 1 + C = y 1 a X 2 2 + b X 2 + C = y 2 a X 3 2 + b X 3 + C = y 3 .

Si nos dan 3 puntos y nos dicen que una curva de la forma y = a b X + C pasa a través de ellos, podríamos salir a buscar a , b , y C resolviendo el sistema

{ a b X 1 + C = y 1 a b X 2 + C = y 2 a b X 3 + C = y 3 .

¿Se puede resolver este segundo sistema y, de ser así, cómo?

Si quieres resolverlo por sistema de ecuación, toma registro .
y = a b X + C y C = a b X registro b ( y C ) = yo o gramo b a + X
entonces tienes un sistema lineal
No necesariamente. Pero si es solucionable, podemos resolverlo. Para empezar, toma la diferencia de los dos primeros, de los dos últimos, y divide.

Respuestas (1)

Siendo las ecuaciones

(1) a b X 1 + C = y 1
(2) a b X 2 + C = y 2
(3) a b X 3 + C = y 3
Entonces, como comentó André Nicolas, escribir diferencias
(4) a ( b X 2 b X 1 ) = y 2 y 1
(5) a ( b X 3 b X 2 ) = y 3 y 2
Haciendo ratios como comentaba André Nicolas
(6) b X 2 b X 1 b X 3 b X 2 = y 2 y 1 y 3 y 2
Entonces, te queda una ecuación no lineal en b . Cuando tengas b , ( 4 ) o ( 5 ) daré a y luego ( 1 ) , ( 2 ) o ( 3 ) daré C .

Salvo casos muy concretos (como X 2 = 2 X 1 , X 3 = 3 X 1 por ejemplo reduciría la ecuación ( 6 ) a un polinomio en b X 1 ; valores igualmente espaciados para el X 's hará un buen trabajo - ver al final de esta respuesta). Pero, en el caso más general, resolver la ecuación ( 6 ) (que no es lineal) requerirá métodos numéricos (Newton probablemente sería el más simple).

Con fines ilustrativos, consideremos tres puntos de datos ( 1.5 , 9.2 ) , ( 3.1 , 16.7 ) , ( 4.7 , 32,9 ) . Entonces, ecuación ( 6 ) escribir

b 3.1 b 1.5 b 4.7 b 3.1 = 75 162
El gráfico de la función muestra una raíz cercana a b = 1.5 ; El método de Newton convergería a b = 1.61821 ; ahora, usando este resultado, a = 3.14089 y luego C = 2.73448 .

En el caso particular en que el X los valores estarían igualmente espaciados ( X 2 = X 1 + Δ ) , ( X 3 = X 2 + Δ ) ecuación ( 6 ) simplificaría enormemente lo que llevaría a

b Δ = y 2 y 1 y 3 y 2
y b se obtiene inmediatamente (quedando el resto idéntico).

Editar

eliminando a y C de ecuaciones ( 1 ) y ( 2 ) y reemplazando en la ecuación ( 3 ) conduce a una forma más agradable para resolver la ecuación b . Es

( y 2 y 3 ) b X 1 + ( y 3 y 1 ) b X 2 + ( y 1 y 2 ) b X 3 = 0

Hecho. Lo siento, soy nuevo en el sitio y no sabía cómo aceptar.