第2章 误差基本理论(大连理工大学)汇总
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误差知识与算法知识点总结1. 误差的概念误差是指测量结果与真实值之间的差异。
在实际应用中,无法完全获得真实值,因此测量结果总会有一定的偏差,这种偏差就是误差。
误差可以分为系统误差和随机误差两种类型。
2. 系统误差系统误差是指测量结果偏离真实值的固有偏差,常常是由于仪器、环境或测量方法等因素引起的。
系统误差的存在会导致测量结果产生偏差,降低测量结果的准确性。
3. 随机误差随机误差是由于实验环境、人为操作等随机因素引起的误差,是无法完全避免的。
随机误差会导致测量结果的离散度增大,降低测量结果的精确性。
4. 误差分析误差分析是对测量结果中的误差进行定量分析的过程,其目的是评估测量结果的准确性和精确性。
误差分析通常包括误差的来源和类型、误差的大小和分布、误差的传递和积累等内容。
5. 误差传递误差传递是指当多个测量结果相互影响时,每个测量结果中的误差会随着计算和运算的进行而传递和积累。
误差传递的过程需要考虑各种因素对误差的影响,以准确评估测量结果的误差范围。
6. 误差控制误差控制是指在测量过程中采取一系列措施来减小误差的产生和传递,以提高测量结果的准确性和精确性。
误差控制的方法包括校准仪器、规范操作、提高测量精度等。
7. 误差分布误差分布是指测量结果中误差的分布情况,可以通过统计学方法进行分析和描述。
误差分布通常服从正态分布或其他概率分布,可以通过统计参数进行描述。
8. 误差评估误差评估是对测量结果中的误差进行评定和验证的过程,以确定测量结果的可靠性和可信度。
误差评估通常包括测量不确定度的计算和报告,以及误差边界的确定和验证。
二、算法知识点总结1. 算法的概念算法是指解决问题或实现功能的一系列有序步骤的描述,是计算机程序的核心。
算法描述了如何通过一定的计算过程来实现特定的功能或者处理特定的数据。
2. 算法的特性算法具有确定性、有限性、输入和输出、易实现等特性。
确定性指算法的每一步都有唯一的后续步骤,有限性指算法必须在有限的步骤内结束,输入和输出指算法需要接受输入数据并产生输出结果,易实现指算法可以通过简单的描述和规范步骤来实现。
第一章误差理论及其在化学分析中的应用1、误差的定义(测量结果与真值的差值),误差的数学表达式E=X-T,真值的特性。
2、绝对误差Ea=X-T、相对误差、标准偏差、相对平均偏差、平均值的标准偏差、相对标准偏差计算;3、分析误差的分类及特点(系统、随机、过失误差),随机误差分布(服从正态分布)的四个特性及其意义,系统误差、随机误差的概念及区别,减少系统误差、随机误差的手段。
4、已知随机误差服从正态分布由概率计算对应的误差区间,由误差区间计算对应的概率。
5、什么是分析结果的准确度?(分析结果与真值的差异或符合程度,系统误差与其关系。
准确度以误差来衡量)提高分析准确度有哪些措施?什么是分析测定的精密度?(平行测定所得分析数据的离散程度,随机误差与其关系,精密度以偏差来衡量)提高精密度的措施是什么?(增加平行测定次数,精密测定以11次为宜,一般测定5~6次即可,高组分测定一般3~4次。
)准确度与精密度的关系?★在分析过程中,提高分析准确度的有效措施:(1)选择标准分析方法或正确分析方法(2)适当增加测量次数(提高分析准确度)(3)保证取样有充足的代表性(4)合理的取样量(5)试液的制备要严防损失和污染(6)正确配制标准溶液(7)正确绘制标准曲线(8)用空白试验消除系统误差(9)测量仪器、器具经检定和校准合格(10)试剂、纯水、工作环境等符合要求。
6、置信度与显著度的概念及关系,置信水平与置信区间的关系;7、误差的传递:系统误差、随机误差在加减法、乘除法中的传递应用及计算。
(1)系统误差的传递(2)随机误差的传递第二章分析数据处理1、分析结果的位数,有效数字位数近似数的修约,修约间隔、舍入误差的计算。
2、异常值(粗大误差)的检验(Dixon、Grubbs检验),系统误差的检验(t 检验),随机误差的检验(χ2检验、F 检验,精密度是否一致的判断计算),不确定度的评定计算,各自统计量计算及查临界值。
正确表达分析结果。
第二章复习X.l 各类导数的求法复合函数微分法 包=空更dx du dx=arcsin 3 兀-2丫 3x + 2 丿 12 (3兀+ 2尸d 3y _ d (d 2y\ _ dtydx 1) _ /^(r) dx It 隐函数微分法1对方程两边求导,要记住y 是兀的函数,则y 的函数是兀的复合函数。
2利用微分形式不变性,在方程两边求微分,然后解出芈dx例 3 设方程 xy 2+ e y= cos(x + y 2),求 y'解法一:y 2+ 2xyy + e yy = -sin(% + >,2)(1 + 2y/),‘3兀-2、<3x + 2 >,/\x) = arcsin x 2,求空dx A=()于是dy dx3=(arcsin 1)・ 3 =—龙 x=o 2参数方程微分法fdx dy d y - dt _ /(O d ~y _ x ,(0/(0 一 y\t)x (r) dx _/(/) dx 1dt[V(0]3,英屮f ⑴的三阶导数存在,且f”⑴H 0 ,求乞,ax dx~ dx解 dy 二血)二厂⑴+(T (/) -广⑴二£ dxx\t ) f\t ) d(dyd 2y d■■Idx~ dxdt\dx) _1dtdx‘ dxIdx 1]r (t )r 3(oy 2 +sin(x+ b) 〉2xy 4- e y + 2j ,sin(x+ y 2)解法二:d (xy 2+ e y) = d (cos(x + y~))y 2dx + 2xydy + e ydy = -sin(x + y 2)(clx^2ydy)[(2xy + e y+2ysin(x+ y 2)]dy = -[y 2+sin(x+ y 2)]dx,_y 2+sin (兀 + y 2)2xy + R + 2ysin(x+),)幕指函数的微分法 设 y = w(x)v(x) (w(x) > O,w(x) H1) => y = e v(x,,nM(J)y 二 /讪“(彳/(x)lnw(%) + y (x)也 |_心)」=u(x)v(x)v\x) In u(x) + 咻)""_ U(x)」例 4 设 y = x a' + a x+ x v ,求 y‘解尸/皿+口严+/呎Xy = e(,x ,n\a xln^zlnx + —) +”夕,nx (1 + In x)In a + /,n”(心心 i n% + 齐)X=x°x a x(In d In 兀 + —) + a e(1 + In x)x x• In a + x x°+</_, (alnx +1)函数表达式为若干因子连乘积、乘方、开方或商形式的微分法:采用对数微分法(即先对式子的两边取口然对数,然后在等式的两端再对x 求导)解先将表达式写成分式指数幕的形式2 4 £y =(兀 一 2尸(兀 + 3)^(3 - 2 兀$ )*1 + x 2 )刁(5 一 3x 3)'5 In y 二 2 ln(x-2) + | ln(x + 3) + 彳 ln(3-2x 2)-|ln(l + x 2)-| ln(5 一 3x 3)上式两边对x 求导,得2L = _2_ + _? -------- -- --------- - -- +—y x-23(兀 + 3) 3(3-2x 2)3(1+ 〒)5-3x 3(X + 3)2(3-2X 2)4(1 + X 2)(5-3X 3)2 (兀+ 3)2(3-2 兀2 )4例5设尸(“后EU-2)2s2216x 2x 3x 2 + — — +兀一 2 3(x + 3) 3(3-2x 2) 3(1+ x 2) 5-3x 3_分段函数微分法:各区间内的导数求法与一般所讲的导数求法无界,要特別注意的是分界点处的导数一定要用导数的定义求°例如使用公式/©)=lim "兀)_/(和 及左右 XTXo X- X (} 导数来求是否可导。