
【计】 geometric mean
在数学中,等比中项(Geometric Mean)指一个等比数列中,位于两项之间的项,且满足与前后两项的比例关系相等。其英文对应术语为Geometric Mean。
数学定义与公式: 若三个非零数 ( a, b, c ) 构成等比数列,则 ( b ) 是 ( a ) 和 ( c ) 的等比中项,满足关系: $$ frac{a}{b} = frac{b}{c} $$ 可推导出等比中项的计算公式: $$ b = pm sqrt{a cdot c} $$ (实数范围内通常取算术平方根,即 ( b = sqrt{a cdot c} ))。
示例说明: 在等比数列 ( 2, 4, 8 ) 中,( 4 ) 是 ( 2 ) 和 ( 8 ) 的等比中项,因为: $$ frac{2}{4} = frac{4}{8} = frac{1}{2} $$
应用场景: 等比中项广泛应用于几何、金融(如复利计算)、统计学(如比例数据)等领域。例如,在几何中,直角三角形斜边上的高是两直角边在斜边上投影的等比中项。
权威参考来源:
等比中项是等比数列中的一个重要概念,指在两个数之间插入的中间项,使得这三个数构成等比数列。以下是详细解释:
定义 若三个数a、G、b组成等比数列,则中间的G称为a和b的等比中项。此时,相邻两项的比值相等,即: $$ frac{G}{a} = frac{b}{G} $$
公式推导 由上述比例关系可得: $$ G = a cdot b quad Rightarrow quad G = pm sqrt{a cdot b} $$ 因此,等比中项是两个数乘积的平方根,且包含正负两个值(除非a或b为零)。
存在条件
举例说明 若a=4,b=9,则等比中项: $$ G = pm sqrt{4 times 9} = pm 6 $$ 即4、6、9或4、-6、9均可构成等比数列。
与等差中项的对比
应用场景 常见于几何问题(如黄金分割)、复利计算或物理中的比例关系分析。例如,若某物体长度在等比增长过程中需要插入中间尺寸,则需计算等比中项。
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