
【計】 geometric mean
在數學中,等比中項(Geometric Mean)指一個等比數列中,位于兩項之間的項,且滿足與前後兩項的比例關系相等。其英文對應術語為Geometric Mean。
數學定義與公式: 若三個非零數 ( a, b, c ) 構成等比數列,則 ( b ) 是 ( a ) 和 ( c ) 的等比中項,滿足關系: $$ frac{a}{b} = frac{b}{c} $$ 可推導出等比中項的計算公式: $$ b = pm sqrt{a cdot c} $$ (實數範圍内通常取算術平方根,即 ( b = sqrt{a cdot c} ))。
示例說明: 在等比數列 ( 2, 4, 8 ) 中,( 4 ) 是 ( 2 ) 和 ( 8 ) 的等比中項,因為: $$ frac{2}{4} = frac{4}{8} = frac{1}{2} $$
應用場景: 等比中項廣泛應用于幾何、金融(如複利計算)、統計學(如比例數據)等領域。例如,在幾何中,直角三角形斜邊上的高是兩直角邊在斜邊上投影的等比中項。
權威參考來源:
等比中項是等比數列中的一個重要概念,指在兩個數之間插入的中間項,使得這三個數構成等比數列。以下是詳細解釋:
定義 若三個數a、G、b組成等比數列,則中間的G稱為a和b的等比中項。此時,相鄰兩項的比值相等,即: $$ frac{G}{a} = frac{b}{G} $$
公式推導 由上述比例關系可得: $$ G = a cdot b quad Rightarrow quad G = pm sqrt{a cdot b} $$ 因此,等比中項是兩個數乘積的平方根,且包含正負兩個值(除非a或b為零)。
存在條件
舉例說明 若a=4,b=9,則等比中項: $$ G = pm sqrt{4 times 9} = pm 6 $$ 即4、6、9或4、-6、9均可構成等比數列。
與等差中項的對比
應用場景 常見于幾何問題(如黃金分割)、複利計算或物理中的比例關系分析。例如,若某物體長度在等比增長過程中需要插入中間尺寸,則需計算等比中項。
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