
設a1,a2,…,an為n個正數,則mr(a1,a2,…,an)=ar1+ar2+…+arnn1r稱為這n個正數的r次幂平均。當r=1時,即為算術平均;當r→0時,mr(a)的極限存在,即為幾何平均;當r=-1時,即為調和平均。
幂平均(Power Mean)是數學中一種推廣的平均概念,通過調整參數可以涵蓋多種常見的平均形式(如算術平均、幾何平均、調和平均等)。其核心思想是通過幂運算調整數據權重,從而適應不同的應用場景。
對于一組正數 (x_1, x_2, dots, xn) 和實數 (k eq 0),幂平均定義為: $$ M(k) = left( frac{1}{n} sum{i=1}^n xi^k right)^{frac{1}{k}} $$ 當 (k to 0) 時,幂平均退化為幾何平均: $$ M(0) = left( prod{i=1}^n x_i right)^{frac{1}{n}} $$
調和平均((k = -1)):
$$
M(-1) = frac{n}{sum_{i=1}^n frac{1}{x_i}}
$$
適用于速率等場景(如計算平均速度)。
幾何平均((k to 0)):
$$
M(0) = sqrt[n]{x_1 x_2 cdots x_n}
$$
常用于比例增長問題(如金融複利)。
算術平均((k = 1)):
$$
M(1) = frac{1}{n} sum_{i=1}^n x_i
$$
最廣泛使用的平均形式。
平方平均((k = 2)):
$$
M(2) = sqrt{frac{1}{n} sum_{i=1}^n x_i}
$$
用于物理學中的能量平均。
單調性:
若 (k_1 < k_2),則 (M(k_1) leq M(k_2)),例如:
調和平均 ≤ 幾何平均 ≤ 算術平均 ≤ 平方平均。
齊次性:
對任意正數 (lambda),有 (M(k)(lambda x_1, dots, lambda x_n) = lambda M(k)(x_1, dots, x_n))。
數據敏感性:
(k) 越大,幂平均對較大值的敏感度越高(如 (k=2) 時大值對結果影響更顯著)。
通過調整參數 (k),幂平均能夠靈活適應多種數學和實際場景的需求。
《幂平均》是一個數學術語,用來表示一組數字的平均值。它将每個數字的幂相加,然後取其平均值的幂。
《幂平均》的拆分部首是幹(幹支),共有10個筆畫。
《幂平均》這個詞的來源可以追溯到數學領域,用于描述一組數字的平均值。
《幂平均》的繁體字為「冪平均」。
在古時候,「幂平均」這個詞可能有不同的寫法,但其含義與現代相同。
1. 這些數值可以通過計算幂平均來獲得一組的整體趨勢。
2. 幂平均對于處理帶有權重的數據集非常有用。
可以通過将「幂平均」與其他詞進行組合,創造出新的詞彙,例如「幂平均值」、「幂平均差」等。
《幂平均》的近義詞包括「加權平均」、「指數平均」等。
《幂平均》的反義詞是「算術平均」,即簡單地将一組數字相加後除以數字的個數。
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