excel怎么求区间中心值?
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平均数有几种求法?
平均值的定义
对于实数序列:
定义:
算术平均值:
几均值:
此外,您还可以定义:
调和平均值:
二次平均值:
更一般地,可以定义p阶均值函数(p取广义实数集R∨{-∞,∞})如下:
并且,使:
显然,有:
可以证明(略)M_n(p)是单调递增函数,即对于任意:
所以,很自然地:
平均值的几何意义
当n2和a,a≥0时,四个平均值有如下关系:
其中ABa,BCa,o为圆心,AC为直径。
首先,A(aa)/2AC/2是圆的半径,而O是圆心,E是圆上的一点,所以线段OE是圆的半径,所以OEA;;
其次,由于ADC、ABD和ADC是直角三角形,根据勾股定理,有:
2个AD2DC2
DB2a2AD2
DB2a2DC2
将最后两个方程带入第一个方程,得到:
22DB2a2a2
2DB22aa
分贝√[aa]
所以得到DBG;;
第三,OBOC-BC(aa)/2-a(a-a)/2,δδEOB是直角三角形。根据勾股定理,有:
EB2OE2OB2((aa)/2)2((a-a)/2)2(a2a2)/2
于是有EB√[(a2)/2]Q;;
最后,因为δOFB和δDFB是直角三角形,根据勾股定理,有:
OF2FB2OB2
DF2FB2DB2
将两个等式相减,得到:
OF2-DF2OB2-DB2
以及圆的半径OD-DF,所以OD-DF,代入上式得到:
(OD-DF)2-DF2OB2-DB2
OD2-20dDFOB2-DB2
DF(OD2-OB2DB2)/(2OD)[((aa)/2)2-((a-a)/2)2aa]/(aa)(2aa)/(aa)2/(1/a1/a)
所以你得到了dfH。
(以上证明很随意!在我的印象中,初中的平面几何有比较好的公式,可以让证明更加优雅简洁。)
在这四个几何关系中,A、G、H最早是由古希腊的毕达哥拉斯学派发现的,所以统称为毕达哥拉斯平均数。
平均值的使用
首先,算术平均适用于线性数列(或对称分布数列),例如,等差数列:
有:
对于具体的等差数列:1,3,5,7,有:a1(4-1)/2×2^4。
对于数列的下标:1,2,3,4也是等差数列,所以有:
A1(4-1)/2×12.5
下面标为X轴,数列标为Y轴,可以画出下图:
我们会发现算术平均数落在数列的回归线上。
给定一组实数,按从小到大排列:
有奇数时,取中间数;
有偶数时,取中间两个数的算术平均值;
称这个数字为中位数。
对于1,3,5,7,中位数是(3.5)/2.4,对于1,2,3,4,中位数是(2.3)/2.5。很明显,对于几何级数来说,算术平均值就是中位数。
那么,几均适用于一系列的比例关系,例如,几何级数:
有:
对于具体的几何级数:2,4,8,16,有:G2√[21]4√2。
当然,你也可以得到算术平均值:
A(24816)/47.5
男(48)/26
可以画出下图:
可以看出,几均数G正好落在回归线上,中位数M落在4~8点连线的中点上,接近几均数G,而算术平均数A误差很大。
最后,调和平均值适用于具有反比的序列,例如,速度序列:
将整个行程分成n等份,汽车每一段的平均速度测量如下:
求整条路的总平均速度。
让s设每次行程的距离为r,那么每次行程花费的时间为:
此外,获得的总平均速度为:
速度系列的调和平均值为:
所以速度序列的调和平均值就是总平均速度。
另外,算术平均值也是一个非常重要的统计量,它对应的是随机变量X的数学期望(均值):
因此,在数理统计中被广泛应用。
重量平均数
上面的平均值是默认系列中的所有元素都同等重要。当需要反映元素的不同重要性时,就需要加权。加权一般用于算术平均,加权(算术)平均定义如下:
加权也可用于几均值,其定义如下:
(以上只是简单介绍了一般平均,但是在不同的领域,因为需要不同,有各种特殊的平均,比如金融领域的指数平均。)
我的数学水平有限,出错在所难免。欢迎各位老师批评指正。)