Rナギの数学日記

ゆまるの数学日記

元通信制高校生の数学ノート

一般化算術平均

 \displaystyle \frac{a + b}{2}

を算術平均(相加平均)と言うのでした.また高校数学では出てこないと思いますが,

 \displaystyle \frac{1}{\frac{\frac{1}{a} + \frac{1}{b}}{2}}

を調和平均と言います.少し書き方を変えれば調和平均は,

 \displaystyle \left( \frac{a^{-1} + b^{-1}}{2} \right)^{-1}

と表せます.ともすれば次のような関数が自然と定義できるはずです(お風呂で頭洗っているときに考えた).

Def. 一般化算術平均

 \displaystyle \mu_r (s;{\boldsymbol{\omega}})=\left(\frac{|\boldsymbol{\omega}^s|}{\#{\boldsymbol{\omega}}}\right)^{1/s}.

ここで , |\boldsymbol{\omega}^s| = \omega_1^s + \cdots + \omega_r^s である.

NOTE

  • 既に同じような関数はあるのかもしれません.
  • どんな性質があるのだろうか.
  • これは将来への自分への書き残しです.

Further Generalization

Def. 一般化平均

 \displaystyle M_r^f ({\boldsymbol{\omega}})=f^{-1}\left(\frac{|f\left(\boldsymbol{\omega}\right)|}{\#{\boldsymbol{\omega}}}\right).

ここで

  •  f(x) = x とすれば算術平均
  •  f(x) = 1/x とすれば調和平均
  •  f(x) = \log(x) とすれば幾何平均