对数平均

✍ dations ◷ 2025-10-30 23:30:31 #对数平均

对数平均是一个二个非负数字的数学函数,等于两者的差除以其对数的差。其符号为:

其中 x , y {displaystyle x,y} 都是正整数。

对数平均的计算适用在有关热传及质传的工程问题上。

二个数字的对数平均小于其算术平均,大于几何平均,若二个数字相等,对数平均会等于算数平均及几何平均。

根据均值定理

若将 f {displaystyle f} 改为 ln {displaystyle ln } ,对数平均可以由 ξ {displaystyle xi } 来求得

求解 ξ {displaystyle xi }

对数平均也可以表示为指数函数以下的面积。

0 1 x 1 t y t   d t = 0 1 ( y x ) t x   d t = x 0 1 ( y x ) t d t = x ln y x ( y x ) t | t = 0 1 = x ln y x ( y x 1 ) = y x ln y ln x {displaystyle {begin{array}{rcl}int _{0}^{1}x^{1-t}y^{t} mathrm {d} t&=&int _{0}^{1}left({frac {y}{x}}right)^{t}x mathrm {d} t\&=&xint _{0}^{1}left({frac {y}{x}}right)^{t}mathrm {d} t\&=&{frac {x}{ln {frac {y}{x}}}}left({frac {y}{x}}right)^{t}|_{t=0}^{1}\&=&{frac {x}{ln {frac {y}{x}}}}left({frac {y}{x}}-1right)\&=&{frac {y-x}{ln y-ln x}}end{array}}}

面积的表示法可以推导一个有关对数平均的基本性质。因为指数函数为单调函数,长度为1区间的的积分会在 x {displaystyle x} y {displaystyle y} 之间。积分算子的齐次性转移到平均算子,因此 L ( c x , c y ) = c L ( x , y ) {displaystyle L(ccdot x,ccdot y)=ccdot L(x,y)} .

对数平均可推广到 n + 1 {displaystyle n+1} 变数,考虑对数n阶导数的均差中值定理(英语:mean value theorem (divided differences))。可以得到: L M V ( x 0 , , x n ) = ( 1 ) ( n + 1 ) n ln n {displaystyle L_{mathrm {MV} }(x_{0},dots ,x_{n})={sqrt{(-1)^{(n+1)}cdot ncdot ln}}} 其中 ln {displaystyle ln} 为对数的均差。

n = 2 {displaystyle n=2} ,会变成

积分的表示法也可以推广到多变数,但结果不同。假设单纯形 S {displaystyle S} 其中 S = { ( α 0 , , α n ) : α 0 + + α n = 1     α 0 0         α n 0 } {displaystyle S={(alpha _{0},dots ,alpha _{n}):alpha _{0}+dots +alpha _{n}=1 land alpha _{0}geq 0 land dots land alpha _{n}geq 0}} 及适当的量度 d α {displaystyle mathrm {d} alpha } 可以使单纯形得到1的体积,可得

利用指数函数的均差可以简化如下

例如 n = 2 {displaystyle n=2}

相关

  • 路易斯安娜购地路易斯安那购地(英语:Louisiana Purchase;法语:Vente de la Louisiane)是美国于1803年以每英亩三美分向法国购买超过529,911,680英亩(2,144,476平方公里)土地的交易案,该交易的总价
  • 莫泽爱德华·莫泽(挪威语:Edvard Moser,1962年4月27日-),挪威心理学家、神经科学家,挪威科技大学卡夫利系统神经科学研究所和记忆生物学中心(英语:Kavli Institute for Systems Neuroscie
  • 家蚁亚科家蚁亚科(Myrmicinae)隶属于蚁科,现生约140属,世界广布,蛹不结茧,有些物种具螫针,腹柄节两节,筑巢于土中、枯木中、石头下或活树中。家蚁亚科的物种生有明显的后腹柄节,也就是第三腹
  • 约翰·穆罗尔约翰·穆罗尔(John Moolenaar;1961年5月8日-)是美国的一位政治人物。自2015年开始,他是密歇根州第4选举区选出的美国众议院议员。他的党籍是共和党。穆罗尔是一位化学家,在进入政
  • 虞美人草 (小说)《虞美人草》(日语:ぐびじんそう)是日本作家夏目漱石的小说,1907年开始在《朝日新闻》上连载,曾多次被改编成电影及电视剧。2012年4月,台湾的麦田出版社,推出了此书的中文版,由茂吕
  • 中华吻状蛤中华吻状蛤(学名:),是弯锦蛤目弯锦蛤科弯锦蛤属的一种。主要分布于南中国海和东中国海水深60米左右细颗粒软泥沉积物。
  • 塔拉塞里塔拉塞里(Thalassery),是印度喀拉拉邦Kannur县的一个城镇。总人口99386(2001年)。该地2001年总人口99386人,其中男性46767人,女性52619人;0—6岁人口10265人,其中男5278人,女4987人;识
  • 西蒙·布罗德金西蒙·布罗德金(英语:Simon Brodkin,1977年9月29日-),英国喜剧演员,在单口相声巡演和喜剧电视(英语:Television comedy)。西蒙因扮演令人愉悦的痞子角色李·尼尔森(英语:Lee Nelson)而著
  • 熊本放送株式会社熊本放送(日语:くまもとほうそう,英语:RKK Kumamoto Broadcasting Co., Ltd.)是日本的一家以熊本县为放送范围的广电兼营台,简称RKK(取自该公司最初名称“熊本电台”的英文
  • 全球分工全球分工,即是在全球范围内对经济活动的合理分工,区别于国际分工的是,全球分工更加注重资源,技术,劳动力的合理分配。全球分工是一种超越国际关系最大化发挥资源、技术以及劳动力