对数平均

✍ dations ◷ 2025-04-02 16:32:21 #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

  • 张人禾张人禾(1962年7月-),中国气象学家。主要研究东亚季风问题。他以理论说明了海洋物理过程对热带海洋气候耦合系统的影响。提出厄尔尼诺现象造成西北太平洋的异常反气旋,增强东亚沿
  • 夏季世界大学生运动会第二十九届夏季世界大学生运动会(英语:XXIX Summer Universiade,简称2017年台北大运会或台北大运会)于2017年8月19日至8月30日在中华民国台北市举行,为台湾首次举办世界大学生运
  • 何炳松何炳松(1890年10月18日-1946年7月25日),字柏丞,浙江金华人,中国历史学家。清朝光绪十六年(1890年),何炳松出生于金华文昌巷的一知识分子家庭。其祖先住在今金华市婺城区罗店镇后溪河
  • 天主教阿肯里教区天主教阿肯里教区(拉丁语:Dioecesis Achadensis;爱尔兰语:Deoise Achadh Conaire)是罗马天主教在爱尔兰的一个教区,属蒂厄姆总教区。范围包括梅奥郡、斯莱戈郡和罗斯康芒郡的一部
  • 鬼鬼 (消歧义)鬼鬼可以指:
  • 勇者 (虚构职业)勇者(日语:.mw-parser-output ruby>rt,.mw-parser-output ruby>rtc{font-feature-settings:"ruby"1}.mw-parser-output ruby.large{font-size:250%}.mw-parser-output ruby.la
  • 服部加奈子服部加奈子(4月19日-),日本女性前配音员。出身于爱知县。A型血。在服部引退后,配音员接任作品如下:※粗体字表示说明饰演的主要角色。
  • 仰角如果视线在水平线以上,则视线与水平线的夹角被称为仰角。与仰角相对的概念:如果视线在水平线以下,则视线与水平线的夹角被称为俯角。仰角和俯角
  • 传家《传家》(英语:),待播的中国大陆民初剧,2019年拍摄,由于正担任制片人,王威导演,欢娱影视出品,秦岚、吴谨言、张南、聂远、韩庚、郑凯等主演的近代都市剧。2019年10月23日在浙江横店影
  • Fyre音乐节Fyre音乐节(Fyre Festival)是由Fyre媒体公司首席执行官比利·麦克法兰(Billy McFarland)与说唱歌手杰·鲁(英语:Ja Rule)共同创办的一场以失败告终、因虚假宣传闻名的音乐节。两人创立音乐节的初衷是为了推广公司旗下的用来预约音乐家表演的Fyre手机应用。音乐节原定于2017年4月28-30日和5月5日-7日在巴哈马的大埃克苏马岛举行。音乐节依托Instagram上的社交媒体网络红人进行宣传,其中包括肯德尔·詹纳、贝拉·哈迪德、海莉·鲍德温和艾蜜莉·瑞特考斯基,她们大多没