算术平均数与几何平均数之间的平均数是什么?怎么证明?我需要详细过程,谢谢
发布网友
发布时间:2022-05-13 10:17
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热心网友
时间:2023-10-08 13:25
用数学归纳法证
n个非负数a1,a2,…,an的几何平均数是
(a1a2…an)1/n
算术平均数是
(a1+a2+…an)/n
证明:
(a1a2…an)1/n<=(a1+a2+…an)/n
证明 当n=1的时候,(1)式不证自明.如果a1,a2,…,an里有一个等于0,(1)式也不证自明.
现在假设
0<a1≤a2≤…≤an.
如果a1=an,那末所有的aj(j=1,2,…,n)都相等,(1)式也就不证自明.所以我们进一步假设a1<an,并且假设
(a1a2…an)1/n<=(a1+a2+…an)/n 成立
(a1+a2+…an+1)/(n+1)=n/n*((a1+a2+…an)/(n+1)
=(a1+a2+…an)/n-(an+1-(a1+a2+…an)/n)/n+1
把等式两边都乘方n(n>1)次,并且由
(a+b)n>an+nan-1b,(a>0,b>0) (证明)
由二项式定理可知
(a+b)^n=a^n+C(n,1)a^(n-1)b+C(n,2)a^(n-2)b^2+...+C(n,n-1)ab^(n-1)+b^n.
由C(a,b)=a!/(b!(a-b)!),把a=n,b=1代入,得
C(n,1)a^(n-1)b=an+nan-1b
所以
(a+b)n>an+nan-1b,(a>0,b>0)
可知
((a1+a2+…an+1)/n+1)n+1>((a1+a2+…an)/n)n+1+(n+1)* ( (a1+a2+…an)/n )n (an+1-(a1+a2+…an)/n)/n+1= an+1 ((a1+a2+…an)/n)n>=a1a2…an*an+1
定理得证.
这个要用到牛顿二项式展开(我不会证明,只会用。)
这个看起来有些复杂,但你变成分式就清楚多了,虽然我不会打出分式。。。
希望采纳,纯手打,这是我的论文课题,哈哈
热心网友
时间:2023-10-08 13:25
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