數學的一些問題(很急喔-希望可以在這幾個小時之內有人回答)

2011-10-18 4:52 am
另X=(x1+x2+x3+...+xn)/n, Y=(x1+y2+y3+...+yn)/n
則XY跟 (x1*x1+x2*y2+x3*y3+...+xn*yn)/n
誰大? 如何證明?



如果運用到物理分析上:
長方形物體,計算面積時應以長度平均值與寬度平均值相乘,還是長寬一對一相乘再取平均?(長、寬各約測量10次)為什麼?
(這個不會可以不用回答,當然如果可以的話最好)
更新1:

假設都大於零總可以吧 (但不論如何應該至只少能證明≧或≦啊) 你所說的=只不過是不等式中的特例罷了

更新2:

真是對不起,其時我比較不在乎數學到底是怎樣 其實我比較希望的是有人可以回答第二題

更新3:

喔~原來你是同一個人喔哈哈

更新4:

因為普物報告明天要交,現在只剩這個問題討論 其實現在我只想趕快寫出這題就好了 對於到底是怎樣我不求甚解

更新5:

所以所謂的長寬一對一相乘再取平均是交叉互乘嗎 我還以為是(x1*y1+x2*y2+x3*y3+...+xn*yn)/n

更新6:

是我會錯題目的意思嗎?

更新7:

喔喔~為什麼啊???

更新8:

嗯...想了一下好像大概瞭解了 覺得好像一句話可用兩種來解釋

更新9:

作業已經交出去了 現在還要忙其他的 所以沒空研究老怪物回答的 先延五天 到時再選最佳解答

回答 (2)

2011-10-18 5:12 am
✔ 最佳答案
沒有給x1.x2.y1.y2
我真不知怎麼證
萬一x1=x2=y1=y2=0..那你說呢

我這樣回答好了
你覺得(x+y)(x+y)=x^2+y^2+2xy
與x^2+y^2
兩者誰大?

2011-10-17 21:34:29 補充:
我不是都回這句話了嗎?

你覺得(x+y)(x+y)=x^2+y^2+2xy
與x^2+y^2
兩者誰大?

2011-10-17 21:35:36 補充:
沒禮貌的發問者

2011-10-17 22:32:59 補充:
幫你把那個問題更詳細地回答一遍了

2011-10-17 22:41:32 補充:
再送你一點東西
你要用的數學證明應該是這樣證

(x1+x2+x3+...+xn)/n 乘上(y1+y2+y3+...+yn)/n

(x1y1+x1y2+x1y3+...+x1yn+x2y1+x2y2+x2y3+...x2yn+.....) /n^2

自己展開便知兩式相等

2011-10-17 22:54:44 補充:
(x1y1+x1y2+x1y3+...+x1yn+x2y1+x2y2+x2y3+...x2yn+.....) /n^2是對的
(x1*x1+x2*y2+x3*y3+...+xn*yn)/n是錯的
2011-10-18 5:48 pm
X=(x1+x2+x3+...+xn)/n, Y=(x1+y2+y3+...+yn)/n
則XY跟 (x1*x1+x2*y2+x3*y3+...+xn*yn)/n
誰大?

[R]
不一定.

(x1*x1+x2*y2+x3*y3+...+xn*yn)/n - XY

是資料對 (x1,y1),(x2,y2)...,(xn,yn) 的 "共變異數".

2011-10-18 08:56:34 補充:
把這 n 個資料對畫在 xy-座標平面, 成 n 個點.
這 n 個點若有 左下--右上 形狀(趨向), 則共變異數是正的;
若有 右下--左上 形狀, 則共變異數是負的.

與 "共變異數" 相關的一個指標是 "相關係數".

2011-10-18 09:48:39 補充:
令 X=(x1+x2+x3+...+xn)/n, Y=(x1+y2+y3+...+yn)/n
則XY跟 (x1*x1+x2*y2+x3*y3+...+xn*yn)/n
誰大?[R]
不一定.(x1*x1+x2*y2+x3*y3+...+xn*yn)/n - XY是資料對 (x1,y1),(x2,y2)...,(xn,yn) 的 "共變異數". 把這 n 個資料對畫在 xy-座標平面, 成 n 個點.
這 n 個點若有 左下--右上 形狀(趨向), 則共變異數是正的;
若有 右下--左上 形狀, 則共變異數是負的.與 "共變異數" 相關的一個指標是 "相關係數". [/R]
如果運用到物理分析上:
長方形物體,計算面積時應以長度平均值與寬度平均值相乘,還是長寬一對一相乘再取平均?(長、寬各約測量10次)

[R]如果每次測量的誤差是相互獨立的, 而且長、寬誤差也是
相互獨立的.令 μ 是真正的 "長", "ν" 是真正的 "寬",
x_i 是 "長" 的第 i 次測量結果, y_i 是 "寬" 的測量結果.
故 x_i = μ+ε_i, y_i = ν+δ_i.
A = (x_1+...+x_n)/n, B=(y_1+...+y_n)/n.
因假設 ε_i, δ_i, i=1,...,n 相互獨立,
因此, (x_1,y_1),...,(x_n,y_n) 的相關散佈圖將無明顯趨勢,
也就是: 零相關. 所以, 可以說
Σ(x_i y_i)/n ≒ AB
當然, 實際上兩邊不會真的相等, 但沒有理由說哪邊會較大.這也就是說, 兩種算法用於估計真正的 "面積" μν 都可以.但哪種算法較好? 可以考慮 "均方誤差"(mean squared error):
(AB-μν)^2 的 "期望值"

[Σ(x_i y_i)/n -μν]^2 的期望值.
均方誤差 MSE = 變異數 + (偏誤)^2.首先看兩種算法(估計式)有無偏誤(bias), 當然這裡假設
原來對長寬的測量是無偏誤的.由於假設長寬之測量誤差相互獨立, 且無偏誤,
因此 E[A]=μ=E[x_i], E[B]=ν=E[y_i] 且
E[AB]=E[A]E[B]=μν=E[x_i y_i], i=1,...,n.
因此, 兩種算法(估計)都是無偏誤的 (bias=0).因為無偏誤, MSE=variance.
 Var(AB) = E[(AB-μν)^2]
     = E{[(A-μ)ν+μ(B-ν)+(A-μ)(B-ν)]^2}
     = Var(A)ν^2+μ^2 Var(B) + Var(A)Var(B)
以上是利用了 ε_i 與 y_i 相互獨立, for all i,
的假設.類似地,
 Var(x_i y_i)
  = Var(x_i)ν^2+μ^2Var(y_i)+Var(x_i)Var(y_i).設 Var(ε_i), 即 Var(x_i), 為 σ^2, 即:
長的測量標準差為 σ; 又設寬的測量標準差為 τ.
則: 在歷次測量誤差相互獨立且等幅的假設下,
 Var(A)=σ^2/n, Var(B)=τ^2/n,

 Var(AB)=σ^2ν^2/n+μ^2τ^2/n+σ^2τ^2/n^2.

 Var(Σx_iy_i/n) = Var(x_1y_1)/n
   = (σ^2ν^2+μ^2τ^2+σ^2τ^2)/n
兩種算法都是 unbiased, 而 AB 的 variance 與另一算法
的 variance 只差在第三項是 (σ^2τ^2)/n^2 或
(σ^2τ^2)/n.
結論: 用 AB 估計μν 比用 Σx_iy_i/n 來得好.
也就是說: 應先給出 "長"、"寬" 的精確估計, 再根據精確
估計的長寬計算面積.[/R]


收錄日期: 2021-05-04 01:47:54
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20111017000015KK07075

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