N个数的算术平均数大于等于几何平均数怎么证明? 10
证明过程如下:
设f(x)=e^(x-1)– x,f’(x)=e^(x-1)-1;f”(x)=e^(x-1)。
f(1)=0,f’(1)=0,f”(x)>0,所以f(x)在x=1有绝对的最低值。
f(x)=e^(x-1)-x≥f(1)=0
所以e^(x-1) ≥ x
设xi>0,i=1,n。算术平均值为a=(x1+x2+x3+…+xn)/n,a>0。
x/a ≤ e^(x/a-1)
(x1/a)*(x2/a)*(x3/a)*…*(xn/a ) ≤ e^(x1/a-1) e^(x2/a-1)e^(x3/a-1)… e^(xn/a-1)
=e^(x1/a-1+x2/a-1+x3/a-1+…xn/a-1)
=e^[(x1+x2+x3+…+xn)/a-n]
=e^[na/a-n]=e^0=1
所以
(x1/a)*(x2/a)*(x3/a)*…*(xn/a )
=(x1*x2*x3*…*xn)/a^n ≤ 1
即(x1*x2*x3*…*xn) ≤ a^n
(x1*x2*x3*…*xn)^(1/n) ≤ a ,即算术平均数大于等于几何平均数。
扩展资料:
算数平均数特点
1、算术平均数是一个良好的集中量数,具有反应灵敏、确定严密、简明易解、计算简单、适合进一步演算和较小受抽样变化的影响等优点。
2、算术平均数易受极端数据的影响,这是因为平均数反应灵敏,每个数据的或大或小的变化都会影响到最终结果。
几何平均数特点
1、几何平均数受极端值的影响较算术平均数小。
2、如果变量值有负值,计算出的几何平均数就会成为负数或虚数。
3、它仅适用于具有等比或近似等比关系的数据。
4、几何平均数的对数是各变量值对数的算术平均数。
故f(x)=lnx为上凸单调增函数.
则ln((x1+x2+x3...+xn)/n)>=(ln(x1)+ln(x2)+ln(x3)+...+ln(xn))/n=ln(n次根号下x1x2x3...xn)
因此((x1+x2+x3...+xn)/n>=n次根号下x1x2x3...xn