高中数学中,均值与方差的公式及性质如下:
一、均值公式
定义 均值(平均数)是反映数据集中趋势的指标,计算公式为:
$$
\mu = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} x_i
$$
其中,$n$为数据个数,$x_i$为第$i$个数据。
二、方差公式
定义
方差衡量数据离散程度,计算公式为:
$$
\sigma^2 = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \mu)^2
$$
或等价形式:
$$
\sigma^2 = E(X^2) - [E(X)]^2
$$
其中,$E(X)$为均值,$E(X^2)$为数据平方的期望。
推导步骤
- 先计算均值$\mu$;
- 求每个数据与均值的差$(x_i - \mu)$;
- 将差值平方并求和,最后除以数据个数$n$。
三、标准差
方差的算术平方根称为标准差,公式为:
$$
\sigma = \sqrt{\sigma^2}
$$
标准差与原始数据单位相同,更直观反映数据波动大小。
四、性质
常数性质: $D(C) = 0$(常数无波动); $D(CX) = C^2D(X)$(常数平方提取)。 五、应用场景 离散型分布线性变换性质:
连续型分布:如正态分布$N(\mu, \sigma^2)$,其概率密度函数包含均值和方差参数。
以上公式及性质是高中数学统计分析的核心内容,建议通过实际数据练习加深理解。