Вычислить среднее арифметическое значение чисел. Может ли так произойти, что среднее арифметическое станет равным среднему геометрическому? Универсальная формула вычисления

Что же такое среднее арифметическое число? Как найти среднее арифметическое? Где и для чего применяется это значение?

Чтобы полностью вникнуть в суть задачи, нужно несколько лет изучать алгебру в школе, а потом и в институте. Но в обыденной жизни, для того чтобы знать, как найти среднее арифметическое чисел, не обязательно знать про него досконально все. Объясняя простым языком, это сумма чисел, поделенная на количество этих слагаемых чисел.

Так как вычислить среднее арифметическое не всегда получается без остатка, то величина может даже получиться дробной, даже при вычислении среднего количества человек. Это обусловлено тем, что среднее арифметическое - понятие абстрактное.

Эта абстрактная величина затрагивает множество сфер современной жизни. Она используется в математике, бизнесе, статистике, часто даже в спорте.

Например, многих интересует всех участников какого-либо коллектива или среднее количество съеденных продуктов за месяц в пересчёте на одни сутки. А уж данные про то, сколько в среднем было потрачено на какое-либо дорогостоящее мероприятие, встречаются во всех источниках средств массовой информации. Чаще всего, конечно, подобные данные используются в статистике: чтобы точно знать, какое явление подверглось упадку, а какое возросло; какой продукт более всего пользуется спросом и в какой именно период; для простоты устранения нежелательных показателей.

В спорте мы можем встретить понятие среднего числа, когда нам, например, объявляют средний возраст спортсменов или забитых голов в футболе. А каким образом высчитывают заработанный средний балл во время соревнований или на всеми нами любимом КВНе? Да для этого ничего другого и не нужно делать, как найти среднее арифметическое всех выставленных судьями оценок!

Кстати, часто и в школьной жизни некоторые педагоги прибегают к подобному способу, выводя четвертные и годовые оценки своим ученикам. Так же часто используют в высших учебных заведениях, нередко и в школах, для вычисления среднего бала успеваемости обучающихся, чтобы определить эффективность преподавателя или распределить студентов по их возможностям. Еще существует множество сфер жизни, в которых используется эта формула, но цель в основном одна - узнать и проконтролировать.

В бизнесе среднее арифметическое можно использовать для подсчета и контроля доходов и убытков, зарплат и других расходов. Например, при подаче справок в некоторые организации о доходах требуется как раз среднемесячная за последние полгода. Удивительным является такой факт, что некоторые сотрудники, в обязанности которых входит сбор подобной информации, получив справку не со среднемесячным заработком, а просто о доходах за полгода, не знает, как найти среднее арифметическое, то есть, вычислить среднемесячную зарплату.

Средняя арифметическая величина - это какого-либо признака (цены, зарплаты, населения и др.), объем которого при вычислении не меняется. Простыми словами, когда вычисляется среднее число яблок, съеденных Петей и Машей, получится то число, которое будет равняться половине всего количества яблок. Даже если Маша съела десять, а Пете досталось всего одно, то когда мы поделим их общее количество пополам, тогда мы и получим среднюю арифметическую величину.

Сегодня многие шутят по поводу высказывания Путина о том, что средняя зарплата живущих в России равняется 27 тысячам рублей. Шутки остряков в основном звучат так: «Или я не россиянин? Или я уже не живущий?» А вопрос-то весь как раз в том, что эти остряки тоже, видимо, не знают, как найти среднее арифметическое зарплат жителей России.

Нужно просто сложить доходы олигархов, руководителей предприятий, бизнесменов с одной стороны и заработные платы уборщиц, дворников, продавцов и кондукторов с другой. А затем полученную сумму поделить на количество людей, чьи доходы вошли эту сумму. Вот и получиться удивительная цифра, которая выражается 27 000 рублями.

Пример 2. На курсы английского языка в понедельник пришло 15 человек, во вторник - 10, в среду - 12, в четверг - 11, в пятницу - 7, в субботу - 14, в воскресенье - 8. Найти среднюю посещаемость курсов за неделю.
Решение: Найдем среднее арифметическое:

Пример 3. Гонщик ехала два часа со скоростью 120 км/ч и час со скоростью 90 км/ч. Найдите среднюю скорость автомобиля во время гонки.
Решение: Найдем среднее арифметическое скоростей автомобиля за каждый час пути:

Пример 4. Среднее арифметическое 3 чисел равно 6, а среднее арифметическое 7 других чисел равно 3. Чему равно среднее арифметическое этих десяти чисел?
Решение: Так как среднее арифметическое 3-х чисел равно 6 то их сумма равна 6 · 3 = 18, аналогично сумма оставшихся 7-ми чисел равна 7 · 3 = 21.
Значит сумма всех 10-ти чисел будет 18 + 21 = 39, а среднее арифметическое равно

) и выборочное среднее (выборки).

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 5

  Обозначим множество данных X = (x 1 , x 2 , …, x n ), тогда выборочное среднее обычно обозначается горизонтальной чертой над переменной (, произносится «x с чертой»).

  Для обозначения среднего арифметического всей совокупности используется греческая буква μ . Для случайной величины , для которой определено среднее значение, μ есть вероятностное среднее или математическое ожидание случайной величины. Если множество X является совокупностью случайных чисел с вероятностным средним μ, тогда для любой выборки x i из этой совокупности μ = E{x i } есть математическое ожидание этой выборки.

  На практике разница между μ и x ¯ {\displaystyle {\bar {x}}} в том, что μ является типичной переменной, потому что видеть можно скорее выборку, а не всю генеральную совокупность. Поэтому, если выборку представлять случайным образом (в терминах теории вероятностей), тогда x ¯ {\displaystyle {\bar {x}}} (но не μ) можно трактовать как случайную переменную , имеющую распределение вероятностей на выборке (вероятностное распределение среднего).

  Обе эти величины вычисляются одним и тем же способом:

  x ¯ = 1 n ∑ i = 1 n x i = 1 n (x 1 + ⋯ + x n) . {\displaystyle {\bar {x}}={\frac {1}{n}}\sum _{i=1}^{n}x_{i}={\frac {1}{n}}(x_{1}+\cdots +x_{n}).}

  Примеры

  • Для трёх чисел необходимо сложить их и разделить на 3:
  x 1 + x 2 + x 3 3 . {\displaystyle {\frac {x_{1}+x_{2}+x_{3}}{3}}.}
  • Для четырёх чисел необходимо сложить их и разделить на 4:
  x 1 + x 2 + x 3 + x 4 4 . {\displaystyle {\frac {x_{1}+x_{2}+x_{3}+x_{4}}{4}}.}

  Или проще 5+5=10, 10:2. Потому что мы складывали 2 числа, а значит, сколько чисел складываем, на столько и делим.

  Непрерывная случайная величина

  f (x) ¯ [ a ; b ] = 1 b − a ∫ a b f (x) d x {\displaystyle {\overline {f(x)}}_{}={\frac {1}{b-a}}\int _{a}^{b}f(x)dx}

  Некоторые проблемы применения среднего

  Отсутствие робастности

  Хотя среднее арифметическое часто используется в качестве средних значений или центральных тенденций, это понятие не относится к робастной статистике, что означает, что среднее арифметическое подвержено сильному влиянию «больших отклонений». Примечательно, что для распределений с большим коэффициентом асимметрии среднее арифметическое может не соответствовать понятию «среднего», а значения среднего из робастной статистики (например, медиана) может лучше описывать центральную тенденцию.

  Классическим примером является подсчёт среднего дохода. Арифметическое среднее может быть неправильно истолковано в качестве медианы , из-за чего может быть сделан вывод, что людей с большим доходом больше, чем на самом деле. «Средний» доход истолковывается таким образом, что доходы большинства людей находятся вблизи этого числа. Этот «средний» (в смысле среднего арифметического) доход является выше, чем доходы большинства людей, так как высокий доход с большим отклонением от среднего делает сильный перекос среднего арифметического (в отличие от этого, средний доход по медиане «сопротивляется» такому перекосу). Однако, этот «средний» доход ничего не говорит о количестве людей вблизи медианного дохода (и не говорит ничего о количестве людей вблизи модального дохода). Тем не менее, если легкомысленно отнестись к понятиям «среднего» и «большинство народа», то можно сделать неверный вывод о том, что большинство людей имеют доходы выше, чем они есть на самом деле. Например, отчёт о «среднем» чистом доходе в Медине, штат Вашингтон , подсчитанный как среднее арифметическое всех ежегодных чистых доходов жителей, даст на удивление большое число из-за Билла Гейтса . Рассмотрим выборку (1, 2, 2, 2, 3, 9). Среднее арифметическое равно 3.17, но пять значений из шести ниже этого среднего.

  Сложный процент

  Если числа перемножать , а не складывать , нужно использовать среднее геометрическое , а не среднее арифметическое. Наиболее часто этот казус случается при расчёте окупаемости инвестиций в финансах.

  Например, если акции в первый год упали на 10 %, а во второй год выросли на 30 %, тогда некорректно вычислять «среднее» увеличение за эти два года как среднее арифметическое (−10 % + 30 %) / 2 = 10 %; правильное среднее значение в этом случае дают совокупные ежегодные темпы роста, по которым годовой рост получается только около 8,16653826392 % ≈ 8,2 %.

  Причина этого в том, что проценты имеют каждый раз новую стартовую точку: 30 % - это 30 % от меньшего, чем цена в начале первого года, числа: если акции в начале стоили $30 и упали на 10 %, они в начале второго года стоят $27. Если акции выросли на 30 %, они в конце второго года стоят $35.1. Арифметическое среднее этого роста 10 %, но поскольку акции выросли за 2 года всего на $5.1, средний рост в 8,2 % даёт конечный результат $35.1:

  [$30 (1 - 0.1) (1 + 0.3) = $30 (1 + 0.082) (1 + 0.082) = $35.1]. Если же использовать таким же образом среднее арифметическое значение 10 %, мы не получим фактическое значение: [$30 (1 + 0.1) (1 + 0.1) = $36.3].

  Сложный процент в конце 2 года: 90 % * 130 % = 117 % , то есть общий прирост 17 %, а среднегодовой сложный процент 117 % ≈ 108.2 % {\displaystyle {\sqrt {117\%}}\approx 108.2\%} , то есть среднегодовой прирост 8,2 %.. Это число неверно по двум причинам.

  Среднее значение для циклической переменной, рассчитанное по приведённой формуле, будет искусственно сдвинуто относительно настоящего среднего к середине числового диапазона. Из-за этого среднее рассчитывается другим способом, а именно, в качестве среднего значения выбирается число с наименьшей дисперсией (центральная точка). Также вместо вычитания используется модульное расстояние (то есть, расстояние по окружности). Например, модульное расстояние между 1° и 359° равно 2°, а не 358° (на окружности между 359° и 360°==0° - один градус, между 0° и 1° - тоже 1°, в сумме - 2°).

  Под понятием среднего арифметического чисел подразумевается результат несложной последовательности расчётов средней величины для ряда чисел, определённых заранее. Необходимо отметить, что такое значение в данное время широко применяется специалистами ряда отраслей. Например, известны формулы при проведении расчётов экономистами или работниками статистической отрасли, где требуется иметь значение данного типа. Кроме этого, этот показатель активно используют и в ряде других отраслей, которые являются смежными с вышеуказанными.

  Одной из особенностей расчётов данного значения является простота процедуры. Провести расчёты сможет любой желающий. Для этого не надо иметь специальное образование. Часто нет необходимости применять и вычислительную технику.

  В качестве ответа на вопрос как найти среднее арифметическое рассмотрим ряд ситуаций.

  Самым простым вариантом расчёта данной величины есть подсчёт её для двух чисел. Процедура проведения расчёта в этом случае является очень простой:

  1. Первоначально требуется провести операцию сложения выбранных чисел. Это часто можно сделать, как говорится, вручную, не используя электронную технику.
  2. После того как сложение произведено и получен его результат необходимо произвести деление. Данная операция подразумевает разделение суммы двух сложенных чисел на два – количество сложенных чисел. Именно такое действие и позволит получить требуемую величину.

  Формула

  Таким образом, формула для подсчёта требуемой величины в случае с двумя будет выглядеть следующим образом:

  (А+В)/2

  В этой формуле применяется следующее обозначение:

  А и В – это заранее выбранные числа, для которых необходимо находить значение.

  Нахождение значения для трёх

  Проведение расчёта данной величины в ситуации, когда выбраны три числа, не будет сильно отличаться от предыдущего варианта:

  1. Для этого следует выбрать числа, необходимые в расчёте, и сложить их для получения общей суммы.
  2. После того как данная сумма трёх будет найдена, требуется опять совершить процедуру деления. При этом полученную сумму надо разделить уже на три, что соответствует количеству выбранных чисел.

  Формула

  Тем самым формула, необходимая при проведении расчётов арифметического трёх, будет выглядеть так:

  (А+В+С)/3

  В данной формуле принято следующее обозначение:

  А, В и С – это числа, к которым необходимо будет находить среднее арифметическое.

  Вычисление среднего арифметического четырёх

  Как уже видно по аналогии с предыдущими вариантами вычисление данного значения для количества, равного четырём, будет носить следующий порядок:

  1. Выбираются четыре цифры, для которых надо вычислить среднее арифметическое значение. Далее производится суммирование и нахождение конечного результата этой процедуры.
  2. Теперь чтобы получить окончательный результат, следует взять полученную сумму четырёх и разделить её на четыре. Полученные данные и будут требуемым значением.

  Формула

  Из описанной выше последовательности действий по нахождению среднего арифметического для четырёх, можно получить следующую формулу:

  (А+В+С+Е)/4

  В данной формуле переменные имеют следующее значение:

  А, В, С и Е – это те, к которым необходимо найти значение среднего арифметического.

  Применяя данную формулу, всегда можно будет вычислять требуемое значение для данного количества чисел.

  Подсчёт среднего арифметического пяти

  Выполнение данной операции потребует проведения определённого алгоритма действий.

  1. Прежде всего, надо выбрать пять чисел, для которых будет проходить вычисление среднего арифметического. После данного подбора эти числа, как и в предыдущих вариантах, необходимо просто сложить и получить конечную сумму.
  2. Полученную сумму надо будет поделить по их количеству на пять, что и позволит получить требуемое значение.

  Формула

  Тем самым аналогично с ранее рассмотренными вариантами получаем такую формулу для подсчёта среднего арифметического:

  (А+В+С+Е+Р)/5

  В данной формуле переменные имеют такое обозначение:

  А, В, С, Е и Р – это числа, для которых необходимо получить среднее арифметическое.

  

  Универсальная формула вычисления

  Проводя рассмотрение различных вариантов формул для вычисления среднего арифметического , можно обратить внимание на то, что у них есть общая закономерность.

  Поэтому практичнее будет применять общую формулу для нахождения среднего арифметического. Ведь бывают ситуации, когда количество и величина расчётов может быть очень большой. Поэтому разумнее будет использовать универсальную формулу и не выводить каждый раз индивидуальную технологию для расчёта данной величины.

  

  Главным при определении формулы является принцип расчёта среднего арифметическог о.

  Данный принцип как было видно из приведённых примеров, выглядит таким образом:

  1. Производится подсчёт количества чисел, которые заданы для получения требуемого значения. Эта операция может быть проведена как вручную при небольшом количестве чисел, так и при помощи вычислительной техники.
  2. Проводится суммирование выбранных чисел. Эта операция в большинстве ситуаций выполняется при помощи вычислительной техники, так как числа могут состоять из двух, трёх и более цифр.
  3. Сумма, которая получена в результате сложения выбранных чисел, должна быть поделена на их количество. Данная величина определяется на первоначальном этапе расчёта среднего арифметического.

  Таким образом, общая формула для расчёта среднего арифметического ряда подобранных чисел будет выглядеть следующим образом:

  (А+В+…+N)/N

  Данная формула содержит следующие переменные:

  А и В – это числа, которые выбраны заранее для расчёта их среднего арифметического.

  N – это количество чисел, которые были взяты с целью проведения расчёта требуемого значения.

  Подставляя каждый раз в данную формулу выбранные числа, мы всегда сможем получить требуемое значение среднего арифметического.

  

  Как видно, нахождение среднего арифметического является несложной процедурой. Однако надо внимательно относиться к проводимым вычислениям и проводить проверку полученного результата. Такой подход объясняется тем, что даже в самых простых ситуациях существует вероятность получения ошибки, которая может повлиять потом на дальнейшие расчёты. В связи с этим рекомендуется применять вычислительную технику, которая способна произвести подсчёты любой сложности.

  Трое детей пошли в лес за ягодами. Старшая дочь нашла 18 ягод, средняя - 15, а младший брат - 3 ягоды (см. рис. 1). Принесли ягоды маме, которая решила разделить ягоды поровну. Сколько ягод получил каждый из детей?

  Рис. 1. Иллюстрация к задаче

  Решение

  (яг.) - всего собрали дети

  2) Разделим общее количество ягод на количество детей:

  (яг.) досталось каждому ребёнку

  Ответ : каждый ребёнок получит по 12 ягод.

  В задаче 1 полученное в ответе число - это среднее арифметическое.

  Средним арифметическим нескольких чисел называется частное от деления суммы этих чисел на их количество.

  Пример 1

  Мы имеем два числа: 10 и 12. Найти их среднее арифметическое.

  Решение

  1) Определим сумму этих чисел: .

  2) Количество этих чисел равно 2, следовательно, среднее арифметическое этих чисел равно: .

  Ответ : среднее арифметическое чисел 10 и 12 - это число 11.

  Пример 2

  Мы имеем пять чисел: 1, 2, 3, 4 и 5. Найти их среднее арифметическое.

  Решение

  1) Сумма этих чисел равна: .

  2) По определению среднее арифметическое - это частное от деления суммы чисел на их количество. Мы имеем пять чисел, поэтому среднее арифметическое равно:

  Ответ : среднее арифметическое данных в условии чисел равно 3.

  Кроме того, что его постоянно предлагают найти на уроках, нахождение среднего арифметического весьма полезно и в повседневной жизни. Например, предположим, что мы хотим поехать на отдых в Грецию. Для выбора подходящёй одежды мы смотрим, какая температуру в этой стране в данный момент. Однако мы не узнаем общей картины погоды. Поэтому необходимо узнать температуру воздуха в Греции, например, за неделю, и найти среднее арифметическое этих температур.

  Пример 3

  Температура в Греции за неделю: понедельник - ; вторник - ; среда - ; четверг - ; пятница - ; суббота - ; воскресенье - . Посчитать среднюю температуру за неделю.

  Решение

  1) Вычислим сумму температур: .

  2) Разделим полученную сумму на количество дней: .

  Ответ : средняя температура за неделю около .

  Умение находить среднее арифметическое также может понадобиться для определения среднего возраста игроков футбольной команды, то есть для того чтобы установить, опытная команда или нет. Необходимо просуммировать возраст всех игроков и разделить на их количество.

  Задача 2

  Купец продавал яблоки. Сначала он продавал их по цене 85 рублей за 1 кг. Так он продал 12 кг. Затем он снизил цену до 65 рублей и продал оставшиеся 4 кг яблок. Какая была средняя цена за яблоки?

  Решение

  1) Посчитаем, сколько денег всего заработал купец. 12 килограмм он продал по цене 85 рублей за 1 кг: (руб.).

  4 килограмма он продал по цене 65 рублей за 1 кг: (руб.).

  Следовательно, общая сумма заработанных денег равна: (руб.).

  2) Общий вес проданных яблок равен: .

  3) Разделим полученную сумму денег на общий вес проданных яблок и получим среднюю цену за 1 кг яблок: (руб.).

  Ответ : средняя цена 1 кг проданных яблок - 80 рублей.

  Среднее арифметическое помогает оценить данные в целом, не беря каждое значение по отдельности.

  Однако не всегда можно пользоваться понятием среднее арифметическое.

  Пример 4

  Стрелок сделал два выстрела по мишени (см. рис. 2): в первый раз он попал на метр выше мишени, а во второй - на метр ниже. Среднее арифметическое покажет, что он попал точно в центр, хотя он промахнулся оба раза.

  

  Рис. 2. Иллюстрация к примеру

  На этом уроке мы познакомились с понятием среднее арифметическое. Мы узнали определение этого понятия, научились вычислять среднее арифметическое для нескольких чисел. Также мы узнали практическое применение этого понятия.

  1. Н.Я. Виленкин. Математика: учеб. для 5 кл. общеобр. учр. - Изд. 17-е. - М.: Мнемозина, 2005.
  )
  2. У Игоря было с собой 45 рублей, у Андрея - 28, а у Дениса - 17.
  3. На все свои деньги они купили 3 билета в кино. Сколько стоил один билет?