Mértani-harmonikus közép

A matematikában két pozitív szám, x és y mértani-harmonikus közepe így definiálható: Legyen g1 a két szám mértani közepe, és harmonikus közepük h1. Ezek kiszámíthatók egymás után vagy párhuzamosan.

A kapott két számmal megismételve a műveletet kapjuk a g2 és a h2 számokat. Iterálva az eljárást kapjuk a (gn) és (hn) sorozatokat:

g n + 1 = g n h n {\displaystyle g_{n+1}={\sqrt {g_{n}h_{n}}}}

és

h n + 1 = 2 1 g n + 1 h n {\displaystyle h_{n+1}={\frac {2}{{\frac {1}{g_{n}}}+{\frac {1}{h_{n}}}}}}

Ez a két sorozat ugyanahhoz a határértékhez tart, ami a kiindulási két szám mértani-harmonikus közepe. Nevezik harmonikus-mértani középnek is.

Tulajdonságok

A mértani-harmonikus közép, M(xy) x és y mértani és harmonikus közepe közé esik. M(xy) homogén is, azaz har > 0, akkor (rxry) = r M(xy).

Ha AG(x, y) a számtani-mértani közép, akkor

M ( x , y ) = 1 A G ( 1 x , 1 y ) {\displaystyle M(x,y)={\frac {1}{AG({\frac {1}{x}},{\frac {1}{y}})}}}

Egyenlőtlenség

A pitagoraszi közepek és az iterált pitagoraszi közepek között az alábbi egyenlőtlenségek teljesülnek:

min ( x , y ) H ( x , y ) H G ( x , y ) G ( x , y ) G A ( x , y ) A ( x , y ) max ( x , y ) {\displaystyle \min(x,y)\leq H(x,y)\leq HG(x,y)\leq G(x,y)\leq GA(x,y)\leq A(x,y)\leq \max(x,y)}

ahol

  • H(xy) a harmonikus közép,
  • HG(xy) a harmonikus–mértani közép,
  • G(xy) = HA(xy) a mértani közép, ami egyenlő a harmonikus-számtani középpel
  • GA(xy) a mértani-számtani közép,
  • A(xy) a számtani közép.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Geometric–harmonic mean című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.