题目
对某量等精度测量5次得:29.18.29.24.29.27.29.25.29.26,求平均值及多次测量地均方根误差σ.
对某量等精度测量5次得:29.18.29.24.29.27.29.25.29.26,求平均值及多次测量地均方根误差σ.
题目解答
答案
答:平均值=(29.18+29.24+29.27+29.25+29.26)/5=29.24均方根误差=0.03536
解析
考查要点:本题主要考查等精度测量数据的平均值计算以及均方根误差(标准差)的计算,属于误差理论与数据处理的基础内容。
解题核心思路:
- 平均值:将所有测量值相加后除以测量次数,反映数据的集中趋势。
- 均方根误差(标准差):计算每个测量值与平均值的偏差平方的平均值(或样本方差),再开平方。需注意题目是否要求使用总体标准差(除以测量次数$n$)或样本标准差(除以$n-1$)。
破题关键点:
- 正确计算平均值:确保加法无误。
- 明确标准差类型:根据答案反推题目要求的是样本标准差(除以$n-1$),而非总体标准差(除以$n$)。
1. 计算平均值
将5次测量值相加后除以5:
$\text{平均值} = \frac{29.18 + 29.24 + 29.27 + 29.25 + 29.26}{5} = \frac{146.20}{5} = 29.24$
2. 计算均方根误差σ
步骤分解:
-
计算各测量值与平均值的偏差:
- $29.18 - 29.24 = -0.06$
- $29.24 - 29.24 = 0$
- $29.27 - 29.24 = +0.03$
- $29.25 - 29.24 = +0.01$
- $29.26 - 29.24 = +0.02$
-
平方偏差并求和:
$(-0.06)^2 + 0^2 + (+0.03)^2 + (+0.01)^2 + (+0.02)^2 = 0.0036 + 0 + 0.0009 + 0.0001 + 0.0004 = 0.0050$ -
计算样本方差(注意除以$n-1=4$):
$\text{方差} = \frac{0.0050}{4} = 0.00125$ -
求平方根得σ:
$\sigma = \sqrt{0.00125} \approx 0.03536$