题目
【题文】数据_(1):(x)_(2):... :(x)_(m)的平均数为_(1):(x)_(2):... :(x)_(m),数据_(1):(x)_(2):... :(x)_(m)的平均数为_(1):(x)_(2):... :(x)_(m),证明:_(1):(x)_(2):... :(x)_(m).
【题文】数据
的平均数为
,数据
的平均数为
,证明:
.
的平均数为
,数据
的平均数为
,证明:
.题目解答
答案
【答案】见解析
解析
考查要点:本题主要考查平均数的定义及其应用,需要学生理解如何通过平均数的定义推导数据总和的关系。
解题核心思路:
- 明确平均数的定义:数据集的平均数等于所有数据之和除以数据的个数。
- 利用定义表达总和:将两个数据集的总和分别用平均数表示。
- 对比等式两边:通过代数运算验证等式是否成立,发现题目可能存在表述错误。
破题关键点:
- 关键公式:若数据集的平均数为$\overline{x}$,则总和为$m\overline{x}$($m$为数据个数)。
- 单位一致性:左边为总和(单位为数值),右边为平均数的加权和(单位为平均数),需注意单位是否匹配。
步骤1:根据平均数的定义表达总和
- 数据$x_1, x_2, \dots, x_m$的平均数为$\overline{x}$,则总和为:
$\sum_{i=1}^{m} x_i = m\overline{x}$ - 数据$y_1, y_2, \dots, y_n$的平均数为$\overline{y}$,则总和为:
$\sum_{i=1}^{n} y_i = n\overline{y}$
步骤2:计算左边总和之和
将两个总和相加:
$\sum_{i=1}^{m} x_i + \sum_{i=1}^{n} y_i = m\overline{x} + n\overline{y}$
步骤3:分析题目等式右边
题目要求证明:
$\sum_{i=1}^{m} x_i + \sum_{i=1}^{n} y_i = \frac{m}{m+n}\overline{x} + \frac{n}{m+n}\overline{y}$
但根据步骤2的结果,左边为$m\overline{x} + n\overline{y}$,而右边为$\frac{m}{m+n}\overline{x} + \frac{n}{m+n}\overline{y}$,即右边是两个平均数的加权平均,而非总和。
结论:
- 等式不成立:除非$m + n = 1$(不具有一般性),否则$m\overline{x} + n\overline{y} \neq \frac{m}{m+n}\overline{x} + \frac{n}{m+n}\overline{y}$。
- 可能的错误:题目等式可能存在表述错误,正确等式应为$\sum x_i + \sum y_i = m\overline{x} + n\overline{y}$。