Чтобы найти дисперсию числового массива, необходимо выполнить несколько шагов: вычислить среднее значение, отклонение от среднего, квадрат отклонения, сумму квадратов отклонений, и затем рассчитать дисперсию. Давайте рассмотрим процесс подробно, используя ваш массив: 5, 2, 1, 4.
Шаг 1: Найти среднее значение (x̄)
Среднее значение (x̄) вычисляется по следующей формуле:
\[ x̄ = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} x_i \]
где \( n \) — количество элементов в массиве, а \( x_i \) — значения элементов.
- Числа: 5, 2, 1, 4
- \( n = 4 \) (число элементов)
Выполним расчет:
\[ x̄ = \frac{5 + 2 + 1 + 4}{4} = \frac{12}{4} = 3 \]
Шаг 2: Найти отклонение
Отклонение каждого числа от среднего значения вычисляется по формуле:
\[ d_i = x_i - x̄ \]
- Для 5: \( d_1 = 5 - 3 = 2 \)
- Для 2: \( d_2 = 2 - 3 = -1 \)
- Для 1: \( d_3 = 1 - 3 = -2 \)
- Для 4: \( d_4 = 4 - 3 = 1 \)
Шаг 3: Найти квадрат отклонения
Теперь вычислим квадрат каждого отклонения:
\[ d_i^2 = (x_i - x̄)^2 \]
- Для 5: \( d_1^2 = 2^2 = 4 \)
- Для 2: \( d_2^2 = (-1)^2 = 1 \)
- Для 1: \( d_3^2 = (-2)^2 = 4 \)
- Для 4: \( d_4^2 = 1^2 = 1 \)
Шаг 4: Найти сумму квадратов отклонений
Сложим все квадраты отклонений:
\[ S = \sum_{i=1}^{n} d_i^2 = 4 + 1 + 4 + 1 = 10 \]
Шаг 5: Найти дисперсию
Дисперсия (D) вычисляется как среднее значение квадратов отклонений. В зависимости от того, рассматриваем ли мы выборочную или генеральную дисперсию, формула немного различается. Для генеральной дисперсии (если у нас есть все данные) формула выглядит так:
\[ D = \frac{S}{n} \]
Для выборочной дисперсии:
\[ D = \frac{S}{n - 1} \]
Предположим, что мы вычисляем генеральную дисперсию:
\[ D = \frac{10}{4} = 2.5 \]
Результаты
- Среднее значение (x̄): 3
- Отклонения: 2, -1, -2, 1
- Квадраты отклонений: 4, 1, 4, 1
- Сумма квадратов отклонений (S): 10
- Дисперсия (D): 2.5
Если есть дополнительные вопросы по какому-либо этапу, дайте знать!