La media es una cantidad que representa el "centro" de un conjunto de números y se sitúa entre los valores extremos de dicho conjunto. [ 1 ] En matemáticas , especialmente en estadística , existen varios tipos de medias (o "medidas de tendencia central "). Cada una intenta resumir o caracterizar un grupo de datos determinado , ilustrando la magnitud y el signo del conjunto . La elección de la medida más adecuada depende de lo que se mida, así como del contexto y el propósito. [ 2 ]
La media aritmética , también conocida como "promedio aritmético", es la suma de los valores dividida por el número de valores. La media aritmética de un conjunto de números x 1 , x 2 , ..., x n se suele denotar mediante una barra superior ,. [ nota 1 ] Si los números provienen de la observación de una muestra de un grupo más grande , la media aritmética se denomina media muestral () para distinguirlo de la media del grupo (o valor esperado ) de la distribución subyacente, denotadao. [ nota 2 ] [ 3 ]
Fuera del ámbito de la probabilidad y la estadística, en geometría y análisis matemático se utilizan con frecuencia diversas nociones de media ; a continuación se ofrecen algunos ejemplos.
Tipos de medios
Pitagórico significa
En matemáticas, las tres medias pitagóricas clásicas son la media aritmética (MA), la media geométrica (MG) y la media armónica (MH). Estas medias fueron estudiadas junto con las proporciones por los pitagóricos y generaciones posteriores de matemáticos griegos [ 4 ] debido a su importancia en geometría y música.
Media aritmética (MA)
La media aritmética (o simplemente media o promedio ) de una lista de números es la suma de todos los números dividida por su frecuencia. De manera similar, la media de una muestra, generalmente denotado pores la suma de los valores muestreados dividida por el número de elementos en la muestra.
Por ejemplo, la media aritmética de cinco valores: 4, 36, 45, 50, 75 es:
Media geométrica (MG)
La media geométrica es un promedio que resulta útil para conjuntos de números positivos, que se interpretan según su producto (como es el caso de las tasas de crecimiento) y no según su suma (como es el caso de la media aritmética): [ 1 ]
Por ejemplo, la media geométrica de cinco valores: 4, 36, 45, 50, 75 es:
Media armónica (MH)
La media armónica es un promedio que resulta útil para conjuntos de números que se definen en relación con alguna unidad , como en el caso de la velocidad (es decir, distancia por unidad de tiempo):
Por ejemplo, la media armónica de los cinco valores: 4, 36, 45, 50, 75 es
Si tenemos cinco bombas que pueden vaciar un tanque de cierto tamaño en 4, 36, 45, 50 y 75 minutos respectivamente, entonces la media armónica de nos dice que estas cinco bombas diferentes trabajando juntas bombearán a la misma velocidad que cinco bombas que pueden vaciar el tanque cada una enminutos.
Relación entre AM, GM y HM

AM, GM y HM de números reales no negativos satisfacen estas desigualdades: [ 5 ]
La igualdad se cumple si todos los elementos de la muestra dada son iguales.
Ubicación estadística


En estadística descriptiva , la media puede confundirse con la mediana , la moda o el rango medio , ya que cualquiera de ellas se denomina coloquialmente "promedio" (más formalmente, una medida de tendencia central ). La media de un conjunto de observaciones es el promedio aritmético de los valores; sin embargo, para distribuciones asimétricas , la media no es necesariamente igual al valor central (mediana) ni al valor más probable (moda). Por ejemplo, el ingreso medio suele estar sesgado al alza por un pequeño número de personas con ingresos muy altos, de modo que la mayoría tiene un ingreso inferior a la media. Por el contrario, el ingreso mediano es el nivel en el que la mitad de la población se encuentra por debajo y la otra mitad por encima. El ingreso modal es el ingreso más probable y favorece al mayor número de personas con ingresos más bajos. Si bien la mediana y la moda suelen ser medidas más intuitivas para este tipo de datos asimétricos, muchas distribuciones asimétricas se describen mejor mediante su media, incluidas las distribuciones exponencial y de Poisson .
Media de una distribución de probabilidad
La media de una distribución de probabilidad es el valor promedio aritmético a largo plazo de una variable aleatoria que tiene esa distribución. Si la variable aleatoria se denota por, entonces la media también se conoce como el valor esperado de(denotado). Para una distribución de probabilidad discreta , la media viene dada por, donde la suma se toma sobre todos los valores posibles de la variable aleatoria yes la función de probabilidad de masa . Para una distribución continua , la media es, dóndees la función de densidad de probabilidad . [ 7 ] En todos los casos, incluidos aquellos en los que la distribución no es ni discreta ni continua, la media es la integral de Lebesgue de la variable aleatoria con respecto a su medida de probabilidad . La media no tiene por qué existir o ser finita; para algunas distribuciones de probabilidad la media es infinita ( + ∞ o − ∞ ), mientras que para otras la media no está definida .
Medios generalizados
Poder significa
La media generalizada, también conocida como media potencial o media de Hölder, abstrae varias otras medias. Se define para números positivos.por [ 1 ]
Esto, en función de, está bien definido enpero puede extenderse continuamente a. [ 8 ] Al elegir diferentes valores paraSe recurre a otros medios bien conocidos.
Media cuasi-aritmética
Un enfoque similar a la media potencial es el-media, también conocida como media cuasi-aritmética. Para una función inyectivaa intervalosy números realesnosotros definimos su-significa como
Al elegir diferentes funcionesSe recurre a otros medios bien conocidos.
Media aritmética ponderada
La media aritmética ponderada (o promedio ponderado) se utiliza cuando se desea combinar valores promedio de muestras de diferentes tamaños de la misma población, y se define mediante [ 1 ].
dóndeyson la media y el tamaño de la muestrarespectivamente. En otras aplicaciones, representan una medida de la fiabilidad de la influencia de los valores respectivos sobre la media.
Media truncada
En ocasiones, un conjunto de números puede contener valores atípicos . A menudo, estos valores atípicos son datos erróneos causados por artefactos . En este caso, se puede utilizar la media truncada . Esta consiste en descartar ciertas partes de los datos en los extremos superior e inferior, generalmente una cantidad igual en cada extremo, y luego calcular la media aritmética de los datos restantes. Un ejemplo específico de media truncada es la media intercuartil .
Media de una función
En ciertas circunstancias, los matemáticos pueden calcular la media de un conjunto infinito (o incluso incontable ) de valores. Esto puede ocurrir al calcular el valor medio.de una funciónIntuitivamente, la media de una función puede entenderse como el cálculo del área bajo una sección de una curva, dividido luego por la longitud de dicha sección. Esto puede hacerse de forma aproximada contando cuadrados en papel cuadriculado, o de forma más precisa mediante la integración . La fórmula de integración se escribe como:
En este caso, hay que tener cuidado para asegurar que la integral converja. Pero la media puede ser finita incluso si la función tiende a infinito en algunos puntos.
Media de ángulos y cantidades cíclicas
Los ángulos , las horas del día y otras cantidades cíclicas requieren aritmética modular para sumar y combinar números. Estas cantidades se pueden promediar utilizando la media circular . En todas estas situaciones, es posible que no exista una media, por ejemplo, si todos los puntos que se promedian son equidistantes. Consideremos una rueda de colores : no hay una media para el conjunto de todos los colores. Además, puede que no haya una media única para un conjunto de valores: por ejemplo, al promediar puntos en un reloj, la media de las posiciones de las 11:00 y las 13:00 es las 12:00, pero esta posición es equivalente a la de las 00:00.
Fréchet significa
La media de Fréchet proporciona un método para determinar el "centro" de una distribución de masa en una superficie o, más generalmente, en una variedad riemanniana . A diferencia de muchas otras medias, la media de Fréchet se define en un espacio cuyos elementos no necesariamente pueden sumarse ni multiplicarse por escalares.
Centro de un triángulo
En geometría, existen miles de definiciones diferentes para el centro de un triángulo que pueden interpretarse como la media de un conjunto triangular de puntos en el plano. [ 9 ]
La regla de Swanson
Esta es una aproximación a la media para una distribución moderadamente asimétrica. [ 10 ] Se utiliza en la exploración de hidrocarburos y se define como:
dónde,yson los percentiles 10, 50 y 90 de la distribución, respectivamente.
Otros medios
- Media aritmético-geométrica
- media aritmético-armónica
- Cesàro significa
- Chisini quiere decir
- Media contraarmónica
- media simétrica elemental
- media geométrica-armónica
- Gran significado
- Heinz quiere decir
- media herónica
- significado idéntico
- Lehmer significa
- Media logarítmica
- Media móvil
- Neuman–Sándor media
- Media cuasi-aritmética
- Raíz cuadrática media (media cuadrática)
- Entropía de Rényi (una f-media generalizada )
- Media esférica
- Stolarsky significa
- Media geométrica ponderada
- Media armónica ponderada
Véase también
Notas
Referencias
- 1 2 3 4 "Media | matemáticas" . Enciclopedia Británica . Consultado el 21 de agosto de 2020 .
- ↑ Por qué pocos estudiantes de matemáticas realmente entienden el significado de medias (video de YouTube). Math The World. 27 de agosto de 2024. Consultado el 10 de septiembre de 2024 .
- ↑ Underhill, LG; Bradfield d. (1998) Introstat , Juta and Company Ltd. ISBN 0-7021-3838-Xpág. 181
- ↑ Heath, Thomas. Historia de las matemáticas de la antigua Grecia .
- ↑ Djukić, Dušan; Janković, Vladimir; Matić, Ivan; Petrovic, Nikola (5 de mayo de 2011). El compendio de la OMI: una colección de problemas sugeridos para las Olimpiadas Internacionales de Matemáticas: 1959-2009 Segunda edición . Medios de ciencia y negocios de Springer. ISBN 978-1-4419-9854-5.
- ↑ "Repaso de Estadística AP: Curvas de Densidad y Distribuciones Normales" . Archivado del original el 2 de abril de 2015. Consultado el 16 de marzo de 2015 .
- ↑ Weisstein, Eric W. "Media poblacional" . mathworld.wolfram.com . Consultado el 21 de agosto de 2020 .
- ↑ PS Bullen: Manual de medias y sus desigualdades . Dordrecht, Países Bajos: Kluwer, 2003, págs. 176.
- ↑ Narboux, Julien; Braun, David (2016). "Hacia una versión certificada de la enciclopedia de centros de triángulos" (PDF) . Matemáticas en Ciencias de la Computación . 10 (1): 57– 73. doi : 10.1007/s11786-016-0254-4 . MR 3483261.
Bajo la dirección de Clark Kimberling, se ha desarrollado una enciclopedia electrónica de centros de triángulos (ETC), que contiene más de 7000 centros y muchas propiedades de estos puntos
. - ↑ Hurst A, Brown GC, Swanson RI (2000) Regla 30-40-30 de Swanson. Boletín de la Asociación Estadounidense de Geólogos del Petróleo 84(12) 1883-1891
- Medio
- Momentos (matemáticas)