方差公式在解数学题中有着极其广泛的应用价值,然而由于统计初步的内容列入中学阶段的时间不长,因而用方差公式解数学题的资料很少,故给同学们一种错觉,好像学习方差公式仅仅是为了统计计算而已,别无他用. 实则不然,下面笔者将方差公式在高中竞赛中的应用举例如下,供同学们参考.
一、方差公式
二、典型例题
1. 解方程组
解析视x,y,z为一组数据,则由方差公式得
2. 求最值范围
例2设实数a,b,c,d,e适合a+b+c+d+e=8,a2+b2+c2+d2+e2=16,试确定e的取值范围.
解析因为a+b+c+d+e=8,所以a+b+c+d=8-e.
因为a2+b2+c2+d2+e2=16,所以a2+b2+c2+d2=16-e2.
视a,b,c,d为一组数据,则由方差公式得
3. 证明不等式
≥2,n∈N+.
视x2,x3,…,xn为一组数据,则由方差公式得
4. 求值
例4已知△ABC三边a,b,c满足:(1)a>b>c;(2)2b=a+c;(3)b是正整数;(4)a2+b2+c2=84. 求b的值.
解析因为2b=a+c,所以a+b+c=3b. 视a,b,c为一组数据,则由方差公式得
因为s2≥0,所以28-b2≥0. 所以b2≤28.
又因为2b=a+c,所以4b2=a2+c2+2ac=84-b2+2ac.
因为b是正整数,所以b=5.
三、技巧总结