A matematikában a hatványközepek a püthagoraszi közepek – úgy mint számtani, mértani, harmonikus – általánosításai. A hatványközepek további általánosítása a kváziaritmetikai közép, aminek értelmezés

Ha itt f(x) = xp, akkor visszajutunk a hatványközepekhez. Definíció Legyenek nemnegatív valós számok. Ekkor ezen számok -adik hatványközepe:

Legyenek emellett pozitív súlyok, és , ekkor definiálhatjuk súlyozott hatványközepét:

Egyre normálva: , ahol

Nevezetes hatványközepek minimum harmonikus közép mértani közép számtani közép négyzetes közép maximum

A hatványközép határértékei Maximum és minimum , ugyanis legyen és , ekkor , . Mértani közép , ahol . A L’Hospital-szabály szerint , kihasználva az exponenciális függvény() folytonosságát .

Homogenitása A legtöbb középértékhez hasonlóan homogén, azaz, ha , akkor tetszőleges -ra

Bizonyítás . További tulajdonságai A hatványközepek mindig az adatok minimuma és maximuma közé esnek. A hatványközepek szimmetrikusak, argumentumaik permutálása nem változtat az értéken. Mivel a hatványközepek kváziaritmetikai közepek, blokkosíthatók:

Hatványközepek közti egyenlőtlenség

A hatványközepek közti egyenlőtlenség kimondja, hogy az függvény a teljes értelmezési tartományán monoton nő. Azaz, ha , akkor .

A fentiek szerint a hatványközepek közti egyenlőtlenség magában foglalja a püthagoraszi közepek közti egyenlőtlenséget. Felhasználása A hatványközepek nemlineáris mozgóátlagot jelentenek, ami kis p-re a kis értékek felé, nagy p-kre a nagy értékek felé tolódik el. Kis p-kre tömegspektrum bázisvonalának detektálására, nagy p-kre görbék burkológörbéjének meghatározására használják.

Ha adva van a smooth függvény, ami mozgó számtani közepet számol, akkor a mozgó hatványközép definiálható a következő Haskell kóddal:

powerSmooth :: Floating a => ([a] -> [a]) -> a -> [a] -> [a] powerSmooth smooth p = map (** recip p) . smooth . map (**p) Fordítás

Kategória:Középértékek Kategória:Matematikai tételek