- 数学
2024 第四题
- 2024-12-24 9:53:56 @
对于总体方差公式:
$v=\frac{1}{N}\sum_{i = 1}^{N}(x_i - \overline{x})^2$,
其中
我们可以将其展开:
$ v=\frac{1}{N}\sum_{i = 1}^{N}(x_i^2 - 2x_i\overline{x}+\overline{x}^2)=\frac{1}{N}\left(\sum_{i = 1}^{N}x_i^2 - 2\overline{x}\sum_{i = 1}^{N}x_i+\sum_{i = 1}^{N}\overline{x}^2\right)$
因为 ,所以可以进一步化简为:
$v=\frac{1}{N}\left(\sum_{i = 1}^{N}x_i^2 - 2N\overline{x}^2+N\overline{x}^2\right)=\frac{1}{N}\sum_{i = 1}^{N}x_i^2-\overline{x}^2$
于是可以得到:$N^2v=N\sum_{i = 1}^{N}x_i^2-(\sum_{i = 1}^{N}x_i)^2$。
那么从第i个到第j个元素的方差就是:
$v_{i,j}=\frac{1}{j-i+1}\sum_{k = i}^{j}(x_k - \overline{x}_{i,j})^2$。 其中$\overline{x}_{i,j}=\frac{1}{j-i+1}\sum_{k = i}^{j}x_k$。
$ (j-i+1)^2v_{i,j}= (j-i+1)\sum_{k = i}^{j}x_k^2-(\sum_{k = i}^{j}x_k)^2 $
根据题意 是固定的,所以我们可以将 消掉,得到:
$m^2 v_{i,j}= m\sum_{k = i}^{j}x_k^2-(\sum_{k = i}^{j}x_k)^2 $
这里我们使用一下前缀和 ,。
最终得到: 。 其中
当然首先对数列做一次排序,得解!!!!