要证明n次方差公式,我们先回顾一下方差的定义。
方差,记作σ^2,是指一组数据与其平均值之差的平方的平均值。假设我们有一组数据x1, x2, ..., xn,它们的平均值为μ,那么方差的计算公式为:
σ^2 = (1/n) * ∑(xi - μ)^2
其中,∑表示求和运算,xi表示第i个数据点。
现在我们要证明n次方差公式,即证明:
σ^2 = (1/n) * (∑xi^2 - n * μ^2)
证明过程如下:
首先,我们展开右侧的等式:
(1/n) * (∑xi^2 - n * μ^2) = (1/n) * (∑xi^2) - (1/n) * (n * μ^2)
接着,我们观察每一部分:
(1/n) * (∑xi^2) 表示每个数据点的平方的平均值;
(1/n) * (n * μ^2) 表示平均值的平方乘以数据点的个数。
根据方差的定义,每个数据点的平方的平均值减去平均值的平方乘以数据点的个数,即为方差,所以可以将右侧的等式继续简化为:
(1/n) * (∑xi^2 - n * μ^2) = σ^2
即可证明n次方差公式。