■平均(その22)
【5】雑感
ところで,「算術平均の幾何平均」も「幾何平均の算術平均」もどちらもストレートに直感に訴える意味を持ち合わせていないように思える.一体どのような数学的意味を持っているのだろう.
1組の数(a,b)に対して算術および幾何平均を考えて,
a←(a+b)/2
b←√ab
と繰り返す算法を算術幾何平均法と呼ぶ.この極限M(a,b)は楕円積分
M(a,b)=1/(2/π∫(0,π/2)dφ/√{(acosφ)^2+(bsinφ)^2})
により表すことができる(ガウス).
すなわち,「算術平均の幾何平均」と「幾何平均の算術平均」の大小比較は算術幾何平均(楕円積分)と関係しているのである.
[参]東京理科大学数学教育研究所編「数学トレッキングツアー」教育出版
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