Moyenne harmonique

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La moyenne harmonique H de nombres réels positifs a1, ..., an est définie comme étant

H = \frac{n}{\frac{1}{a_1} + \frac{1}{a_2} + \cdots + \frac{1}{a_n}}.

C'est donc l'inverse de la moyenne arithmétique de l'inverse des termes.

[modifier] Exemples

Dans certains cas, la moyenne harmonique donne la véritable notion de "moyenne". Par exemple, si pour la moitié de la distance d'un trajet vous voyagez à 40 kilomètres par heure, et que pour l'autre moitié vous voyagez à 60 kilomètres par heure, votre vitesse moyenne est alors donnée par la moyenne harmonique de 40 et 60, ce qui donne 48. Votre temps de voyage total est donc le même que si vous aviez voyagé à 48 kilomètres par heure sur l'ensemble de la distance (attention toutefois, si vous aviez voyagé la moitié du temps à une vitesse, et l'autre moitié du temps à une autre vitesse, la moyenne arithmétique, dans ce cas 50 kilomètres par heure, vous aurait donné la bonne moyenne).

De même, si un circuit électrique a deux résistances reliées en parallèle, la première faisant 40Ω et l'autre 60Ω, la résistance moyenne des deux est 48Ω ; la résistance totale du circuit est la même que si les deux résistances en parallèle étaient remplacées par des résistances de 48Ω (attention, cette résistance moyenne n'est pas la résistance équivalente, qui est elle de 24Ω, et qui correspond à remplacer les deux résistances en parallèle par une seule résistance de 24Ω).

[modifier] Moyenne harmonique de deux nombres

Icône de détail Article détaillé : moyenne harmonique pondérée.

Si l'on s'intéresse uniquement à deux nombres, il existe une fomule équivalente parfois plus pratique pour calculer la moyenne harmonique :

H = \frac {{2} {a_1} {a_2}} {{a_1} + {a_2}}.

Dans ce cas, leur moyenne harmonique est reliée à leur moyenne arithmétique,

A = \frac {{a_1} + {a_2}} {2},

et leur moyenne géométrique,

G = \sqrt {{a_1} \cdot {a_2}},

par la formule suivante :

H = \frac {G^2} {A}.

d'où

G = \sqrt {{A} {H}} , i. e. la moyenne géométrique est la moyenne géométrique de la moyenne arithmétique et de la moyenne harmonique.

Ce résultat n'est valable qu'avec deux nombres.

[modifier] Voir aussi