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2.8.2 误差的方和根合成公式
当各直接测定量的误差为纯粹的随机误差,且标准差为已知时,可以推导出误差的方和根公式。
设为了求间接测定量的结果,对各直接测定量分别进行了N次等精度测定。由误差传递的基本公式(2-25)可知,第i次测量的间接测定量误差为
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两边平方,得
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对N次测量所得到的间接测定量误差的平方求和后,注意到,如果x1,x2,…,xm是相互独立的量,当n→∞时,式(2-27)右边的非平方项的和为零。于是
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上式两边除以N,再结合标准差的定义式(2-13),有
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这就是误差的方和根公式,又称随机误差传递公式。
由上面的误差方和根合成公式的推导过程,再比较式(2-25)和式(2-28),不难看出,将式(2-25)中的记号“d”改为“σ”,然后将右边各项分别平方,再加和并开平方,即得到式(2-28)。实际上,这就是求一个函数的方和根合成公式的全过程。
【例2-4】 求对数函数y=lnx的误差的方和根合成公式。
解: 求微分得
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所以
![](https://epubservercos.yuewen.com/84A7D5/17180255205318806/epubprivate/OEBPS/Images/img00042008.jpg?sign=1739197201-fXFiQzRTIj4whr4BWJrlzifZZPRB63t1-0-788d52ed127ab831ccfe93d90388ca79)
由例2-4可以看出,如果y只是一个直接测定量x的函数,则误差的方和根合成公式(2-28)可简化为
![](https://epubservercos.yuewen.com/84A7D5/17180255205318806/epubprivate/OEBPS/Images/img00043001.jpg?sign=1739197201-Gmck8fKol6NEoFhgQozdquHeCvkIzKVs-0-51889e1fa85dbd735207c206d66c3a8c)
【例2-5】 求函数误差的方和根合成公式。
解: 将原方程两边取对数后再求全微分,得
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所以
![](https://epubservercos.yuewen.com/84A7D5/17180255205318806/epubprivate/OEBPS/Images/img00043003.jpg?sign=1739197201-qsTUUOkRR0B6kf1oesPjwEQsrEc5YnWS-0-c6cc618dd02673ff787ae6d477726021)
或者直接由上面第二式写成
![](https://epubservercos.yuewen.com/84A7D5/17180255205318806/epubprivate/OEBPS/Images/img00043004.jpg?sign=1739197201-PizJXsuhLTumJae6ZwYiLI3sElt37tSw-0-594ee179062c60002745baae4fff6e48)
【例2-6】 求函数y=xw的误差方和根合成公式。
解: lny=wlnx
![](https://epubservercos.yuewen.com/84A7D5/17180255205318806/epubprivate/OEBPS/Images/img00043005.jpg?sign=1739197201-bH2khPWDIpMt9JCBe0r21Xpw5nH9Lmvr-0-62dc1bb2b31219261a8837fa16a87f68)
所以
![](https://epubservercos.yuewen.com/84A7D5/17180255205318806/epubprivate/OEBPS/Images/img00043006.jpg?sign=1739197201-RbycReyNcoNzHaGcBcTaJVKiKf9W8lTr-0-c8e8371f623d5f40462ba63a82138a80)