Media generalizada (media de potencias)

Por el equipo de promedio.net · Actualizado el

La media generalizada de orden p, también llamada media de potencias o media de Hölder, eleva cada dato a la potencia p, promedia esos valores y saca la raíz p-ésima del resultado. Con p = 1 obtienes la media aritmética; con p = 2, la media cuadrática; con p = −1, la media armónica, y en el límite p → 0, la media geométrica. Su utilidad práctica es doble: explica por qué las medias clásicas siempre aparecen en el mismo orden y te da un criterio para elegir la adecuada según qué magnitud se conserva en tu problema.

Cómo se calcula

  1. Elige el orden p (cualquier número real distinto de 0). Todos los datos deben ser positivos.
  2. Eleva cada dato a la potencia p.
  3. Promedia esos valores.
  4. Eleva el promedio a 1/p (es decir, saca la raíz p-ésima).

Mₚ = ( Σ xᵢᵖn )1/p

Casos especiales:

pNombrePara qué sirve
−∞MínimoEl peor caso
−1ArmónicaTasas con numerador fijo (velocidades sobre la misma distancia)
0Geométrica (límite)Factores de crecimiento y razones
1AritméticaCantidades que se suman
2CuadráticaMagnitudes cuyo cuadrado se suma (áreas, energía)
3CúbicaMagnitudes cuyo cubo se suma (volúmenes)
+∞MáximoEl mejor caso

La desigualdad de las medias

Para un mismo conjunto de datos positivos, la media generalizada crece con p: si p < q, entonces Mₚ ≤ M_q, y la igualdad solo ocurre cuando todos los datos son iguales. En particular:

mín ≤ H ≤ G ≤ x̄ ≤ Q ≤ máx

Cuanto más dispersos están los datos, más se separan estas medias entre sí. Si te dan la media armónica y la aritmética de un conjunto y son casi iguales, puedes concluir que los datos son muy parecidos.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1: la escalera completa con los datos 2, 4 y 8

Orden pCálculoResultado
−13 ÷ (1/2 + 1/4 + 1/8) = 3 ÷ 0.8753.43
0∛(2 × 4 × 8) = ∛644
1(2 + 4 + 8) ÷ 34.67
2√((4 + 16 + 64) ÷ 3) = √285.29
3∛((8 + 64 + 512) ÷ 3) = ∛194.675.80

Todas quedan entre el mínimo (2) y el máximo (8), y aumentan con p, tal como dice la desigualdad. La distancia entre la armónica (3.43) y la cúbica (5.80) es grande porque 8 es cuatro veces 2.

Ejemplo 2: elegir p según lo que se conserva

Tienes tres cubos de 1, 2 y 3 cm de arista y quieres sustituirlos por tres cubos iguales con el mismo volumen total.

  • Volumen total: 1 + 8 + 27 = 36 cm³; cada cubo nuevo debe tener 12 cm³.
  • Arista: ∛12 ≈ 2.29 cm, que es exactamente la media de orden 3 de 1, 2 y 3.

La regla general: si la magnitud que se conserva es la suma de xᵖ, el promedio correcto es la media de orden p. Volúmenes → p = 3; áreas → p = 2; longitudes o dinero → p = 1; productos → p = 0; resistencias eléctricas en paralelo o velocidades sobre una distancia fija → p = −1.

Cuándo no usarla

Errores comunes

Para hacer los cálculos más comunes sin fórmulas, usa la calculadora de media geométrica o la de media armónica.