Из определения стандартного отклонения интуитивно кажется, что повысить точность измерения в нашем случае нельзя, однако интуиция порой обманчива.
Известно что
1) σ²=D(X), где D(X) - дисперсия случайной величины X(x
1,x
2,...,x
n)
Так же из свойств дисперсии известно, что
2) D(aX±bY)=a²D(X)+b²D(Y)±2ab
cov(X,Y)
Где a и b некоторые константы.
cov(X,Y) - ковариация между случайными величинами X(x
1,x
2,...,x
n) и Y(y
1,y
2,...,y
n)
Проделаем измерения следующим образом:
Измерим общую длину обоих кирпичей приставив их друг к другу. Полученный результат обозначим буквой Х.
Теперь приставим кирпичи друг к другу так, чтобы померить разность длин кирпичей, полученный результат обозначим Y.
Таким же образом замеряем ширину и высоту кирпичей.
Не трудно видеть что длину(ширину, высоту) каждого из кирпичей можно найти по следующим формулам
,
Таким образом дисперсия полученных величин
согласно (1) и (2), будет равна
Из (1) ясно, что при таком способе измерения мы повысили точность практически на треть (σ/√2).
P.S. т.к. в нашем случае X и Y независимы, то cov(X,Y)=0