Mitä parametrit ovat matematiikassa?

Parametrit ovat erityinen matemaattisen muuttujan tyyppi. Parametrinen yhtälö sisältää yhden tai useamman parametrimuuttujan, joilla on useita mahdollisia arvoja. Kunkin parametrin arvo pidetään vakiona, kun toimintoa käytetään. Matematiikan tilastollisilla aloilla parametri on populaation ominaisuuden arvioitu numeerinen arvo.

Toisen asteen yhtälö on tuttu esimerkki, joka voidaan kirjoittaa parametriyhtälöksi. Muodossa a*x^2 + b*x + c = 0, a, b ja c ovat parametreja. Jos parametrimuuttujille on määritetty arvot – kuten a = 1, b = 2, c = 3 – yhtälö ei ole enää parametrinen. x^2 + 2x + 3 on yksi erillisfunktion perheen jäsen.

Toinen tuttu esimerkki on suoran suoran yhtälö, joka on piirretty suorakulmaiseen koordinaattijärjestelmään. Yhtälön yleisin muoto on y = m*x + b. Muuttujia m ja b kutsutaan yleensä kaltevuudeksi ja leikkaajaksi. Vaihtamalla m ja b voidaan tuottaa ääretön määrä erillisiä suoria viivoja. Yhtälö ei kuitenkaan voi koskaan tuottaa paraabelia tai ympyrää riippumatta siitä, mitä yhdistelmää m ja b käytetään. Yhtälön sanotaan tuottavan funktioita, koska jokainen funktio tuottaa saman tuloksen, suoran viivan.

Parametria voidaan käyttää myös kuvaamaan yhtälöjärjestelmää. Jos pallo heitetään ja sen liikerata piirretään esimerkiksi suorakulmaiseen koordinaatistoon, sekä radan x- että y -komponentit riippuvat pallon heittämisen jälkeisestä ajasta ja pallon alkunopeudesta. Yhtälöt voivat näyttää jotain x = v*t ja y = v*t – 5*t^2. Nopeus ja aika ovat tässä tapauksessa parametreja.

Kehittyneempi parametrien sovellus on parametrien vaihtelumenetelmä, jota käytetään differentiaaliyhtälöiden ratkaisemiseen. Tässä menetelmässä parametrit ovat itse asiassa toimintoja, jotka korvaavat ratkaisun tuntemattomat vakiot differentiaaliyhtälöille. Ratkaisemalla nämä parametriset funktiot, voidaan määrittää tuntemattomat vakiot ja löytää yleisiä ja erityisiä ratkaisuja differentiaaliyhtälölle.

Tilastossa parametri on arvio tietystä populaatiosta. Yleisiä tilastollisia parametreja ovat keskiarvo ja mediaani. Näitä arvioita käytetään yhtälöissä eri tilastollisten testien tilastojen laskemiseksi. Esimerkiksi opiskelijan t-testin tilasto lasketaan käyttäen Z = X*√n/σ, jossa X on keskiparametri ja sigma on keskihajontaparametri.