มัชฌิมเรขาคณิต

thumb|400px|มัชฌิมเรขาคณิตตัวอย่าง: <math>l_g</math> (สีแดง) เป็นมัชฌิมเรขาคณิตของ <math>l_1</math> กับ <math>l_2</math> โดยในตัวอย่างนี้ ส่วนของเส้นตรง <math>l_2\;(\overline{BC})</math> ถูกกำหนดให้ตั้งฉากกับ <math>\overline{AB}</math> (ภาพเคลื่อนไหวจะค้างไว้ 10 วินาทีก่อนเริ่มเล่นใหม่อีกครั้ง )

ในวิชาคณิตศาสตร์ **มัชฌิมเรขาคณิต** เป็นค่ามัชฌิมหรือค่าเฉลี่ยที่บ่งบอกถึงแนวโน้มสู่ส่วนกลางของจำนวนชุดหนึ่งด้วยผลคูณของค่าแต่ละค่า (ต่างจากมัชฌิมเลขคณิตซึ่งใช้ผลบวกของค่าแต่ละค่า) นิยามของมัชฌิมเรขาคณิตคือรากที่ ของผลคูณของจำนวน  จำนวน กล่าวได้ว่า สำหรับชุดของจำนวน  มัชฌิมเรขาคณิตมีนิยามเป็น

:\left(\prod_{i=1}^n a_i\right)^\frac{1}{n} = \sqrt[n]{a_1 a_2 \cdots a_n}

หรือแสดงออกโดยสมมูลกันเป็นมัชฌิมเลขคณิตของแต่ละจำนวนในมาตราส่วนลอการิทึม

:\exp{\left( {\frac{1}{n}\sum\limits_{i=1}^{n}\ln a_i} \right)}

ยกตัวอย่าง มัชฌิมเรขาคณิตของจำนวนสองจำนวน อาทิ 2 กับ 8 เป็นรากที่สอง (square root) ของผลคูณของทั้งสองจำนวน นั่นคือ \sqrt{2 \cdot 8} = 4 ยกอีกตัวอย่างหนึ่ง มัชฌิมเรขาคณิตของจำนวนสามจำนวน 4, 1, และ 1/32 เป็นรากที่สามของผลคูณของทั้งสามจำนวน (1/8) นั่นก็คือ 1/2 กล่าวคือ \sqrt[3]{4 \cdot 1 \cdot 1/32} = 1/2 มัชฌิมเรขาคณิตใช้ได้กับจำนวนบวกเท่านั้น

มัชฌิมเรขาคณิตมักถูกใช้สำหรับชุดของจำนวนซึ่งจะนำมาคูณกันหรือมีลักษณะเป็นเลขยกกำลัง เช่นตัวเลขการเติบโตต่าง ๆ เช่น จำนวนประชากรโลก หรืออัตราดอกเบี้ยของการลงทุนทางการเงินเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการวัดเปรียบเทียบสมรรถนะของคอมพิวเตอร์ โดยมีประโยชน์สำหรับการคำนวณค่ามัชฌิมของอัตราความเร็วที่เพิ่มขึ้น (speedup) เพราะค่ามัชฌิมของจำนวน 0.5x (ช้าลงครึ่งหนึ่ง) กับ 2x (เร็วขึ้นสองเท่า) จะเป็นจำนวนเท่ากับ 1 (ไม่เร็วขึ้น)

สามารถทำความเข้าใจมัชฌิมเรขาคณิตในแง่ของเรขาคณิตได้ มัชฌิมเรขาคณิตของจำนวนสองจำนวน a กับ b เป็นความยาวของด้านหนึ่งของรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสซึ่งมีพื้นที่เท่ากับพื้นที่ของรูปสี่เหลี่ยมมุมฉากที่มีด้านยาว a และ b มัชฌิมเรขาคณิตของจำนวนสามจำนวนก็คล้ายกัน มัชฌิมเรขาคณิตของ a, b, กับ c เป็นความยาวของสันหนึ่งของทรงลูกบาศก์ซึ่งมีปริมาตรเท่ากับปริมาตรของทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก (cuboid) ที่แต่ละสันยาวเท่ากับจำนวนสามจำนวนที่กำหนดมา

มัชฌิมเรขาคณิตเป็นหนึ่งในสามค่ามัชฌิมพีทาโกรัสเช่นเดียวกับมัชฌิมเลขคณิตและมัชฌิมฮาร์มอนิก (harmonic mean) สำหรับชุดข้อมูลจำนวนบวกทุกชุดซึ่งมีสองจำนวนที่มีไม่เท่ากันเป็นอย่างน้อย มัชฌิมฮาร์มอนิกจะมีค่าน้อยที่สุดเสมอ มัชฌิมเลขคณิตจะมีค่ามากที่สุดจากมัชฌิมทั้งสามชนิด และมัชฌิมเรขาคณิตจะอยู่ระหว่างทั้งสองค่า (ดูที่ อสมการของมัชฌิมเลขคณิตและเรขาคณิต (Inequality of arithmetic and geometric means))

## การคำนวณ
มัชฌิมเรขาคณิตของชุดข้อมูล \left\{a_1, a_2,\, \ldots,\, a_n\right\} มีนิยามเป็น:
:\left(\prod_{i=1}^n a_i \right)^\frac{1}{n} = \sqrt[n]{a_1 a_2 \cdots a_n}

สมการนี้ใช้สัญกรณ์ ''π'' ตัวใหญ่เพื่อแสดงถึงการคูณเป็นลำดับ ทั้งสองฝั่งของสมการแสดงการคูณค่าชุดหนึ่งตามลำดับ  ("n" คือจำนวนของค่าทั้งหมด) เพื่อให้ได้ผลคูณรวมของเซต จากนั้นจึงหารากที่ *n* ของผลคูณรวมเพื่อหาค่ามัชฌิมเรขาคณิตของชุดข้อมูล ตัวอย่างเช่น หากมีเซตของจำนวนสี่จำนวน \{1, 2, 3, 4\} ผลคูณของ 1 \times 2 \times 3 \times 4 เท่ากับ 24 แล้วค่ามัชฌิมเรขาคณิตจะเท่ากับรากที่สี่ของ 24 หรือประมาณ 2.213 เลขชี้กำลัง \frac{1}{n} ที่ฝั่งซ้ายแสดงถึงการหารากที่ *n* กล่าวคือ 24^\frac{1}{4} = \sqrt[4]{24}

### การคำนวณด้วยการทำซ้ำ
มัชฌิมเรขาคณิตของชุดข้อมูลชุดหนึ่งจะน้อยกว่ามัชฌิมเลขคณิตของชุดข้อมูลนั้น ยกเว้นหากสมาชิกทุกตัวในชุดข้อมูลมีค่าเท่ากัน ในกรณีนี้ค่ามัชฌิมเรขาคณิตและเลขคณิตจะมีค่าเท่ากัน เหตุนี้ทำให้สามารถให้นิยามค่ามัชฌิมเลขคณิต-เรขาคณิต (arithmetic-geometric mean) ได้ ซึ่งเป็นส่วนร่วมกันระหว่างทั้งสองที่จะให้ค่าออกมาระหว่างทั้งสองค่านั้นเสมอ

มัชฌิมเรขาคณิตคือ **มัชฌิมเลขคณิต-ฮาร์มอนิก** ด้วย ในแง่ที่หากมีลำดับอยู่สองลำดับ (a_n และ h_n) ที่มีนิยามว่า:
:a_{n+1} = \frac{a_n + h_n}{2}, \quad a_0 = x

และ
:h_{n+1} = \frac{2}{\frac{1}{a_n} + \frac{1}{h_n}}, \quad h_0 = y

โดยที่ a_{n+1} คือ มัชฌิมเลขคณิต และ h_{n+1} คือมัชฌิมฮาร์มอนิกของค่าในลำดับก่อน ๆ ของทั้งสองลำดับ แล้ว a_n และ h_n จะลู่เข้าหาค่าของมัชฌิมเรขาคณิตของ x และ y ทั้งสองลำดับจะลู่เข้าหาลิมิตเดียวกัน และคงสภาพของมัชฌิมเรขาคณิตไว้:
:\sqrt{a_i h_i} =
  \sqrt{\frac{a_i + h_i}{\frac{a_i + h_i}{h_i a_i}}} =
  \sqrt{\frac{a_i + h_i}{\frac{1}{a_i} + \frac{1}{h_i}}} =
  \sqrt{a_{i+1} h_{i+1}}


และได้ผลลัพธ์เดียวกันเมื่อแทนที่มัชฌิมเลขคณิตกับฮาร์มอนิกด้วยมัชฌิมทั่วไป (generalized mean) สองค่าที่มีเลขชี้กำลัง p เป็นจำนวนจำกัดที่มีค่าตรงข้ามกัน เช่น 1 กับ -1

### ความสัมพันธ์กับลอการิทึม
มัชฌิมเรขาคณิตสามารถถูกแสดงออกในรูปเลขชี้กำลังของมัชฌิมเลขคณิตของลอการิทึมได้ การคูณสามารถแสดงออกเป็นผลรวมและการยกกำลังสามารถแสดงออกเป็นการคูณได้โดยใช้เอกลักษณ์ลอการิทึมเพื่อแปลงสภาพของสูตร:

โดยที่ a_1, a_2, \dots, a_n > 0
: \left( \prod_{i=1}^n a_i \right)^\frac{1}{n} = \exp\left[\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \ln a_i\right]; 

:เพราะ 
:\begin{align}
\left ( \prod_{i=1}^{n}a_i \right )^{\frac{1}{n}}&= \sqrt[n]{a_1a_2\cdots a_n}\\
&=e ^{\ln( a_1a_2\cdots a_n)^{1/n}}\\
&=e ^{\frac{1}{n}\left (\ln a_1+\ln a_2+\cdots +\ln a_n \right )}\\
&=e ^\\
 \text{geometric mean(}a\text{)}&=e^{\text{arithmetic mean(ln(}a\text{))}}
 \end{align} 

หรือสามารถใช้ฐานเป็นจำนวนจริงบวกใด ๆ ก็ตามทั้งในลอการิทึมและเลขยกกำลัง 

นอกจากนั้น หากให้ a_i เป็นจำนวนลบได้
: \left( \prod_{i=1}^n a_i \right)^\frac{1}{n} = \left(\left(-1\right)^m\right)^\frac{1}{n} \exp\left[\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n \ln \left|a_i\right| \right],  
โดยที่  คือจำนวนของจำนวนลบ

นี่บางครั้งถูกเรียกว่า **log-average** (อย่าสับสนกับมัชฌิมลอการิทึม (logarithmic average)) เพราะเป็นการคำนวณหาค่ามัชฌิมเลขคณิตของค่า a_i ที่ถูกแปลงเป็นรูปลอการิทึม (กล่าวคือเป็นมัชฌิมเลขคณิตในมาตราส่วนลอการิทึม) แล้วจากนั้นใช้การยกกำลังเพื่อแปลงการคำนวณกลับไปยังมาตราส่วนเดิม นั่นคือ เป็นมัชฌิมกึ่งเลขคณิต (Quasi-arithmetic mean) ที่ f(x) = \log x ตัวอย่างเช่น มัชฌิมเรขาคณิตของ 2 กับ 8 สามารถคำนวณหาได้ดังนี้ โดย b เป็นฐานค่าใดก็ตามของลอการิทึม (โดยทั่วไปจะเท่ากับ 2 ค่า <math>e</math> หรือ 10):
:b^{\frac{1}{2}\left[\log_b (2) + \log_b (8)\right]} = 4

สำหรับชุดข้อมูล a_1, \ldots, a_n เราสามารถมองค่ามัชฌิมเรขาคณิตได้ว่าเป็นค่าที่จะให้ค่าต่ำสุดของฟังก์ชัน
:f(a) = \sum_{i=1}^n (\log(a_i) - \log(a))^2 = \sum_{i=1}^n (\log(a_i/a) )^2

โดยทั่วไป รูปลอการิทึมเป็นทางเลือกที่ได้รับความนิยมในการปฏิบัติใช้มัชฌิมเรขาคณิตในภาษาคอมพิวเตอร์ เพราะการคำนวณผลคูณของจำนวนหลายจำนวนอาจนำให้เกิดสภาวะน้อยเกินเก็บ (arithmetic underflow) หรือสภาวะมากเกินเก็บเลขคณิต (arithmetic overflow) ซึ่งมีโอกาสเกิดน้อยกว่าในกรณีของการหาผลรวมของลอการิทึมของจำนวนแต่ละจำนวน

### เปรียบเทียบกับมัชฌิมเลขคณิต
[thumb|x150px|[การพิสูจน์โดยไม่ใช้คำพูดเชิงเรขาคณิตว่า  &gt;  หรือ &gt;  &gt;  &gt;  &gt;  ของจำนวนบวกที่ต่างกันสองจำนวน *a* และ *b*]]

มัชฌิมเรขาคณิตของชุดข้อมูลของจำนวน (บวก) จะมีค่ามากที่สุดไม่เกินไปกว่ามัชฌิมเลขคณิตของมันเสมอ และจะเท่ากันก็ต่อเมื่อทุก ๆ จำนวนในชุดข้อมูลมีค่าเท่ากัน มิเช่นนั้นมัชฌิมเรขาคณิตจะมีค่าน้อยกว่า ตัวอย่างเช่น มัชฌิมเรขาคณิตของ 2 กับ 3 คือ 2.45 ในขณะที่มัชฌิมเลขคณิตเท่ากับ 2.5 

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หมายความว่าเมื่อเซตของจำนวนที่ไม่เหมือนกันถูกทำให้กระจายโดยคงสภาพมัชฌิม (mean-preserving spread) กล่าวคือสมาชิกของเซต "กระจายออกจากกัน" มากขึ้นแต่ไม่ทำให้มัชฌิมเลขคณิตเปลี่ยนไป มัชฌิมเรขาคณิตจะมีค่าน้อยลง

### อัตราการเติบโตโดยเฉลี่ย
ในบางกรณี มัชฌิมเรขาคณิตเป็นค่าที่ใช้วัดอัตราการเติบโตโดยเฉลี่ยของปริมาณจำเพาะหนึ่งได้ดี อาทิหากคำสั่งซื้อต่อปีเพิ่มขึ้นร้อยละ 80 และร้อยละ 25 ในปีถัดไป ผลจะเท่ากับการมีอัตราการเติบโตคงที่ร้อยละ 50 เพราะมัชฌิมเรขาคณิตของ 1.80 กับ 1.25 คือ 1.50 ในการหาอัตราการเติบโตโดยเฉลี่ย ไม่จำเป็นต้องหาผลคูณของอัตราการเติบโตที่วัดได้มาในทุก ๆ ขั้น หากให้ปริมาณมาเป็นลำดับของ a_0, a_1,..., a_n โดยที่ n คือจำนวนขั้นจากเริ่มต้นจนจบ อัตราการเติบโตระหว่างการวัดแต่ละครั้ง a_k และ a_{k+1} คือ a_{k+1}/a_k มัชฌิมเรขาคณิตของอัตราการเติบโตเหล่านี้จึงเท่ากับ:
:\left( \frac{a_1}{a_0} \frac{a_2}{a_1} \cdots \frac{a_n}{a_{n-1}} \right)^\frac{1}{n} = \left(\frac{a_n}{a_0}\right)^\frac{1}{n}

## การประยุกต์ใช้กับค่าที่ถูกทำให้เป็นบรรทัดฐาน
สมบัติพื้นฐานของมัชฌิมเรขาคณิตซึ่งมัชฌิมชนิดอื่น ๆ ไม่มีคือ หากมีลำดับสองลำดับ X และ Y ที่ความยาวเท่ากัน

: \operatorname{GM}\left(\frac{X_i}{Y_i}\right) = \frac{\operatorname{GM}(X_i)}{\operatorname{GM}(Y_i)}

จะทำให้มัชฌิมเรขาคณิตเป็นมัชฌิมชนิดเดียวที่ถูกต้องเมื่อคำนวณหาค่าเฉลี่ยของผลลัพธ์ซึ่ง*ถูกทำให้เป็นบรรทัดฐาน* (normalized) กล่าวคือผลลัพธ์ซึ่งแสดงออกเป็นอัตราส่วนกับค่าอ้างอิง  กรณีเช่นนี้เกิดขึ้นเมื่อต้องการแสดงประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์เมื่อเทียบกับคอมพิวเตอร์ที่นำมาอ้างอิง หรือเมื่อต้องการคำนวณดัชนีค่าเฉลี่ยค่าเดียวจากแหล่งที่ไม่เป็นแบบเดียวกัน (เช่นการคาดหมายคงชีพ ระยะเวลาการศึกษา และอัตราการเสียชีวิตทารก) ในสถานการณ์เหล่านี้ การใช้มัชฌิมเลขคณิตหรือฮาร์มอนิกจะเปลี่ยนการจัดลำดับของผลลัพธ์โดยขึ้นอยู่กับค่าที่ใช้อ้างอิง ยกตัวอย่างเช่นการเปรียบเทียบเวลากระทำการของโปรแกรมคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ ดังต่อไปนี้:

**ตาราง 1**

ทั้งมัชฌิมเลขคณิตและเรขาคณิตเห็นพ้องกันว่าคอมพิวเตอร์ C มีความเร็วประมวลผลสูงที่สุด ทว่าเมื่อเราแสดงด้วยค่าที่ถูกทำให้เป็นบรรทัดฐานอย่างถูกต้องแล้ว *แล้ว*ใช้ค่ามัชฌิมเลขคณิต เราแสดงให้เห็นได้ว่าคอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่องเป็นคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุด หากใช้ A เป็นบรรทัดฐานและอ้างอิงตามมัชฌิมเลขคณิต A จะเป็นคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุด:

**ตาราง 2**

ในขณะที่หากใช้ B เป็นบรรทัดฐานและอ้างอิงตามมัชฌิมเลขคณิต คอมพิวเตอร์ B จะเป็นคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุด แต่หากอ้างอิงตามมัชฌิมฮาร์มอนิก คอมพิวเตอร์ A จะเป็นคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุด:

**ตาราง 3**

และเมื่อใช้ C เป็นบรรทัดฐานและอ้างอิงตามมัชฌิมเลขคณิต คอมพิวเตอร์ C จะเร็วที่สุด แต่เมื่ออ้างอิงตามมัชฌิมฮาร์มอนิก คอมพิวเตอร์ A จะเร็วที่สุด:

**ตาราง 4**

ในทุก ๆ กรณี ลำดับความเร็วที่อ้างอิงตามมัชฌิมเรขาคณิตคงลำดับเดิมเหมือนกับที่ได้จากค่าที่ยังไม่ได้ถูกทำให้เป็นบรรทัดฐาน

อย่างไรก็ตาม การให้เหตุผลแนวนี้ถูกตั้งคำถาม การได้ผลลัพธ์อย่างคงเส้นคงวาไม่ได้หมายความว่าเป็นผลลัพธ์ที่ถูกต้องเสมอไป โดยทั่วไปแล้ว จะเข้มงวดกว่าหากกำหนดให้แต่ละโปรแกรมมีน้ำหนักของตัวเอง คำนวณเวลากระทำการเฉลี่ยแบบถ่วงน้ำหนัก (ด้วยมัชฌิมเลขคณิต) แล้วนำผลลัพธ์นั้นมาใช้เป็นบรรทัดฐานกับคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง ทั้งสามตารางด้านบนเพียงแต่กำหนดน้ำหนักให้กับแต่ละโปรแกรมต่างกัน เป็นเหตุที่ผลลัพธ์ของมัชฌิมเลขคณิตกับฮาร์มอนิกไม่สอดคล้องกัน (ตาราง 4 ให้น้ำหนักกับทั้งสองโปรแกรมเท่ากัน ตาราง 2 ให้น้ำหนัก 1/1000 กับโปรแกรมที่สอง และตาราง 3 ให้น้ำหนัก 1/100 กับโปรแกรมที่สองและน้ำหนัก 1/10 กับโปรแกรมที่หนึ่ง) ควรหลีกเลี่ยงการใช้งานมัชฌิมเรขาคณิตในการรวบรวมตัวเลขสมรรถภาพ เพราะการคูณเวลากระทำการด้วยกันไม่มีนัยทางกายภาพใด ๆ ซึ่งต่างจากการบวกเข้าด้วยกันสำหรับมัชฌิมเลขคณิต ตัวชี้วัดซึ่งเป็นสัดส่วนผกผันกับเวลา (เช่นอัตราความเร็วที่เพิ่มขึ้นหรือคำสั่งต่อรอบ (Instructions per cycle)) ควรเฉลี่ยด้วยมัชฌิมฮาร์มอนิก

มัชฌิมเรขาคณิตและมัชฌิมเรขาคณิตถ่วงน้ำหนักสามารถหาได้จากลิมิตของมัชฌิมทั่วไปเมื่อกำหนดให้เลขชี้กำลัง p มีค่าเข้าใกล้ศูนย์

## มัชฌิมเรขาคณิตของฟังก์ชันต่อเนื่อง
หาก f:[a,b]\to(0, \infty) เป็นฟังก์ชันค่าจริงบวกต่อเนื่อง มัชฌิมเรขาคณิตของมันในช่วงนี้คือ

:\text{GM}[f] = \exp\left(\frac{1}{b-a}\int_a^b\ln f(x)dx\right)

ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชันเอกลักษณ์ f(x) = x ในช่วงหนึ่งหน่วยแสดงให้เห็นว่ามัชฌิมเรขาคณิตของจำนวนบวกระหว่าง 0 กับ 1 เท่ากับ \frac{1}{e}

## การประยุกต์ใช้

### การเติบโตตามสัดส่วน

มัชฌิมเรขาคณิตเหมาะสมต่อการอธิบายการเติบโตตามสัดส่วนมากกว่ามัชฌิมเลขคณิต ไม่ว่าจะเป็นการเติบโตแบบเลขชี้กำลัง (exponential growth) (การเติบโตตามสัดส่วนที่คงที่) หรือการเติบโตแบบแปรผัน มัชฌิมเรชาคณิตของอัตราการเติบโตเป็นที่รู้จักในสาขาบริหารธุรกิจว่าอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้น (compound annual growth rate; CAGR) มัชฌิมเรขาคณิตของการเติบโตในช่วงเวลาระยะหนึ่งให้ผลลัพธ์เป็นอัตราการเติบโตแบบคงที่ซึ่งจะให้ผลลัพธ์ในตอนสุดท้ายเท่ากัน 

สมมุติว่าต้นส้มออกผลส้ม 100 ลูกในปีหนึ่ง จากนั้น 180, 210 และ 300 ลูกในปีถัด ๆ ไป อัตราการเติบโตของแต่ละปีจึงเท่ากับร้อยละ 80, 16.6666 และ 42.8571 ตามลำดับ เมื่อเราคำนวณหาอัตราการเติบโตโดยเฉลี่ย (เชิงเส้น) ด้วยมัชฌิมเลขคณิตได้เท่ากับร้อยละ 46.5079 (80% + 16.6666% + 42.8571% แล้วหารด้วย 3) แต่หากเราเริ่มจากส้ม 100 ลูกและให้ออกผลเติบโตร้อยละ 46.5079 ต่อปี ผลลัพธ์จะได้ผลส้ม 314 ลูก ซึ่งไม่ใช่ 300 ค่าเฉลี่ยเชิงเส้นจึงให้ผลลัพธ์ที่เกินจริงไปจากการเติบโตต่อปี

แต่หากเราใช้มัชฌิมเรขาคณิตแทน การเติบโตร้อยละ 80 คือการคูณด้วย 1.80 เราจึงหามัชฌิมเรขาคณิตของ 1.80, 1.166666 และ 1.428571 กล่าวคือ\sqrt[3]{1.80 \times 1.166666 \times 1.428571} \approx 1.442249 ดังนั้น อัตราการเติบโต "โดยเฉลี่ย" ต่อปีจึงเท่ากับร้อยละ 44.2249 หากเราเริ่มจากส้ม 100 ลูกและให้ออกผลเติบโตร้อยละ 44.2249 ต่อปี ผลลัพธ์จะได้ผลส้ม 300 ลูก

### การเงิน
มีการนำมัชฌิมเรขาคณิตมาใช้คำนวณดัชนีทางการเงินต่าง ๆ (การเฉลี่ยแต่ละองค์ประกอบของดัชนี) เช่นในอดีตดัชนีเอฟที 30 (FT 30) ใช้มัชฌิมเรขาคณิต ดัชนีวัดอัตราเงินเฟ้อ RPIJ ของสหราชอาณาจักรและสหภาพยุโรปก็ใช้เช่นกัน

นี่ส่งผลให้ความเคลื่อนไหวภายในดัชนีถูกแสดงออกมาในระดับที่อ่อนลงเมื่อเทียบกับการใช้มัชฌิมเลขคณิต

### สังคมศาสตร์
แม้จะหาการใช้มัชฌิมเรขาคณิตในการคำนวณสถิติทางสังคมได้ยากพอสมควร แต่เมื่อ ค.ศ. 2010 ดัชนีการพัฒนามนุษย์ของสหประชาชาติได้เปลี่ยนมาคำนวณด้วยวิธีนี้ โดยให้เหตุผลว่าสะท้อนภาพธรรมชาติของสถิติที่รวบรวมมาและนำมาเปรียบเทียบอันไม่สามารถหาสิ่งใดมาทดแทนได้ได้ดีกว่าเดิม:

รายได้ที่กระจายอย่างเท่าเทียมสวัสดิการเทียบเท่าของดัชนีแอตคินสัน (Atkinson Index) ที่มีตัวแปรความรังเกียจความไม่เท่าเทียม (inequality aversion) \epsilon = 1.0 คือมัชฌิมเรขาคณิตของรายได้ทั้งหมด ส่วนเมื่อตัวแปรนั้นมีค่าที่ไม่เท่ากับ 1 รายได้ดังกล่าวจะมีค่าเท่ากับค่านอร์ม <math>L^p</math> (L^p space) หารด้วยจำนวนของข้อมูล โดย p = 1 - \epsilon

### เรขาคณิต
[thumb|right|ความสูงของรูปสามเหลี่ยมมุมฉากวัดจากมุมฉากไปยัง[ด้านตรงข้ามมุมฉากคือมัชฌิมเรขาคณิตของความยาวของทั้งสองส่วนของด้านตรงข้ามมุมฉากที่ถูกแบ่งเป็นสองส่วน ใช้ทฤษฎีบทพีทาโกรัสกับสามเหลี่ยมทั้งสามรูปของด้าน ,  และ  ได้
\begin{align}
            (p + q)^2 \;\; &= \quad r^2 \;\;\, + \quad s^2 \\
 p^2 \!\!+\! 2pq \!+\! q^2 &= \overbrace{p^2 \!\!+\! h^2} + \overbrace{h^2 \!\!+\! q^2} \\
           2pq \quad\;\;\; &= 2h^2 \; \therefore h \!=\! \sqrt{pq} \\
\end{align}]]
ในกรณีของรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ความสูงคือความยาวของเส้นตรงที่ลากจากมุมฉากไปตั้งฉากกับด้านตรงข้ามมุมฉาก เส้นนี้แบ่งด้านตรงข้ามมุมฉากเป็นสองส่วน และมัชฌิมเรขาคณิตของทั้งสองส่วนนี้คือความสูงของรูปสามเหลี่ยมนั้น สมบัตินี้มีชื่อว่าทฤษฎีบทมัชฌิมเรขาคณิต

ในกรณีของวงรี กึ่งแกนโทคือมัชฌิมเรขาคณิตของระยะทางที่ยาวที่สุดกับระยะทางที่สั้นที่สุดจากโฟกัสไปยังวงรี และเป็นมัชฌิมเรขาคณิตของกึ่งแกนเอกกับกึ่งเลตัสเรกตัม และกึ่งแกนเอกคือมัชฌิมเรขาคณิตของระยะทางจากจุดศูนย์กลางไปยังโฟกัสจุดใดก็ตามกับระยะทางจากจุดศูนย์กลางไปยังเส้นบังคับ (Directrix (conic section)) เส้นใดก็ตาม

หรือกล่าวได้อีกแบบว่า หากมีรูปวงกลมรัศมีเท่ากับ r เลือกจุดสองจุดซึ่งอยู่ตรงข้ามกันบนรูปวงกลม แล้วกดให้เปลี่ยนรูปกลายเป็นวงรีโดยมีกึ่งแกนเอกและกึ่งแกนโทเท่ากับ a และ b ตามลำดับ เนื่องจากพื้นที่ของวงกลมรูปเดิมกับวงรีรูปที่ได้มามีค่าเท่ากัน เรากล่าวได้ว่า


\begin{align}
\pi r^2 &= \pi a b \\

 r^2 &= a b \\
 
r &= \sqrt{a  b}
\end{align}


รัศมีของวงกลมเดิมคือมัชฌิมเรขาคณิตของกึ่งแกนเอกกับกึ่งแกนโทของวงรีที่ได้มาจากการเปลี่ยนรูปวงกลมรูปนั้น

ระยะทางไปยังขอบฟ้าของทรงกลมมีค่าประมาณเท่ากับมัชฌิมเรขาคณิตของระยะทางไปยังจุดบนทรงกลมที่อยู่ใกล้ที่สุดกับระยะทางไปยังจุดบนทรงกลมที่ไกลที่สุด หากกำหนดให้ระยะทางไปยังจุดบนทรงกลมที่ใกล้ที่สุดมีค่าน้อย

มัชฌิมเรขาคณิตถูกนำมาใช้ในการประมาณจัตุรัสพื้นที่เท่ารูปวงกลม (squaring the circle) ของศรีนิวาสะ รามานุชัน และการสร้างรูปสิบเจ็ดเหลี่ยมด้วย "mean proportional"

### อัตราส่วนลักษณะ
[thumb|right|การเปรียบเทียบพื้นที่เท่าระหว่างอัตราส่วนลักษณะต่าง ๆ ที่เคินส์ พาวเวอส์ ใช้เพื่อหามาตรฐาน[สมาคมวิศวกรภาพยนตร์และโทรทัศน์|เอสเอ็มพีทีอี 16:9 สีแดงคือ TV 4:3/1.33 สีส้มคือ 1.66 สีน้ำเงินคือ **16:9/1.7** สีเหลืองคือ 1.85 สีม่วงคือ Panavision/2.2 และสีชมพูคือ CinemaScope/2.35 ]]
มัชฌิมเรขาคณิตถูกใช้ในการเลือกอัตราส่วนลักษณะประนีประนอมในภาพยนตร์และภาพเคลื่อนไหว กล่าวคือหากมีอัตราส่วนลักษณะอยู่สองแบบ มัชฌิมเรขาคณิตของทั้งสองจะเป็นอัตราส่วนลักษณะที่ประนีประนอมระหว่างทั้งสองที่ทำให้บิดเบี้ยวหรือสูญเสียภาพไปเท่า ๆ กันในแง่หนึ่ง ในเชิงรูปธรรม รูปสี่เหลี่ยมสองรูปที่มีพื้นที่เท่ากัน (ที่จุดศูนย์กลางเดียวกันและมีด้านที่ขนานกัน) แต่มีอัตราส่วนลักษณะต่างกัน มีส่วนร่วมกันเป็นรูปสี่เหลี่ยมที่มีอัตราส่วนลักษณะเป็นมัชฌิมเรขาคณิตของทั้งสอง และเปลือกนอกของมัน (รูปสี่เหลี่ยมขนาดเล็กที่สุดที่ครอบรูปสี่เหลี่ยมทั้งสองรูป) ก็มีอัตราส่วนลักษณะเป็นมัชฌิมเรขาคณิตของทั้งสองเช่นกัน

ในการหาสมดุลระหว่างอัตราส่วนลักษณะ CinemaScope2.35 กับ 4:3 มัชฌิมเรขาคณิตเท่ากับ \sqrt{2.35 \times \frac{4}{3}} \approx 1.7701 
เอสเอ็มพีทีอี (SMPTE) จึงเลือกอัตราส่วนลักษณะ 16:9 = 1.77\overline{7} เคินส์ พาวเวอส์ (Kerns Powers) ค้นพบอัตราส่วนลักษณะนี้ผ่านวิธีการเชิงประจักษ์ เขาตัดรูปสี่เหลี่ยมออกเป็นพื้นที่เท่ากันและตัดออกให้มีอัตราส่วนลักษณะเท่ากับอัตราส่วนที่มีใช้อยู่แพร่หลายในขณะนั้น เมื่อนำมาซ้อนกันโดยวางจุดศูนย์กลางให้ตรงกัน เขาพบว่ารูปสี่เหลี่ยมอัตราส่วนลักษณะทั้งหมดใส่พอดีกับรูปสี่เหลี่ยมภายนอกที่มีอัตราส่วนลักษณะเท่ากับ 1.77:1 และทั้งหมดก็คลุมพื้นที่รูปสี่เหลี่ยมภายในร่วมกันที่มีอัตราส่วนลักษณะเท่ากับ 1.77:1 เช่นกัน 

เมื่อใช้เทคนิคหามัชฌิมเรขาคณิตแบบเดียวกันกับอัตราส่วนลักษณะ 16:9 และ 4:3 จะได้ผลลัพธ์โดยประมาณเท่ากับอัตราส่วนลักษณะ 14:9 (1.55\overline{5}...) ซึ่งในแบบเดียวกัน เป็นการประนีประนอมระหว่างอัตราส่วนทั้งสอง

### ขนาดกระดาษ
มัชฌิมเรขาคณิตถูกใช้คำนวณขนาดกระดาษซีรีส์ B และ C กระดาษขนาด B_n มีพื้นที่เท่ากับมัชฌิมเรขาคณิตของพื้นที่ของกระดาษขนาด A_n กับ A_{n-1} ตัวอย่างเช่น พื้นที่ของกระดาษ B1 เท่ากับ \frac{\sqrt{2}}{2}\mathrm m^2 เพราะเป็นมัชฌิมเรขาคณิตของพื้นที่ของกระดาษ A0 (1\mathrm m^2) กับของกระดาษ A1 (\frac{1}{2}\mathrm m^2) 

\sqrt{1\mathrm m^2 \cdot \frac{1}{2}\mathrm m^2}=\sqrt{\frac{1}{2}\mathrm m^4}=\frac{1}{\sqrt 2}\mathrm m^2= \frac{\sqrt 2}{2}\mathrm m^2

ขนาดกระดาษซีรีส์ C ใช้หลักการเดียวกัน โดยมีพื้นที่เท่ากับมัชฌิมเรขาคณิตของขนาดกระดาษซีรีส์ A และ B ตัวอย่างเช่น กระดาษ C4 มีพื้นที่เท่ากับมัชฌิมเรขาคณิตของพื้นที่ของกระดาษ A4 และ B4

ข้อได้เปรียบของความสัมพันธ์แบบนี้คือกระดาษ A4 สามารถใส่ลงในซองกระดาษขนาด C4 ได้พอดี และกระดาษทั้งสองใส่ลงในซองกระดาษขนาด B4 ได้พอดี

### อื่น ๆ
**[[ความราบเชิงสเปกตรัม]]* (Spectral flatness) ในการประมวลผลสัญญาณคือหน่วยวัดความแบนราบหรือความแหลมของสเปกตรัม มีนิยามเป็นอัตราส่วนระหว่างมัชฌิมเรขาคณิตกับมัชฌิมเลขคณิตของสเปกตรัมกำลัง
**[[สารเคลือบกันแสงสะท้อน]]* (Anti-reflective coatings) เป็นสารเคลือบที่ลดการสะท้อนระหว่างสื่อกลางสองประเภทที่มีดัชนีหักเหเท่ากับ n_0 และ n_2 โดยดัชนีหักเหที่ดีที่สุดของสารเคลือบกันแสงสะท้อน n_1 จะเท่ากับมัชฌิมเรขาคณิต n_1 = \sqrt{n_0 n_2}
*ใน*การผสมสีเชิงลบ* (Subtractive color mixing) เส้นโค้งความสะท้อนเชิงสเปกตรัม (spectral reflectance curve) ของส่วนผสมของสี (Color mixing) ที่มีระดับอ่อน (Tint, shade and tone) ความทึบแสง (Opacity (optics)) และความเจือจางเท่ากัน จะมีค่าโดยประมาณเท่ากับมัชฌิมเรขาคณิตของเส้นโค้งความสะท้อนของสีแต่ละสี โดยคำนวณที่แต่ละความยาวคลื่นในสเปกครัมของสีเหล่านั้น
**[[ตัวกรองมัชฌิมเรขาคณิต]]* (geometric mean filter) ถูกใช้ในการประมวลผลภาพเพื่อกรองสิ่งรบกวนออกไป

## ดูเพิ่ม

*การสร้างจัตุรัสพื้นที่เท่า (Quadrature (mathematics))
*การแจกแจงล็อกปรกติ (Log-normal distribution)
*ค่าเฉลี่ยกำลังสอง
*ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานเรขาคณิต (Geometric standard deviation)
*ทฤษฎีบทมัชฌิมเรขาคณิต
*ผลคูณ
*พิกัดเชิงไฮเพอร์โบลา (Hyperbolic coordinates)
*ภาวะความแปรปรวนต่าง (Heteroscedasticity)
*มัชฌิมเลขคณิต-เรขาคณิต
*มัชฌิมทั่วไป
*มัชฌิมฮาร์มอนิก
*มัชฌิมแบบเฮรอน (Heronian mean)
*มัชฌิมพีทาโกรัส
*มัชฌิมกึ่งเลขคณิต 
*มัชฌิมเรขาคณิตถ่วงน้ำหนัก (Weighted geometric mean)
*อสมการของมิวร์เฮด (Muirhead's inequality)
*อัตราผลตอบแทน (Rate of return)

## หมายเหตุ

## อ้างอิง

## แหล่งข้อมูลอื่น
*เว็บไซต์คำนวณมัชฌิมเรขาคณิตและเลขคณิต. 
*มัชฌิมเลขคณิตและเรขาคณิต (ภาษาอังกฤษ). 
*ควรใช้มัชฌิมเรขาคณิตเมื่อใด (ภาษาอังกฤษ). 
*การคำนวณมัชฌิมเรขาคณิตด้วยข้อมูลชนิดต่าง ๆ (ภาษาอังกฤษ). 
*มัชฌิมเรขาคณิตที่เว็บไซต์ MathWorld (ภาษาอังกฤษ). 
*ความหมายเชิงเรขาคณิตของมัชฌิมเรขาคณิต (ภาษาอังกฤษ). 
*เครื่องคำนวณมัชฌิมเรขาคณิตสำหรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ (ภาษาพีเอชพี)
*การคำนวณการแบ่งสรรปันส่วนที่นั่งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรสหรัฐโดยใช้มัชฌิมเรขาคณิต (ภาษาอังกฤษ). 
*เว็บไซต์แคลคูลัสแบบนอนนิวโตเนียน (ภาษาอังกฤษ). 
*นิยามและสูตรของมัชฌิมเรขาคณิต (ภาษาอังกฤษ). 
*   
* 

หมวดหมู่:มัชฌิม
หมวดหมู่:แคลคูลัสแบบนอนนิวโตเนียน