Se


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Per una variabile casuale continua , se è finito, è ?XE(|X|)limnnP(|X|>n)=0

Questo è un problema che ho riscontrato su Internet, ma non sono sicuro che sia valido o meno.

So che detiene la disuguaglianza di Markov, ma non posso mostrare che va a 0 come va all'infinito.nP(|X|>n)<E(|X|)n


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(1) La continuità non è necessaria. (2) Esprimi l'aspettativa come parte integrante della funzione di sopravvivenzaPr(|X|>n). (3) Considera il contrapositivo: cosa implicherebbe un limite diverso da zero sull'aspettativa?
whuber

@whuber bel esercizio! Penso di avere una risposta corretta, ma dato che sembra self-study, non penso che dovrei scriverla qui. Posso creare una chat room privata e mostrarvi la mia soluzione, in modo che possiate dirmi se è corretta?
DeltaIV,

1
@Delta Questo è un caso in cui pubblicare la tua risposta mi sembra perfetto: l'OP ha una sotto-domanda specifica e non sembra essere solo alla ricerca di risposte a casa.
whuber

@whuber questo mi ricorda la non esistenza di una distribuzione uniforme sui numeri naturali - questo significa che mentre non è necessaria la continuità qui, l'aggiunta è numerabile ?
Bill Clark,

Risposte:


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Guarda la sequenza di variabili casuali {Yn} definito mantenendo solo valori elevati di |X|:

Yn: =|X|io(|X|>n).
È chiaro che Ynnio(|X|>n), così
(1)E(Yn)nP(|X|>n).
Nota che Yn0 e |Yn||X| per ciascuno n. Quindi l'LHS di (1) tende a zero per convergenza dominata .

Penso che intendi "RHS" nella tua frase finale, altrimenti, buon lavoro!
jbowman,

@jbowman, vuol dire EYn0 dal teorema di convergenza dominato (si noti che Yn0da solo non è sufficiente per giungere a tale conclusione). Ho aggiunto il link a DCT su wikipedia
P.Windridge il

@ P.Windridge - Non ho letto abbastanza attentamente e ho associato "So the LHS" all'equazione 1, anziché alla frase precedente. Colpa mia.
jbowman,

Nota che Yn è una variabile casuale. Yn0in che senso?
YHH,

@YHH La convergenza è puntuale: per ogni ω, Yn(ω)0 come n.
grand_chat

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Posso fornire una risposta per una variabile casuale continua (c'è sicuramente una risposta più generale). PermettereY=|X|:

E[Y]=0yfY(y)dy=0nyfY(y)dy+nyfY(y)dy0nyfY(y)dy+nnfY(y)dy=+n(FY()-FY(n))=+n(1-FY(n))=0nyfY(y)dy+nP(Y>n)

così

0nP(Y>n)(E[Y]-0nyfY(y)dy)

Ora, poiché per ipotesi E[Y] è finito, ce l'abbiamo

limn(E[Y]-0nyfY(y)dy)=E[Y]-limn0nyfY(y)dy=E[Y]-E[Y]=0

Poi

limnnP(Y>n)=0

dal teorema sandwich.


@ P.Windridge potresti verificare che anche il mio uso del teorema di convergenza dominante sia corretto? Ho una quantità,nP(Y>n), che è non negativo e non superiore a una quantità il cui limite è 0, quindi limnnP(Y>n)=0nella mia applicazione del teorema. Grazie
DeltaIV

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@ DeltaIV- per prima cosa, per chiarire "un'nBncn e un'n,cnl implica Bnl"NON è il teorema di convergenza dominato (di solito si chiama teorema sandwich).
P.Windridge

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@ DeltaIV- no, non hai bisogno di DCT, MCT è abbastanza (questo include la possibilità che EY=, ma poi non puoi dirlo EYEY==0! )
P.Windridge,

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Nessun problema. A proposito, lo soE[Y]è finito per ipotesi, stavo solo spiegando dove usi quell'ipotesi (lo stesso MCT non lo richiede, a differenza del DCT, che @grand_chat ha usato e spero che tu abbia guardato :)).
P.Windridge,

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@ P.Windridge ah, ok! Non ho notato che MCT non richiede il presupposto. Ho dato un'occhiata al DCT, è per questo che pensavo di non averne bisogno per la mia prova :) Pago il prezzo di non essere stato insegnato sull'integrazione di Lebesgue all'università ... per questo motivo, sono abituato a eseguire calcoli di probabilità in termini di pdf, anziché in termini di misure.
DeltaIV

0

E|X|<E|X|io|X|>n0 (uniformemente integrabile)

E|X|=E|X|io|X|>n+E|X|io|X|n

E|X|io|X|>nE|X|<

E|X|io|X|>nnEio|X|>n=nP(|X|>n)

E|X|io|X|>n0nP(|X|>n)0P(|X|>n)0

vale a dire limnP(|X|>n)=0

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