ถ้า


10

สำหรับตัวแปรสุ่มแบบต่อเนื่องXหากE(|X|)มีค่า จำกัด คือlimn→∞nP(|X|>n)=0 ?

นี่เป็นปัญหาที่ฉันพบบนอินเทอร์เน็ต แต่ฉันไม่แน่ใจว่าจะมีหรือไม่

ฉันรู้ว่าnP(|X|>n)<E(|X|)ถือโดยอสมมาตรมาร์คอฟ แต่ฉันไม่สามารถแสดงได้ว่ามันจะเป็น 0 เมื่อnไปที่อนันต์


8
(1) ไม่จำเป็นต้องมีความต่อเนื่อง (2) แสดงความคาดหวังเป็นหนึ่งของฟังก์ชั่นการอยู่รอดที่n) (3) พิจารณาการควบคุมสิ่งที่ไม่ จำกัด จำนวนศูนย์จะบอกเป็นนัยเกี่ยวกับความคาดหวังได้อย่างไร Pr(|X|>n)
— whuber

@ การออกกำลังกายที่ดีเยี่ยม! ฉันคิดว่าฉันมีคำตอบที่ถูกต้อง แต่เนื่องจากดูเหมือนself-studyฉันไม่คิดว่าฉันควรเขียนที่นี่ ฉันสามารถสร้างห้องแชทส่วนตัวและแสดงวิธีแก้ปัญหาให้ฉันเพื่อที่คุณจะสามารถบอกได้ว่ามันถูกต้องหรือไม่?
— DeltaIV

1
@Delta นี่เป็นกรณีที่การโพสต์คำตอบของคุณดูเหมือนจะดีสำหรับฉัน: OP มีคำถามย่อยเฉพาะและไม่ปรากฏว่าเป็นการหลอกหลอนคำตอบการบ้าน
— whuber

@ เมื่อมีสิ่งนี้ทำให้ฉันนึกถึงการไม่มีการกระจายตัวแบบสม่ำเสมอของตัวเลขธรรมชาติ - นี่หมายความว่าในขณะที่ไม่จำเป็นต้องมีความต่อเนื่องที่นี่ความสามารถในการนับเพิ่มคืออะไร?
— Bill Clark

คำตอบ:


10

ดูลำดับของตัวแปรสุ่มกำหนดโดยเก็บค่าขนาดใหญ่เพียง:เป็นที่ชัดเจนว่าดังนั้นโปรดทราบว่าและสำหรับแต่ละnดังนั้น LHS ของ (1) มีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์โดยบรรจบเด่น{Yn}|X|

Yn:=|X|I(|X|>n).
Yn≥nI(|X|>n)
(1)E(Yn)≥nP(|X|>n).
Yn→0|Yn|≤|X|n

ฉันคิดว่าคุณหมายถึง "RHS" ในประโยคสุดท้ายของคุณไม่อย่างนั้นก็ทำได้ดี!
— jbowman

@jbowman, s / เขาหมายถึงโดยทฤษฎีการบรรจบที่โดดเด่น (โปรดทราบว่าเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะบรรลุข้อสรุปนั้น) ฉันได้เพิ่มลิงก์ไปยัง DCT บน wikipediaEYn→0Yn→0
— P.Windridge

@ P.Windridge - ฉันไม่ได้อ่านอย่างละเอียดพอและเชื่อมโยง "So LHS" กับสมการที่ 1 แทนที่จะใช้ประโยคก่อนหน้า ความผิดฉันเอง.
— jbowman

โปรดทราบว่าเป็นตัวแปรสุ่ม ในแง่ใด YnYn→0
— YHH

@YHH คอนเวอร์เจนซ์นั้นเป็นจุด: สำหรับทุก ,ωYn(ω)→0 เช่น n→∞.
— grand_chat

3

ฉันสามารถให้คำตอบสำหรับตัวแปรสุ่มแบบต่อเนื่อง (แน่นอนมีคำตอบทั่วไปมากขึ้น) ปล่อยY=|X|:

E[Y]=∫0∞yfY(y)dy=∫0nyfY(y)dy+∫n∞yfY(y)dy≥∫0nyfY(y)dy+n∫n∞fY(y)dy=⋯+n(FY(∞)−FY(n))=⋯+n(1−FY(n))=∫0nyfY(y)dy+nP(Y>n)

ดังนั้น

0≤nP(Y>n)≤(E[Y]−∫0nyfY(y)dy)

ตอนนี้เนื่องจากโดยสมมติฐาน E[Y] มี จำกัด เรามีสิ่งนั้น

limn→∞(E[Y]−∫0nyfY(y)dy)=E[Y]−limn→∞∫0nyfY(y)dy=E[Y]−E[Y]=0

แล้วก็

limn→∞nP(Y>n)=0

โดยทฤษฎีบทแซนด์วิช


@ P.Windridge คุณช่วยโปรดตรวจสอบว่าการใช้ทฤษฎีการลู่เข้าครอบงำของฉันถูกต้องหรือไม่? ฉันมีปริมาณnP(Y>n)ซึ่งไม่เป็นค่าลบและไม่มากกว่าปริมาณที่มีค่า จำกัด เท่ากับ 0 limn→∞nP(Y>n)=0ในการประยุกต์ใช้ทฤษฎีบทของฉัน ขอบคุณ
— DeltaIV

2
@ DeltaIV- ก่อนเพื่อชี้แจง "an≤bn≤cn และ an,cn→l หมายถึง bn→l"ไม่ใช่ทฤษฎีบทบรรจบที่โดดเด่น (โดยปกติจะเรียกว่าทฤษฎีบทแซนด์วิช)
— P.Windridge

1
@ DeltaIV- ไม่คุณไม่ต้องการ DCT, MCT ก็เพียงพอแล้ว (รวมถึงความเป็นไปได้ที่ EY=∞แต่คุณไม่สามารถพูดได้ EY−EY=∞−∞=0! )
— P.Windridge

1
ไม่มีปัญหา. Btw ฉันรู้E[Y]มีข้อ จำกัด แน่นอนโดยฉันเพิ่งอธิบายว่าคุณใช้สมมติฐานนั้นอย่างไร (MCT ไม่ต้องการมันเหมือน DCT ซึ่ง @grand_chat ใช้และฉันหวังว่าคุณจะดู :))
— P.Windridge

1
@ P.Windridge ah, ok! ฉันไม่ได้สังเกตว่า MCT ไม่ต้องการสมมติฐาน ฉันได้ดู DCT นั่นคือเหตุผลที่ฉันคิดว่าฉันไม่ต้องการมันเพื่อการพิสูจน์ของฉัน :) ฉันจ่ายในราคาที่ไม่ได้รับการสอนเกี่ยวกับการบูรณาการ Lebesgue ที่มหาวิทยาลัย ... ด้วยเหตุนี้ฉันจึงเคย ทำแคลคูลัสความน่าจะเป็นในรูปของ pdf แทนที่จะเป็นในแง่ของมาตรการ
— DeltaIV

0

E|X|<∞⇔E|X|I|X|>n→0 (บูรณาการอย่างสม่ำเสมอ)

E|X|=E|X|I|X|>n+E|X|I|X|≤n

E|X|I|X|>n≤E|X|<∞

E|X|I|X|>n≥nEI|X|>n=nP(|X|>n)

E|X|I|X|>n→0⇒nP(|X|>n)→0⇒P(|X|>n)→0

กล่าวคือ limn→∞P(|X|>n)=0

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.