Якщо є кінцевим, то ?


10

Для безперервної випадкової величини X , якщо E(|X|) кінцева, limn→∞nP(|X|>n)=0 ?

Це проблема, яку я знайшов в Інтернеті, але я не впевнений, тримається він чи ні.

Я знаю, що nP(|X|>n)<E(|X|) дотримується нерівності Маркова, але я не можу показати, що він іде до 0, оскільки n переходить до нескінченності.


8
(1) Неперервність не потрібна. (2) Висловіть очікування як інтеграл функції виживання Pr(|X|>n) . (3) Розглянемо контрастну позицію: що означатиме ненульова межа щодо очікування?
— whuber

@whuber приємна вправа! Я думаю, що маю правильну відповідь, але так як це виглядає self-study, я не думаю, що я повинен писати це тут. Чи можу я створити приватну кімнату чату і показати вам своє рішення, щоб ви могли мені сказати, чи правильно це?
— DeltaIV

1
@ Дельта Це випадок, коли розміщення вашої відповіді мені здасться прекрасним: в ОП є специфічне підзапитання і воно, здається, не просто для того, щоб шукати відповіді на домашнє завдання.
— whuber

@whuber це нагадує мені про відсутність рівномірного розподілу за натуральними числами - чи це означає, що хоча наступність тут не потрібна, чисельність адитивності є ?
— Білл Кларк

Відповіді:


10

Подивіться на послідовність випадкових змінних визначених збереженням лише великих значень:Зрозуміло, що , тому Зверніть увагу, що ідля кожного . Отже LHS (1) прагне до нуля за домінуючої конвергенції .{Yn}|X|

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

Я думаю, ви маєте на увазі "RHS" у своєму останньому реченні, інакше хороша робота!
— jbowman

@jbowman, s / він означає за домінуючою теоремою конвергенції (зауважте, що лише недостатньо для досягнення цього висновку). Я додав посилання на DCT у wikipediaEYn→0Yn→0
— P.Windridge

@ P.Windridge - Я не читав достатньо уважно і пов’язував "Так LHS" з рівнянням 1, а не з попереднім реченням. Моє ліжко.
— jbowman

Зауважимо, що - випадкова величина. в якому сенсі? YnYn→0
— YHH

@YHH Конвергенція точково: Для кожного , в . ωYn(ω)→0n→∞
— grand_chat

3

Я можу надати відповідь на суцільну випадкову змінну (напевно, є більш загальна відповідь). Нехай:Y=|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)

Таким чином

0≤nP(Y>n)≤(E[Y]−∫0nyfY(y)dy)

Тепер, оскільки за гіпотезою є кінцевим, ми маємо цеE[Y]

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

Тоді

limn→∞nP(Y>n)=0

за теоремою сендвіч.


@ P.Windridge, чи можете ви, будь ласка, переконатися, що також моє використання теорії конвергенції, що домінує, є правильним? У мене є кількість , яка не відмовляється, і не більша за величину, межа якої дорівнює 0, таким чином у моєму застосуванні теорема. СпасибіnP(Y>n)limn→∞nP(Y>n)=0
— DeltaIV

2
@ DeltaIV - спочатку для уточнення " і означає " НЕ є домінуючою теоремою конвергенції (зазвичай її називають теоремою сендвіч). an≤bn≤cnan,cn→lbn→l
— P.Windridge

1
@ DeltaIV- ні, вам не потрібен DCT, MCT достатньо (це включає можливість, що , але тоді ви не можете сказати !)EY=∞EY−EY=∞−∞=0
— P.Windridge

1
Нема проблем. До речі, я знаю, що є кінцевим припущенням, я просто пояснював, де ви використовуєте це припущення (сам MCT не вимагає цього, на відміну від DCT, який використовував @grand_chat, і я сподіваюся, ви подивилися :)). E[Y]
— P.Windridge

1
@ P.Windridge ах, добре! Я не помітив, що MCT не вимагає припущення. У мене був погляд на DCT, тому я вважав, що мені це не потрібно для доказів :) Я плачу ціну, що не навчався про інтеграцію Лебега в університеті ... З цієї причини я звик зробіть обчислення ймовірності з точки зору pdfs, а не з точки зору заходів.
— DeltaIV

0

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

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

тобтоlimn→∞P(|X|>n)=0

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.