Gdyby


10

Dla ciągłej zmiennej losowej X , jeśli E(|X|) jest skończone, to czy limn→∞nP(|X|>n)=0 ?

Jest to problem, który znalazłem w Internecie, ale nie jestem pewien, czy się utrzymuje.

Wiem, że nP(|X|>n)<E(|X|) utrzymuje nierówność Markowa, ale nie mogę pokazać, że idzie do 0, gdy n idzie do nieskończoności.


8
(1) Ciągłość nie jest potrzebna. (2) Wyraź oczekiwanie jako całkę funkcji przeżycia . (3) Rozważmy przeciwieństwo: co oznaczałoby niezerowe ograniczenie w oczekiwaniu? Pr(|X|>n)
— whuber

@whuber ładne ćwiczenie! Myślę, że mam poprawną odpowiedź, ale skoro tak wygląda self-study, nie sądzę, że powinienem ją tutaj pisać. Czy mogę stworzyć prywatny czat i pokazać wam moje rozwiązanie, abyście mogli mi powiedzieć, czy jest poprawny?
— DeltaIV

1
@Delta To jest przypadek, w którym opublikowanie odpowiedzi wydaje mi się w porządku: OP ma konkretne pytanie cząstkowe i nie wydaje się być trollingiem w poszukiwaniu odpowiedzi na zadanie domowe.
— whuber

@whuber to przypomina mi nieistnienie rozkładzie równomiernym ciągu liczb naturalnych - to oznacza, że podczas gdy ciągłość nie jest potrzebny tutaj, policzalny addytywności jest ?
— Bill Clark,

Odpowiedzi:


10

Spójrz na sekwencję zmiennych losowych zdefiniowaną przez zachowanie tylko dużych wartości:Oczywiste jest, że , więc Zauważ, że idla każdego . Zatem LHS z (1) dąży do zera przez dominującą zbieżność .{Yn}|X|

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

Myślę, że masz na myśli „RHS” w ostatnim zdaniu, w przeciwnym razie dobra robota!
— jbowman

@jbowman, on / on znaczy EYn→0 przez dominujące twierdzenie o konwergencji (zauważ, że Yn→0sam nie wystarczy, aby dojść do tego wniosku). Dodałem link do DCT na wikipedii
— P.Windridge

@ P.Windridge - Nie przeczytałem wystarczająco uważnie i skojarzyłem „So the LHS” z równaniem 1, zamiast z poprzednim zdaniem. Mój błąd.
— jbowman

Zauważ, że Yn jest zmienną losową. Yn→0w jakim sensie?
— YHH

@YHH Konwergencja jest punktowa: dla każdego ω, Yn(ω)→0 tak jak n→∞.
— grand_chat

3

Mogę podać odpowiedź na ciągłą zmienną losową (z pewnością jest bardziej ogólna odpowiedź). PozwolićY=|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)

A zatem

0≤nP(Y>n)≤(E[Y]−∫0nyfY(y)dy)

Teraz, skoro hipoteza E[Y] jest skończony, mamy to

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

Następnie

limn→∞nP(Y>n)=0

według twierdzenia o kanapkach.


@ P.Windridge, czy mógłbyś sprawdzić, czy moje użycie dominującego twierdzenia o zbieżności jest prawidłowe? Mam ilośćnP(Y>n), która jest nieujemna i nie jest większa niż ilość, której limit wynosi 0 limn→∞nP(Y>n)=0w moim zastosowaniu tego twierdzenia. Dzięki
— DeltaIV,

2
@ DeltaIV- po pierwsze, aby wyjaśnić, „an≤bn≤cn i an,cn→l implikuje bn→l„NIE jest zdominowanym twierdzeniem o konwergencji (zwykle nazywa się to twierdzeniem kanapkowym).
— P.Windridge

1
@ DeltaIV - nie, nie potrzebujesz DCT, wystarczy MCT (obejmuje to również taką możliwość EY=∞, ale nie możesz powiedzieć EY−EY=∞−∞=0! )
— P.Windridge

1
Nie ma problemu. Btw, wiemE[Y]jest skończony z założenia, ja właśnie wyjaśniłem, gdzie używasz tego założenia (sam MCT nie wymaga go, w przeciwieństwie do DCT, którego używał @grand_chat i mam nadzieję, że spojrzałeś :)).
— P.Windridge

1
@ P.Windridge ah, ok! Nie zauważyłem, że MCT nie wymaga założenia. Rzuciłem okiem na DCT, dlatego pomyślałem, że nie potrzebuję go na dowód :) Płacę za to, że nie uczono mnie o integracji Lebesgue na uniwersytecie ... z tego powodu jestem przyzwyczajony wykonaj rachunek prawdopodobieństwa w kategoriach pdf, zamiast miar.
— DeltaIV

0

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

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

to znaczy limn→∞P(|X|>n)=0

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.