Файл: Кац М. Статистическая независимость в теории вероятностей, анализе и теории чисел.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2024

Просмотров: 79

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

38

ГЛАВА 2

7. Используя чебышевский прием, оценить меру множе ства, па котором

е(р) (0 + ...+ e < p ) (t )

 

 

 

 

 

 

 

> 8 ,

 

и доказать,

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П т Bn (p) = f(p)

 

 

 

 

 

 

7 1 -Ю О

 

 

 

 

 

равномерно

при

0 < / ? < 1

[по

определению

B n (Q)=f(Q)

и Вп (1) = /(1)]. (Это есть принадлежащее С. Бернштейну дока­

зательство

известной

теоремы Вейсрштрасса о приближении

непрерывных функций полиномами.)

условию

Липшица первого

8.

Пусть

/ (t)

удовлетворяет

порядка, т.

е.

 

 

 

 

 

 

 

 

l/(*i)-/(*i)l< M |*i-*2l.

0<*х, *,<1,

где М константа, нс зависящая

от

и <2. Доказать, что

 

 

 

1 /Ы -Я п Ы 1 <

м 1

 

 

9.

Пусть

 

 

 

 

У п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/(*)= < 4

 

0<« < 1.

 

Эта функция удовлетворяет условию Липшица первого по­

рядка.

Использовать

результат

задачи 7

гл.

1 для оценки

снизу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

Ш

- 4

-DI

 

 

и таким образом показать, что

порядок

l / У п оценки в за­

даче 8

наилучший из возможных.

 

 

 

 

10.Доказать, что для почти всех t

Е( Р ) ( 0 + . . . + е Ы ( г )

lim

--Р-

П-+0О

 


 

 

БОРЕЛЬ

И ПОСЛЕ

НЕГО

30

11.

Показать, что существует возрастающая функция y v (t),

такая,

что

 

 

 

 

 

 

4 р) (0 = <5fc

(фр(0). к =

\ , 2 , ... ,

 

(величины

e/i — двоичные

единицы).

Показать

далее, что

при Р Ф ~2

Функция фр (t) является «сингулярной»,

т. е. любое

множество положительной меры Е содержит подмножество Е,,

отличающееся от Е на множество меры 0 и

такое,

что образ

фр(/?,)

имеет меру 0. [См. L o m n i c k i

Z.t

I J l a m

S., Fund.

Math.,

23

(1934),237— 278,

в частности 268 —269 ]

 

12.

Доказать, что при любом е > 0 ряд

 

 

 

2

Г/ 2 log п

ki (<)+••■

 

 

 

,2+8 еХР \

у V

 

 

 

 

71 =

1

 

 

 

 

 

 

 

сходится почти всюду и что, следовательно, неравенство

 

 

Hm sup

У и log

га

<

у 2

 

 

 

и—vco

 

 

 

выполняется почти всюду.

 

 

что (|

Действительно)

Указание: следует заметить,

 

 

 

 

 

1

 

 

 

5

el \ n ( i ) + . . . + rn ( . D \d t<

 

el(ri

«)+■••+»•„ <.i))dt +

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_|- ^ е~1 (''1 (

0

+

-

(0)(ff = 2(ch|)n.

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

Замечание. Результат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim sup k i (0 +

- - ± Гг ь М <

у 2

 

П-*00

у Пlogjl


40

 

 

 

 

ГЛАВА 2

 

 

 

 

 

 

был впервые получен Харди и Литлвудом в 1914

г. довольно

сложным путем. Более сильный результат,'утверждающий, что

почти всюду

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim Sup -Ы ^ _ + - " + г"- М

=

/ 2 ,

 

 

 

 

П->со

 

 

у Пlog log п

 

 

 

 

 

был доказан в 1922 г.

Хинчиным.

Это значительно труднее

сделать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

«Герб

или решетка» — более абстрактное

изло­

жение.

Общепринятая структура

статистических тео­

рий (т. е. теорий, основанных на понятии вероят­

ности)

может быть кратко описана следующим образом.

Начинают с множества Q («пространства

выборок»),

мера (вероятность)

которого

принимается

равной

1.

В Q имеется

совокупность

подмножеств («элементар­

ных множеств»

или

«элементарных

событий»),

меры

(вероятности) которых заданы.

Задача состоит

в том,

чтобы

«продолжить»

эту меру на возможно более

широкую совокупность подмножеств Q.

 

 

 

Правила продолжения меры следующие:

 

 

 

1.

Если

Л,,

А„,

. . . —попарно

нопересекающнеся

(попарно несовместимые) подмножества Q (события)

и

если они измеримы (т. е.

 

может быть определена их

мера),

то их объединение

 

СО

Лк также измеримо и

 

 

[J

 

 

 

 

 

со

h=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

° °

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

и

А } =

 

2

 

И Л } ,

 

 

 

 

 

 

 

 

k—l

 

h=l

 

 

 

 

 

 

 

где ц

{ } — это мера,

приписанная

множеству в скоб­

ках.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

БОРЕЛЬ

И ПОСЛЕ НЕГО

 

41

 

2. Если А измеримо,

то также

измеримо и его до­

полнение Q — A.

(Из 1

и 2 следует,

что р { й — А) =

=

1 — р (И), и,

в

частности,

так

как

измеримость

й

постулирована,

то

мера

пустого множества

равна

0.)

 

3. Подмножество множества меры нуль измеримо.

Й,

Измеримые функции

/(со),

со 6 й,

определенные на

называются

«случайными

величинами»

(ужасная

и вводящая в заблуждение терминология, к сожале­ нию, непоправимо теперь закрепилась). Посмотрим, как включается в эту схему «герб или решетка».

Пространство выборок й в этом случае — просто мно­ жество всех бесконечных последовательностей симво­ лов Н и Т, т. е. последовательностей, подобных

со: Н Т Н Н Т Т Т . .. .

Что является элементарными событиями? Обычно это «цилиндрические множества», т. е. множества последо­ вательностей, у каждой из которых на конечном числе выбранных мест стоят одни и те же символы. Напри­ мер, множество всех последовательностей, у которых третий элемент Я , седьмой— Т и одиннадцатый— Т, есть цилиндрическое множество. Какие значения меры должны быть приписаны этим множествам? Это зави­ сит, конечно, от нематематических допущений относи­ тельно опытов с бросанием монеты. Эти допущения мы должпы перевести на математический язык. Не­ зависимые бросания «симметричной монеты» перево­ дятся на этот язык сопоставлением каждому цилиндри­

ческому множеству меры

1 V