Файл: Кахан, Ж. -П. Случайные функциональные ряды.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 136

Скачиваний: 0

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

 

НЕРЕГУЛЯРНОСТЬ. УСЛОВИЯ НА КОЭФФИЦИЕНТЫ

137

г = 1,

2, . . . , |х.

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

P ( £ ) < f i v ( l

-$f

 

 

 

 

для

некоторых

положительных

чисел

В

и р,

зависящих

только от С.

 

 

 

 

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о . Если

t и /

фиксированы,

то,

согласно неравенству Пэли — Зигмунда

(см.

стр. 48),

имеем

 

 

 

 

 

 

p ( | P / ( 0 l < j « 7 / ) < l - e ,

e = - ^ m i n ( j ,

 

 

Если же фиксировано t, то

P ( v / , | P / W K ^ / ) < ( l - e f .

Положим tk = 2nklK, k = l, 2, К, где К —нату­ ральное число, которое будет подобрано позже. Обо­

значим

через

Ek событие: существует k

(\^.k^.K)t

такое,

что

 

 

для

каждого

/. Тогда

 

Для

каждого

/ имеем

 

 

 

— V

— V

 

 

 

 

#(И P / t ) < | ( v + l ) 3

^

 

Но,

согласно

неравенству

Бьенэйме

(см. стр.

19),

 

' ( i a > i « ] < ^ .

 

Далее, обозначим через

событие:

(я//С)|| Р/

^ <7//4

для

каждого

/. Имеем

 

 

 

1

v(F'\^

3 2 я 2 ц ( у + О 3


138

 

ГЛАВА VIII

 

Если

задано

t, то найдется такое tk,

что

 

 

\Pi(tk)-Pi(t)\<f\\P/\L

 

для

каждого

/. Следовательно, из Е

и Е'к вытекает Ek.

Иными словами, Ek U OE'k U СЕ — полное вероятностное пространство и

P ( £ * ) + 1 - P ( £ i ) + 1 - P ( £ ) > l .

Из предыдущих неравенств следует, что

Р ( £ ) < К ( 1 - в Г + 3 2 я 2 у ) 3 .

Полагая

К = [11 (v + 1) (1 — е ) _ ц / 3 ] +

1, мы получаем тре­

буемое неравенство.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Нерегулярность всюду

(продолжение)

 

Теперь мы в состоянии закончить

доказательство

теоремы

4. Мы докажем

даже

несколько

 

более

общий

результат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т е о р е м а

5.

Пусть

выполнено

 

условие

(4)

и ряд

(1) п. н. представляет

непрерывную

функцию

F.

Крэме

того,

пусть

для всякого

р ^

I

существует

такая

после­

довательность

положительных

целых

чисел

К/, что

 

Я/ +

2 р / < Я у

+ 1 - 2 р / + '

 

( / = 1 , 2 , . . . ) ,

(13)

 

 

 

И т ( о 2 / а

 

2

 

 

* ( * • ) ) >

0

 

(14)

(О <

1). Если

а <

1,

то почти

наверное

 

 

 

Ш

1^(< +

* ) - ^ ( 0 1 >

о

д

л я

к

а ж д о

г

о

L

 

 

н->о

 

 

 

 

I л

Г

 

 

 

 

 

 

 

Если

а = 1 ,

то почти

наверное

 

F

нигде

не

дифферен­

цируема.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Пусть

р =

р (С)

 

определено,

согласно

предложению

3, и р < (1 — р ) -

1 .

Предполо­

жим

сначала,

что а <

1. Если р выбрано, то тем самым


НЕРЕГУЛЯРНОСТЬ. УСЛОВИЯ НА КОЭФФИЦИЕНТЫ

139

определено А/. Положим v/ = [2p/ ] и

 

 

U|<v,

1 '

 

где А„ = -j

Хпе'Ф".

Из условия

(13)

следует, что коэф­

фициенты

полинома

Р / ( / = 1 , 2, . . . )

являются незави­

симыми комплексными случайными величинами, кото­ рые по предположению симметрические. Следовательно,

можно применить

предложение

3 с произвольно

боль­

шим

ц. и v = v^. Так как из

нашего

выбора р и vt

сле­

дует,

что

 

l i m v } i

( l — ЭГ==0,

 

 

 

 

 

 

 

то событие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

« 1 ^ / ( 0 1 ^ 4 " ^

0 ~ 1 >

2,

•••)

для

некоторого

 

имеет

вероятность

0.

Точно

так же

событие

 

 

« l ^ / ( 0 K j < 7 /

(/ =

/<>» /о+1» •••)

Для некоторого

имеет

вероятность

0,

 

каково

бы

ни было /0 . Следова­

тельно, событие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Pj{t) =

o(qj)

 

( / - > о о )

для некоторого

 

 

имеет

вероятность

0.

Далее,

имеем

 

 

 

 

I » K V /

 

 

 

 

 

 

 

| п | < р /

 

 

а потому на основании (14)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

p'aqf

>

0.

 

 

 

 

 

 

 

I

->оо

 

 

 

 

 

Иными словами,

vja =

0(qt)

(}->оо).

Наконец, событие

 

«Р/ (t) = о (ууа)

 

(j - > оо) для некоторого

 

 

имеет Ёероятность

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

Возвращаясь

к

предложению

1 (см. стр. 135) и по­

лагая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(А-п = Ап),


140

 

 

 

 

ГЛАВА VIII

 

 

 

 

 

мы видим,

что событие

 

 

 

 

 

 

 

 

«Pj(t) = o(vJa)

 

(j—>oo) для некоторого

включает событие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«F(t + h) — Р(t) =

о (|Л| а )

(Л->0)

для

некоторого

Следовательно, это последнее событие также

имеет

вероятность

0,

и

это

доказывает

первую

часть тео­

ремы

5 (а < 1).

 

 

 

 

Vy =

 

 

 

 

 

В

случае а = 1

положим

[p7 ] и

 

 

 

 

 

p,(t)=

 

2

 

ь'п.чЛ,+пе1,

 

 

 

 

 

 

 

]n|<2v,-2

'

N

r n

 

 

 

Применим снова предложение 3. Здесь

 

 

 

 

 

я)=\

 

2

kn,Vj&

 

{xlj+n)

 

 

 

 

 

 

|n|<2v/ -2

 

 

 

 

 

 

и, согласно

(14), \jl

=

0{(j^.

Следовательно,

событие

 

«P/(t)

=

o(yjl)

для некоторого

 

 

имеет

вероятность

0. Применяя

предложение 2

вместо

предложения 1, получим,

что событие

 

 

 

 

«F дифференцируема при некотором

 

имеет

вероятность

0.

Этим

заканчивается

доказатель­

ство теоремы 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Остается

еще доказать

теорему

4. Для этого

доста­

точно заметить, что из предположений

теоремы

4 вы­

текают предположения

теоремы

5.

Действительно, это

почти

очевидно,

если

выбрать

 

 

 

 

 

 

K, =

[Kpi], где К +

 

2^р(К-2).

 

 

9.Расходимость всюду

Вэтом параграфе мы рассмотрим ряд (2)

2 Кеш,