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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 134

Скачиваний: 0

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

178

ГЛАВА X

и Зигмунда состоит в рассмотрении случайного ряда

0 0

а.-

п=1 1 2

Мы воспользуемся вместо преобразования Пуассона со­ пряженным преобразованием Пуассона ряда (2).

Обозначая через Qr сопряженное ядро Пуассона, т. е. полагая

QAt)=2%r«sinnt=

 

 

, _ 2

2г sin t

 

 

« > < r < i ) ,

 

 

2 ;

c t ; + r

2

 

 

 

 

 

 

sin/xr = -j-z:

 

 

 

 

 

 

 

рассмотрим

теперь ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si e / m ^ ^ - e / ) .

 

 

 

(22)

Тогда

имеем

Qr

* PT> = Qrrr. По тем лее причинам, что и

для ряда

(21), ряд (22) сходится

п. н. равномерно отно­

сительно

/ и г ,

если

 

г < г 0 <

!•

Обозначим его сумму

через

v (re") и назовем

ее сопряженным

 

преобразованием

Пуассона

ряда

(2). Таким

образом,

u(z)

и а (г) —слу­

чайные

сопряженные

гармонические

функции

в круге

| г | < 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чтобы доказать теорему 4, мы покажем, что и

и v

почти

наверное

удовлетворяют тем же условиям, что g

и g,

если

последовательность

т./ выбрана

надлежащим

образом. На основании

предложения

1 достаточно дока­

зать

следующее

утверждение.

со

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р е д л о ж е н и е

 

2.

Если

2 т /

=

° ° . то п.

н.

lim| v (reli)

| = оо для

почти

всех

t и v{z)

почти

наверное

не принадлежат

ни

к

какому

классу

h^.

 

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о

п р е д л о ж е н и я

2.

Так как

Q, (8; ) =

c t g _ , то ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ^ ( m i n ( l ,

mp*(Bt)))

 

 

 

 


СЛУЧАЙНЫЕ ТОЧЕЧНЫЕ МАССЫ НА ОКРУЖНОСТИ

179

сходится или расходится одновременно с рядом У^т^

Согласно нашему предположению, последний ряд расхо­ дится. Из теоремы 6 (гл. I I I , стр. 53) следует, что

оо

 

S m 2 Q 2 ( 0 / ) = o o п. н.

(23).

Поэтому (теорема 4 из гл. I I I на стр. 50) ряд

оо

2e^m/ Q1 1 (0/) п. н. неограничен при г - > 1 , т. е.

lim ] v (z) | = оо п. н.

Далее,

для

каждого

заданного

t

функции

v(z)

и v (zeu)

— подобные гармонические

функции.

Поэтому

lim| v (re") | =

оо п. н. для каждого

заданного

t;

следо-

вательно, п. н. lim | v (relt)

| = оо почти

всюду.

Это пер-

 

 

г->1

 

 

 

 

 

вая часть предложения

2.

 

 

 

 

Чтобы доказать вторую часть, рассмотрим произ­ вольную возрастающую последовательность г„, стремя­ щуюся к 1, и положим.

 

 

/

\1/2

 

 

 

Р.(О = ( 2

- в , ) ) .

 

Согласно (23), имеем limp„(0) = oo п. и.; поэтому

 

 

П - >оо

 

 

 

Р ( р п ( 0 ) > р л

, п=\,

2, . . . ) > 1/2

 

для некоторой

неограниченно

возрастающей

последо­

вательности

р„. Кроме

того,

поскольку р„(^)

и рп (0)

подобны, то,

 

 

 

 

 

P(Pn(t)>Pn,

 

2, . . . ) > 1/2,

 

каково бы

ни

было t.

Так как событие, которое мы

рассматриваем, зависит лишь от 8j, 92 , . . .

(и не зависит

от е,, е2 , . . . ) , то можно писать

PQ,( )

вместо Р ( ) .

Пусть заданы t и последовательность

9 Ь

02, . . . так,

что р „ ( 0 > Р п Для л = 1 , 2 , . . . ,

и пусть

0 < Я < 1 .


180 ГЛАВА X

Рассмотрим

следующее

событие

в

Qg:

оо

 

 

 

/ оо

 

у/2

т. е. | vn (relt)

I > Яр„(/).

Используя

неравенство Пэли—

Зигмунда

(2), см. стр.

 

49, имеем

 

Р 0

, ( I о (/-«е") I

>

Ь-Рп (/))

>

Л = - i - (1 - Я2)*.

Поэтому для

каждого

данного t

 

 

Р ( | о ( г „ е " ) | > Л р я ) > - Э . ,

 

л = 1 , 2

Теперь мы находимся в тех же условиях, что и на стр. 77.

Если п задано, то через &

мы

будем

обозначать

(со, /)-

множество, где | v (r„e") | >

Яр„; через Et (t задано)

будем

обозначать

со-множество,

 

где

(<o,t)^&;

через

Еа

(со задано)

будем обозначать

/-множество,

где (со, t)

с= %,

и, наконец, через F будем обозначать событие mes

 

Eei>r\.

Имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я т ! < j P{Et)dt =

mes&=

j

+

J mes

£ В

Р ( А » ) <

 

 

поэтому

 

 

 

 

" < 2 n P ( f ) + T i ( I - P ( f ) ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Записывая

теперь

/\,

вместо

/•",

получим

 

 

 

 

 

 

P ( H m F B ) > ( " ~ ° л.

 

 

 

 

 

Поскольку событие Fn

влечет за собой неравенство

 

J4{\o(rne")№>bvu(Pn),

 

 

 

 

 

то lim Fn

влечет

за

собой

v ф

для

всех

опреде-

П->оо

 

 

 

 

 

 

нуля и единицы v

ляющих функций

Согласно закону

п. н. не принадлежит ни к

какому классу

это

вто­

рая часть

предложения 2.

 

 

 

 

 

 

 

 



СЛУЧАЙНЫЕ ТОЧЕЧНЫЕ МАССЫ НА ОКРУЖНОСТИ

181

 

7. Еще о случае

2 " * / в 1

 

 

До сих пор мы определяли ряд (20)

как формальную

свертку

ряда (2) и

функции

ср. На

самом

деле

мы

докажем,

что для всех функций класса С0 0

он почти

наверное

является

сверткой функции

<р и некоторого

распределения Шварца.

Простейшее определение этого случайного распре­ деления Шварца состоит в следующем. Определим

формально коэффициенты

Фурье ряда (2):

 

C l l - S e / m / e - " , e / ( « = . . . . - 1 , 0, I , . . . ) .

(24)

Все эти ряды сходятся почти наверное; далее,

Спсим­

метрическая комплексная

случайная величина и, в силу

оо

 

 

предположения ^rrf^l,

имеем

 

# ( | С „ р ) = 1 .

 

Поэтому Р ( | С„ | > | п |) <Г 1//г2, т. е., согласно

лемме

Бореля — Кантелли, С„ =

О (| п |) п. н. Отсюда следует,

что ряд

 

 

00

п.н. является рядом Фурье некоторого распределения Шварца, которое мы обозначим через Т (кроме того, нетрудно доказать, что Т п. н. является производной

некоторой

локально ограниченной

функции

(см. упр. 6)).

 

 

оо

 

 

Если Ф (/) =

2 Упешфункция

класса С°° на окруж-

 

1

—оо

 

 

ности, то

при условии, что Сп медленно

возрастаю­

щая последовательность, т. е. почти наверное, можно определить обычную свертку

Г * Ф ( 0 = £ с л у „ е ' » ' .