ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 126
Скачиваний: 0
ГАУССОВСКИЕ СЛУЧАЙНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ГАУССОВСКИЕ РЯДЫ 197
daj — вероятность в Qy. Рассмотрим числа
где 1д — индикатор-функция, определенная на стр. 11.
Если |
Н т а ^ |
= |
0 |
для |
каждого |
|
ц, |
|
то |
п. |
н. |
имеем |
|||||||||
|
V-» оо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А/ |
|
Р ( Н т Л у ) = 1 . |
Простейшим |
является |
|
случай, |
когда |
||||||||||||||||
зависит лишь от с©/; тогда мы получаем |
лемму |
Бореля— |
|||||||||||||||||||
Кантелли. Пусть теперь А/ зависит |
лишь |
от |
0(, |
|
©/, |
||||||||||||||||
и пусть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р ( / |
1А,(Щ |
|
|
|
<й,)ё®,> |
pj)>q, |
|
|
|
|
(33) |
|||||||
для / = 1 , 2 , . . . . |
Неравенство (33) означает, |
что вероят |
|||||||||||||||||||
ность наступления события А,-, |
когда |
|
|
|
а>у_, |
||||||||||||||||
фиксированы, превосходит р} на |
|
(со, |
|
|
соу_,)-множе- |
||||||||||||||||
стве, |
которое |
|
имеет |
|
вероятность |
большую, |
чем |
<?у. |
|||||||||||||
Тогда |
имеем |
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a u . v = |
и , |
х |
\ |
|
_ , |
/ Ц ( 1 |
_ |
Ч ^ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
x n v |
av |
|
ц+i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Xrfcovfltcu, . . . |
|
dcov_, < |
1 — <7V + |
q4(l |
— pv ) |
v _ i - |
|||||||||||||
Легко |
найти |
условия |
|
на |
последовательности |
pt |
и |
qh |
|||||||||||||
из которых следует |
соотношение |
lim ад , v |
= |
0. |
Напри- |
||||||||||||||||
|
|
|
l_irn pj |
> |
а > |
О и lim q-t = |
|
V-> оо |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
мер, если |
|
1, |
то |
при |
достаточно |
||||||||||||||||
|
|
|
/ - > о о |
|
|
|
|
|
/ - > о о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
больших |
|
v, |
зависящих |
от |
г) > |
0, |
имеем |
a M , , v ^ r l |
+ |
||||||||||||
+ (1 — а) #ц, v-i- |
Отсюда следует, |
|
что |
lim au , v |
<^r\la\ |
но |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V>oo |
|
|
|
|
||
так как |
т) произвольно |
мало, |
то |
lima^, v |
= |
0. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V-» оо |
|
|
сформулируем |
|||||||
Имея в виду дальнейшие приложения, |
|||||||||||||||||||||
установленный' |
результат. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
П р е д л о ж е н и е |
4. |
Пусть |
событие Aj зависит |
лишь |
|||||||||||||||||
от a>i |
|
|
©у, и пусть |
|
неравенство |
|
(33) |
выполняется |
|
для |
|||||||||||
/ = 1 , |
2, . . . . |
Тогда |
|
если П т р у > 0 |
|
и |
|
Пт<7у=1, |
то |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ - » о р |
|
|
|
|
/ - > о о |
|
|
|
|
Р ( П т Л / ) = 1 .
198 |
ГЛАВА XI |
6.Неограниченно расходящиеся
исильно существенно расходящиеся гауссовские ряды
Пусть |
Хи |
|
Хп . . . — действительная |
нормальная |
|||||||||||
последовательность, |
a |
|
|
|
Zn, |
|
|
...—комплексная |
|||||||
нормальная |
последовательность. |
Рассмотрим |
частные |
||||||||||||
|
|
|
|
|
оо |
|
|
оо |
|
|
|
|
|
|
|
суммы |
|
рядов |
2 апХп |
и |
2 |
o.nZn |
|
при условии, что |
|||||||
оо |
|
|
|
|
1 |
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 а „ = с о |
( я „ ^ 0 ) ; мы знаем, |
что они п. н. расходятся |
|||||||||||||
(теорема |
4 |
гл. I I I , стр. 50). |
Будем |
говорить, |
что ряд |
||||||||||
оо |
|
|
|
оо |
CLnZn |
сильно |
существенно |
расходится, |
|||||||
2 йпХп |
или 2 |
||||||||||||||
1 |
|
|
|
I |
|
Sn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
если |
частные |
суммы |
|
п. н. всюду |
плотны |
(на дей |
|||||||||
ствительной |
прямой |
или на |
комплексной плоскости |
||||||||||||
соответственно); если |
же |
l i m | 5 „ | —со |
п. н., то будем |
||||||||||||
|
|
|
|
|
оо |
|
|
|
|
оо |
|
|
|
|
|
говорить, |
что ряд 2 |
апХп |
или |
2 |
anZn |
|
неограниченно |
||||||||
расходится ')• |
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Т е о р е м а . |
Положим |
|
tn = |
2 |
Ят- |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
оо |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 0 |
0 / V^n) < 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
a) |
Если |
2 |
0 |
. го ряб |
2 |
а Д п неограни- |
|||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
ченно |
|
расходится. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
оо |
|
|
|
|
оо |
|
|
|
|
|
|
b) |
£c/zu |
2 l # r t < c ° . |
го ряд |
^anZn |
|
неограниченно |
|||||||||
расходится. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
со |
|
|
c) |
£ слы |
a „ + i > a „ |
( п = 1 , 2, |
. . . ) |
u |
2 |
( l / V X ) = ° ° . |
||||||||
|
|
со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
то ряд |
21 Ол^п сильно |
существенно |
расходится. |
') См. примечание редактора на стр. 187,
ГАУССОВСКИЕ СЛУЧАЙНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ГАУССОВСКИЕ РЯДЫ 199
d) |
Если а п + 1 ^ а п ( п = 1 , |
2, |
. . . ) и |
2 ( 1 / ^ ) = ° ° , |
то |
|||||
со |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
0„Z„ сильно |
существенно |
расходится. |
|
|
||||||
ряд 2 |
|
|
|
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д о к а з а т е л ь с т в о |
у т в е р ж д е н и я |
а). |
Пусть |
|||||||
G — ограниченный |
интервал, |
а % — характеристическая |
||||||||
функция G. Из формулы |
(26) (см. стр. 195) имеем |
|
||||||||
|
|
# ( x ( S B ) ) = P ( S „ = G ) < - ^ = = - . |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
V&(s2n) |
|
|
|
|
Так как &{S2n)==tn, |
то |
утверждение |
а) |
вытекает |
из |
|||||
леммы |
|
Бореля — Кантелли. |
|
|
|
|
|
|
||
Д о к а з а т е л ь с т в о |
у т в е р ж д е н и я |
Ь) |
анало |
гично предыдущему, надо лишь вместо формулы (26)
использовать |
формулу (29). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Д о к а з а т е л ь с т в о |
у т в е р ж д е н и я |
с) |
проведем |
||||||||||
в два этапа. |
На |
первом |
этапе |
воспользуемся |
предло |
||||||||
жением |
1, а |
на |
втором — предложением |
4. |
|
|
|
|
|||||
Первый |
этап. |
Пусть |
заданы |
е и р , |
0 < е < |
р . |
Для |
||||||
любого |
а, |
заключенного |
между — ( р — е) |
и р — е, |
обо |
||||||||
значим |
через |
% характеристическую |
функцию |
сегмента |
|||||||||
[а — е, а -f- е] |
и |
положим |
ц = |
N |
%(•$„). В |
предположе |
|||||||
2 |
|||||||||||||
ниях п. с) |
мы докажем, |
что |
н а |
|
0) > |
1/10, |
|
если N |
|||||
Р (ц. > |
|
достаточно велико; другими словами, по крайней мере
одна |
из |
сумм |
Sn |
(1 ^n^.N) |
с |
вероятностью, |
превос |
|
ходящей |
1/10, |
расположена |
на интервале (а — е, a - f е). |
|||||
Для этой цели воспользуемся неравенством |
I I (см. |
|||||||
стр. |
19). Нам |
надо |
оценить |
8{\i) |
и 8(ц2): |
|
||
|
|
|
|
<ГМ = = 2 #(Х(5„)) , |
(34) |
|||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
№ |
) |
= |
2 2 |
ar(x(sn )x(sm )). |
(35) |
л=1 т=1
200 |
|
|
|
|
|
ГЛАВА XI |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Применим |
предложение |
1 при |
X — Sn, |
X' |
= Sm, |
а = |
tn, |
|||||||||
a' *=tm, |
b = |
inf {tm, |
tn). |
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
g(x{Sn))>-±=2ze-"sSll,n- |
|
|
|
|
|
|
(36) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
V hi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
&(%(Sn)x(Sm))<-^r |
V hi |
при |
n = |
m; |
|
(37) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
&(%{Sn)%(Sm))< |
|
|
, 4 |
e 2 |
2 |
при |
n<m. |
|
(38) |
|||||||
Если /V |
достаточно |
велико, |
то |
из |
(34) |
и (36) |
|
выводим |
||||||||
|
|
|
|
* Ч ц ) > 21е / У £ " . |
|
|
|
|
|
(39) |
||||||
Поскольку |
|
последовательность |
ап |
|
не |
убывает, |
то |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
N |
N |
|
^ |
|
/ |
N |
|
\2 |
|
|
|
" т 7 = = = = Т |
^ |
S |
S |
l |
/ |
—= |
( S |
i / — ) ' |
||||||
1<п<т<ЛГ |
У *п{т~1~п |
|
п=1 р=1 " 'n'p |
|
\ |
i |
V tn / |
|
||||||||
Из (35), |
(37), |
(38) |
и |
(40) |
получаем |
|
|
|
|
|
(40) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
^ « < |
2 |
| 7 Г |
+ 8 ( | т г ) ! - |
|
( 4 1 ) |
||||||||||
Сравнивая (39) и (41), имеем &(\i2)< |
|
9^f2(fx), |
если |
N |
||||||||||||
достаточно |
велико, |
скажем |
N~^N{p; |
|
tu |
t2, |
|
|
е). Сле |
|||||||
довательно, Р(ц. > |
0) > |
1/10, |
что и требовалось |
доказать. |
Второй этап. Возьмем интервал (b — е, Ь + е). Если е фиксировано, то вместо jV(p; / V + I , tv+2, . . . , е) мы будем писать Nv(p). Определим по индукции положительную последовательность р/ и последовательность целых чи сел V/ так, что
|
Pi > | |
й Ц - е , V| = yV,(p,), |
|
|
P ( | 5 V y |
| > р / + , - | 6 | - е ) < |
l/j (j=l, |
2, . . . ) ; |
|
v / + i |
= v/ + |
/Vv/ (p/ + i) |
( / = 1 , 2 , . . . ) . |
Пусть Aj обозначает событие: «по крайней мере одно Sn (1 ^ n ^ v i + i ) расположено в интервале (b — е, b + e)».