ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 94
Скачиваний: 0
|
|
СЛУЧАЙНЫЕ ОБРАЗЫ СОВЕРШЕННЫХ МНОЖЕСТВ |
271 |
||||||||||||
условие Ь), |
докажем, |
что |
W (Е) |
п. н. независимо |
над |
||||||||||
полем |
рациональных |
чисел. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Рассмотрим конечное число непересекающихся сег |
||||||||||||||
ментов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U = |
[an, Ьп] |
( « = 1 , 2 , . . . , |
т), |
|
|
|
||||||
|
|
|
Q = |
al<bl<a2<b2< |
|
... |
|
<bm. |
|
|
|||||
Положим |
|
W(t) = Wl(t) |
+ |
W2(t) |
( / > 0 ) , |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
где |
функции |
W\ |
и |
W2 |
п. |
н. непрерывны, |
W{ |
постоянна |
|||||||
на |
каждом |
сегменте |
/„, |
a |
W2 — на |
каждом |
сегменте |
||||||||
[Ьп, |
ап+\]- Если заданы т рациональных чисел ги |
..., |
гт, |
||||||||||||
то |
событие |
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э г „ < = / „ П £ ( " = 1 , 2 , |
.... т), такое, что |
2 r n W ( t n ) |
= 0, |
(5) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л=1 |
|
|
|
|
влечет |
за |
собой |
включение |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 2 r „ f l M a „ ) e f f l T F 2 ( £ ) . |
|
|
' |
(6) |
|||||||
|
|
|
|
|
п=1 |
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
Из |
условия Ь) и липшицевского характера |
W следует, |
|||||||||||||
что |
K = |
W2(E) |
п. |
н. удовлетворяет |
предположениям |
||||||||||
леммы 5, каково бы ни было т. Так как приращения W |
|||||||||||||||
на |
непересекающихся |
сегментах |
стохастически |
незави |
|||||||||||
симы, |
то |
Wx |
и |
W2 |
|
также |
стохастически независимы. |
||||||||
Левая |
часть |
включения |
(6) |
является |
гауссовской |
слу |
чайной величиной, а правая — случайным множеством лебеговой меры нуль, которое является стохастически независимым от левой части. Поэтому (6) имеет вероят ность нуль; следовательно, событие (5) также имеет вероятность нуль. Учитывая, что (5) имеет вероятность нуль для всех натуральных т и всех рациональных
чисел |
Я], Ь\, |
а2, |
Ьп |
(удовлетворяющих условию |
||
а, < b{ < а2 < |
... < Ьт) |
и г,, г2 , |
. . . , гт, |
мы видим, что |
||
событие |
«W(E) |
зависимо |
над |
полем |
рациональных |
|
чисел» |
имеет нулевую |
вероятность. |
|
Этим завершается доказательство теоремы 2.
272 ГЛАВА XV
5. |
Образ меры при отображении гауссовским |
||
|
рядом Фурье |
|
|
Как |
и в гл. X I I I , рассмотрим |
р-кратный |
гауссовский |
ряд Фурье |
|
|
|
|
со |
|
|
|
2о ап {Хп cos nt + Yn |
sin nt), |
(7) |
где an 2> 0, a X„ и У„ — независимые гауссовские слу чайные величины в Rp, такие, что
8 {e2nta-xn) = g ( е , я ' ц - г п ) = е - л 1" "\
Если ряд |
(7) |
представляет непрерывную |
функцию, |
||
то обозначим |
ее |
через |
F(t). |
Например, ряд |
|
со |
|
|
|
|
|
S i r + T |
|
c o s ( 2 |
f t + |
+ y t o + i s i n ( 2 n + |
1)0 (8) |
с точностью до аддитивной постоянной представляет на [0, я] функцию Винера W (t) (см. стр. 249—250). Для того чтобы наши утверждения включали случай броуновского движения, удобно иногда рассматривать случай, когда все коэффициенты а2 / равны нулю, а именно вместо ряда (7) рассматривать ряд
со |
|
2 <hn+i (Xzn+г cos (2я + 1) t + У 2 п + 1 sin (2л + |
1) /). (9) |
л=0 |
|
Рассмотрим положительную меру dQ(t) |
полной |
массы 1, сосредоточенную на окружности, и обозначим
снова через и. ее образ при отображении F. В § 4 |
гл. X I I I |
||||||
мы исследовали /Лнорму р,(«) относительно |
некоторой |
||||||
весовой функции. Теперь же, как |
и на стр. 268, |
оценим |
|||||
8{\\i{u) |
ft). |
Поскольку |
|
|
|
|
|
g (в *я'»-С (<j)+ - + F |
Cq)-F |
F |
(*,))) = |
|
|
||
где |
|
|
|
_ |
e - n | u | 2 2 a „ 6 ( « . n i ) i |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
б (л/, |
/м) = |
| в " , ' " + |
. . . + ешя |
- |
eins> - . . . |
- |
Л |2 , |
СЛУЧАЙНЫЕ ОБРАЗЫ СОВЕРШЕННЫХ МНОЖЕСТВ |
273 |
то
ff(IA(") |
|
12") |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= |
| . . . |
J |
< г я 1 |
" , 2 2 |
* |
w. |
-> |
|
rfe |
. . . d Q |
{ t q |
) |
M |
( |
S |
l ) . . . |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
...dQ(sq). |
|
|
(10) |
|||
Оценка основана на следующей |
лемме, где, как |
|
обычно, |
|||||||||||||||||||
h (б) — положительная |
вогнутая |
функция. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Л е м м а |
6. |
Пусть |
9 ( / ) ^ / г ( | / | ) |
для |
любого |
интер |
||||||||||||||||
вала |
|
I. |
Для |
|
данного |
|
натурального |
N |
|
|
рассмотрим |
|||||||||||
функцию |
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
A(t, |
|
s)= |
б (nt, |
ns), |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=-N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определенную |
|
на |
2ц-мерном торе |
T2q, |
и |
меру |
ЭХ- • • Х 9 |
|||||||||||||||
на Т24. |
Тогда |
Л (t, s) > |
А/, за |
исключением |
|
множества G |
||||||||||||||||
меры |
<(40<7/г(1/Л0)? . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Доказательство этой леммы мы отложим до сле |
||||||||||||||||||||||
дующего |
пункта. |
Считая |
этот |
результат |
доказанным, |
|||||||||||||||||
мы |
можем |
обобщить |
формулу |
(4) следующим |
образом: |
|||||||||||||||||
Т е о р е м а |
3. |
Предположим, |
|
что |
9 (/) ^ |
h (| / |) |
для |
|||||||||||||||
каждого |
интервала |
|
I, |
и |
пусть |
в |
ряде |
|
(7) |
|
или |
(9) |
||||||||||
ап~^п-1/2_р |
|
|
(р > |
|
0)'). |
Тогда, |
если |
р. — образ |
|
9 |
при |
ото |
||||||||||
бражении |
F, |
то мы |
имеем |
п. |
н. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
А (и) = |
О |
|
|
{V\og\u\h{\uf^)). |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Разобьем |
интеграл |
в |
(10) на |
||||||||||||||||||
сумму |
интегралов, |
взятых |
по |
областям |
Gv _i \ |
|
Gv , |
где |
||||||||||||||
Go = |
Т2р, |
a Gv |
— исключительное множество из леммы 6, |
|||||||||||||||||||
соответствующее |
|
числу |
Nv |
= 2V . Для ряда (7) |
получим |
|||||||||||||||||
|
|
|
#(!£(") |
|
П |
< |
2 |
(Cqh ( 2 - v ) ) V n |
" 2 2 W \ |
|
|
|
(10 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v=l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
') Для |
ряда |
(9) |
это |
неравенство |
следует |
записать |
в |
виде |
||||||||||||||
Ч2П+У |
> ( 2 « + |
\)-112~^. |
|
— Прим. |
ред. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ю Ж.-П. Кахан
274 ГЛАВА XV
где |
r|v = |
inf а 2 , |
а |
С — абсолютная |
постоянная. По |
||||||
скольку |
a „ > V 1 / 2 - p , |
то 2 4 > 2 - 2 |
P V . |
д л я |
|
2^<и<2^+1) |
|||||
|
|
|
|
|
|
Ц |
оо |
|
|
|
|
запишем |
сумму |
из |
(11) |
в виде |
2 |
+ |
2 |
• |
В |
первой |
|
|
|
|
|
|
|
v=I |
v=n+I |
|
|
|
|
из этих сумм применим |
неравенство |
h(2~v)^i2v'~vh(2~11), |
|||||||||
а во |
второй — неравенство h ( 2 - v |
) ^ |
h (2 - |
| i ) . |
В |
резуль |
|||||
тате |
получим |
|
|
\2")<(C'qh(uW))q. |
|
|
|
||||
|
|
#(1А(и) |
|
|
|
Используя лемму 1, аналогично рассуждениям на стр. 268—269, получаем утверждение теоремы. В случае-ряда
(9) доказательство аналогично, только в лемме 6 надо заменить A(f, s) через Д(2*, 2s).
6. Конструкция А. Картана. Доказательство леммы 6
Для |
построения |
исключительного |
множества G |
|||||
в лемме |
6 воспользуемся схемой А. Картана, являю |
|||||||
щейся классической в теории целых функций. |
||||||||
Для |
заданной |
точки |
t = |
(tu |
tq) |
из д-мерного |
||
тора Тч |
и |
заданного |
е > |
0 |
определим |
подмножество |
||
окружности |
F(t, г), |
такое, |
что |
|
|
a)d(F(t, в Ж 4 ? Л ( е ) ,
ч
Для всякого |
натурального j^q рассмотрим все |
интер |
|||||
валы |
длины |
2/е, |
которые |
содержат |
по крайней |
мере / |
|
точек |
tk. Выберем |
такой |
интервал |
соответствующий |
|||
максимальному |
из |
возможных значений /. После уда |
|||||
ления |
всех точек tk, |
принадлежащих 1Х, повторим эту же |
операцию. В результате получим интервал /2 , который
может оказаться и пустым. После удаления |
всех |
то |
|||||
чек tk, |
принадлежащих |
либо |
I l t либо |
12, |
получим |
||
интервал |
/ 3 и т. д. |
Пусть |
Jt обозначает |
интервал, |
по |
||
лученный |
удвоением |
интервала |
I t , т. е. // |
имеет ту |
же |
среднюю точку, но вдвое большую длину, чем // Объединение всех интервалов // обозначим через F(t, в)