E se


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Para uma variável aleatória contínua X, E se E(|X|) é finito, é limnnP(|X|>n)=0 0?

Esse é um problema que encontrei na internet, mas não tenho certeza se é válido ou não.

Eu sei disso nP(|X|>n)<E(|X|) detém pela desigualdade de Markov, mas não posso mostrar que chega a 0 como n vai para o infinito.


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(1) Continuidade não é necessária. (2) Expresse a expectativa como parte integrante da função de sobrevivênciaPr(|X|>n). (3) Considere o contrapositivo: o que um limite diferente de zero implicaria na expectativa?
whuber

@whuber bom exercício! Acho que tenho uma resposta correta, mas como isso parece self-study, acho que não devo escrever aqui. Posso criar uma sala de bate-papo privada e mostrar minha solução, para que você possa me dizer se está correta?
DeltaIV

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@ Delta Este é um caso em que postar sua resposta me pareceria bem: o OP tem uma sub-pergunta específica e não parece estar apenas procurando respostas para tarefas de casa.
whuber

@whuber isso me lembra a inexistência de uma distribuição uniforme sobre os números naturais - isso significa que, embora a continuidade não seja necessária aqui, a aditabilidade contável é ?
Bill Clark

Respostas:


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Veja a sequência de variáveis ​​aleatórias {Yn} definido retendo apenas grandes valores de |X|:

Yn: =|X|Eu(|X|>n).
Está claro que YnnEu(|X|>n), tão
(1)E(Yn)nP(|X|>n).
Observe que Yn0 0 e |Yn||X| para cada n. Portanto, o LHS de (1) tende a zero pela convergência dominada .

Eu acho que você quer dizer "RHS" na sua sentença final, caso contrário, bom trabalho!
jbowman

@jbowman, ele / ela significa EYn0 0 pelo teorema da convergência dominada (observe que Yn0 0por si só não é suficiente para chegar a essa conclusão). Eu adicionei o link para o DCT na wikipedia
P.Windridge 7/07

@ P.Windridge - não li com atenção suficiente e associei o "So the LHS" à equação 1, em vez de à frase anterior. Foi mal.
jbowman

Observe que Yn é uma variável aleatória. Yn0 0em que sentido?
YHH 3/02/19

@YHH A convergência é pontual: para cada ω, Yn(ω)0 0 Como n.
grand_chat 4/02/19

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Eu posso fornecer uma resposta para uma variável aleatória contínua (certamente há uma resposta mais geral). DeixeiY=|X|:

E[Y]=0 0yfY(y)dy=0 0nyfY(y)dy+nyfY(y)dy0 0nyfY(y)dy+nnfY(y)dy=+n(FY()-FY(n))=+n(1 1-FY(n))=0 0nyfY(y)dy+nP(Y>n)

portanto

0 0nP(Y>n)(E[Y]-0 0nyfY(y)dy)

Agora, já que por hipótese E[Y] é finito, temos que

limn(E[Y]-0 0nyfY(y)dy)=E[Y]-limn0 0nyfY(y)dy=E[Y]-E[Y]=0 0

Então

limnnP(Y>n)=0 0

pelo teorema do sanduíche.


@ P.Windridge, por favor, verifique se meu uso do teorema da convergência dominada está correto? Eu tenho uma quantidadenP(Y>n), que não é negativo e não é maior que uma quantidade cujo limite é 0, portanto limnnP(Y>n)=0 0na minha aplicação do teorema. Obrigado
DeltaIV

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@ DeltaIV- primeiro, para esclarecer "umanbncn e uman,cneu implica bneu"Não é o teorema da convergência dominada (geralmente é chamado de teorema de sanduíche).
P.Windridge

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@ DeltaIV- não, você não precisa do DCT, o MCT é suficiente (isso inclui a possibilidade de EY=, mas você não pode dizer EY-EY=-=0 0! )
P.Windridge

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Sem problemas. Btw, eu seiE[Y]é finito por suposição, eu estava apenas explicando onde você usa essa suposição (o MCT em si não exige isso, ao contrário do DCT, que o @grand_chat usou e espero que você tenha visto :)).
P.Windridge

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@ P.Windridge ah, ok! Eu não percebi que o MCT não exige essa suposição. Eu dei uma olhada no DCT, por isso pensei que não precisava dele para a minha prova :) Pago o preço de não ter sido ensinado sobre a integração da Lebesgue na universidade ... por esse motivo, estou acostumado a faça o cálculo de probabilidade em termos de pdfs, e não em termos de medidas.
DeltaIV

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E|X|<E|X|Eu|X|>n0 0 (uniformemente integrável)

E|X|=E|X|Eu|X|>n+E|X|Eu|X|n

E|X|Eu|X|>nE|X|<

E|X|Eu|X|>nnEEu|X|>n=nP(|X|>n)

E|X|Eu|X|>n0 0nP(|X|>n)0 0P(|X|>n)0 0

ie limnP(|X|>n)=0 0

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