如果是有限的,吗?


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对于连续随机变量X,如果E(|X|)是有限的,则limnnP(|X|>n)=0吗?

这是我在互联网上发现的一个问题,但是我不确定它是否成立。

我知道nP(|X|>n)<E(|X|)由Markov不等式成立,但是我无法证明当n趋于无穷大时,它变为0 。


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(1)不需要连续性。(2)将期望表达为生存函数\ Pr(| X | \ gt n)的积分Pr(|X|>n)。(3)考虑相反的情况:非零极限意味着期望值是什么?
呜呜叫声

@whuber好运动!我想我有一个正确的答案,但是由于它看起来像self-study,所以我不认为应该在这里写下。我可以创建一个私人聊天室并向您展示我的解决方案,以便您告诉我是否正确吗?
DeltaIV

1
@Delta在这种情况下,发布答案对我而言似乎不错:OP有一个特定的子问题,而不仅仅是为了寻找作业答案而已。
Whuber

@whuber,这使我想起了自然数上不存在均匀分布的现象-这是否意味着虽然此处不需要连续性,但可数加性
比尔·克拉克

Answers:


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查看随机变量的序列,该序列仅保留大值。:显然,,所以注意和对于每个。因此(1)的LHS趋于由主导收敛趋于零。{Yn}|X|

Yn:=|X|I(|X|>n).
YnnI(|X|>n)
(1)E(Yn)nP(|X|>n).
Yn0|Yn||X|n

我认为您在最后一句话中的意思是“ RHS”,否则,干得好!
jbowman

@jbowman,他/他的意思是通过占优收敛定理(请注意,仅不足以得出该结论)。我在Wikipedia上添加了DCT的链接EYn0Yn0
P.Windridge

@ P.Windridge-我没有足够仔细地阅读,而是将“ So LHS”与等式1关联起来,而不是与上一句话关联。我的错。
jbowman

注意,是随机变量。在什么意义上?YnYn0
YHH

@YHH收敛是有针对性的:对于每个,为。ωYn(ω)0n
grand_chat

3

我可以提供连续随机变量的答案(肯定会有更通用的答案)。令:Y=|X|

E[Y]=0yfY(y)dy=0nyfY(y)dy+nyfY(y)dy0nyfY(y)dy+nnfY(y)dy=+n(FY()FY(n))=+n(1FY(n))=0nyfY(y)dy+nP(Y>n)

从而

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

现在,由于假设是有限的,我们有E[Y]

limn(E[Y]0nyfY(y)dy)=E[Y]limn0nyfY(y)dy=E[Y]E[Y]=0

然后

limnnP(Y>n)=0

根据三明治定理。


@ P.Windridge您能否检查我对主导收敛定理的使用是否正确?我有一个数量,它是非负数,并且不大于限制为0的数量,因此在我的应用中定理。谢谢nP(Y>n)limnnP(Y>n)=0
DeltaIV

2
@ DeltaIV-首先,要澄清,“和意味着 ”不是支配的收敛定理(通常称为三明治定理)。anbncnan,cnlbnl
P.Windridge

1
@ DeltaIV-不,您不需要DCT,MCT就足够了(这包括的可能性,但您不能说EY=EYEY==0
infty-

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没问题。顺便说一句,我知道由假设是有限的,我只是在解释您使用该假设的位置(MCT本身不需要它,与DCT不同,@ grand_chat使用了DCT,我希望您看看:))。E[Y]
P.Windridge

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@ P.Windridge啊,好!我没有注意到MCT不需要这个假设。我确实看过DCT,这就是为什么我认为我不需要它作为证明:)我为此付出了没有在大学里接受过有关Lebesgue集成的教导的代价……出于这个原因,我习惯了根据pdf而不是根据度量进行概率演算。
DeltaIV '17年

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E|X|<E|X|I|X|>n0(一致可积)

E|X|=E|X|I|X|>n+E|X|I|X|n

E|X|I|X|>nE|X|<

E|X|I|X|>nnEI|X|>n=nP(|X|>n)

E|X|I|X|>n0nP(|X|>n)0P(|X|>n)0

limnP(|X|>n)=0

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