, затем?


10

Докажите или предоставьте контрпример:

Если , тоXn →a.s. X(∏i=1nXi)1/n →a.s. X

Моя попытка :

FALSE: предположим, что может принимать только отрицательные значения, и предположим, чтоXXn≡X ∀ n

THEN , однако для четных , не является строго отрицательным. Вместо этого он чередуется с отрицательным к положительному и отрицательному. Следовательно, не сходится почти наверное к .Xn →a.s. Xn(∏i=1nXi)1/n(∏i=1nXi)1/nX

Это разумный ответ ?? Если нет, как я могу улучшить свой ответ?


4
Xi должен быть строго положительным, чтобы это имело смысл.
— user765195

2
Конечно, вам нужно чтобы правильно определить . Сначала докажите, что сходится к как (Google "Чезаро значит" в реальном анализе и адаптируйте аргумент). Затем рассмотрим . G n = ( ∏ n i = 1 X i ) 1 / n A n = ∑ n i = 1 X n / n X L n = log G nXi>0Gn=(∏i=1nXi)1/nAn=∑i=1nXn/nXLn=log⁡Gn
— Дзен

1
Необходимости Реальный анализ результат заключается в следующем: если , то . Доказательство: для любого существует такой, что , для каждого . Следовательно, . Следовательно, если мы выберем , то , для каждого . ∑ n i = 1 x i / n → L ϵ > 0 n 0 ≥ 1 | x n - L | < ϵ / 2 n ≥ n 0 | Σ п я = 1 х я / п - L | ≤ ∑ n 0 i = 1 | х я - лxn→L∑i=1nxi/n→Lϵ>0n0≥1|xn−L|<ϵ/2n≥n0n 1 > 2|∑i=1nxi/n−L|≤∑i=1n0|xi−L|/n+∑i=n0+1n|xi−L|/n<n0max1≤i≤n0|xi−L|/n+ϵ/2| Σ п я = 1 х я / п - L | < ϵ n ≥ n 1n1>2n0max1≤i≤n0|xi−L|/ϵ|∑i=1nxi/n−L|<ϵn≥n1
— Дзен

Интуиция заключается в том, что вы вычисляете среднее значение с большим и большим количеством , которые все ближе и ближе к , и в итоге они доминируют в результате. лxiL
— Дзен

Ответы:


3

Прежде чем доказывать что-то интересное, обратите внимание, что почти наверняка для всех не является необходимым условием для того, чтобы оба утверждения имели смысл, что иллюстрирует детерминированная последовательность .i ( - 1 , - 1 , 1 , 1 , 1 , … )Xi>0i(−1,−1,1,1,1,…)

Более того, утверждение действительно неверно в целом, как доказывает следующая детерминированная последовательность: .(0,1,1,…)

Теперь предположим, что почти наверняка для всех , тогда утверждение верно по следующему аргументу:яXi>0i

ОпределитеПо совпадению , почти наверняка. Таким образом, почти наверняка в результате для Cesaro означает также доказанное в комментариях выше. Таким образом, по непрерывности , почти наверняка.x↦log(x)log(Xn)→log(X)Sn→log(X)x↦exp(x)( n ∏ i = 1 Xi)1/n→X,

Sn=1n∑i=1nlog⁡(Xi).
x↦log⁡(x)log⁡(Xn)→log⁡(X)Sn→log⁡(X)x↦exp⁡(x)
(∏i=1nXi)1/n→X,

0

Это утверждение является ложным. Я даю доказательства, предоставляя контрпример.

Предположим, что случайная последовательность определяется следующим образом:Xi

Zi∼N(0,1/i),iid,∀i∈NXi=1{i≠1}+1{i≠1}Zi,i∈N

Ясно, что является (1) вырожденным и (2) почти наверняка сходится к при по сильному закону больших чисел Чебышева. (Чтобы увидеть это, перепишите для .) Х = 1 я ⟶ ∞ Z я = я - 0.5 Z Z ~ N ( 0 , 1 )XiX=1i⟶∞Zi=i−0.5ZZ∼N(0,1)

Однако, поскольку , . Следовательно, , поэтому в пределе он будет тривиально сходиться к , то есть . Π n i = 1 X i = 0 ,X1=0 ( Π п я = 1 X я ) 1 / п = 0 , ∀ п ∈ N 0 л я м п ⟶ ∞ ( Π п я = 1 X я ) 1 / п = 0 ◻Πi=1nXi=0,∀n∈N(Πi=1nXi)1/n=0,∀n∈N0limn⟶∞(Πi=1nXi)1/n=0◻


2
Вы, кажется, забыли показатель . 1/n
— whuber

Спасибо, я исправил это :) Я должен действительно работать над чтением вещей ... Я также сначала доказал, что утверждение также не выполняется для потому что я не читал правильно. Πi=1nXi1/i
— Иеремия К

Спасибо. Кажется, что все эти вычисления затеняют простую идею: если ненулевой, вы не измените предел, изменив любое конечное число на ноль, но это сведет произведение к нулю, и вы получите противоречие. Справедливо. Однако, если нам не сказано иное, утверждения о бесконечных произведениях следует понимать как утверждения о бесконечных суммах логарифмов. В частности, интерес к этому вопросу сосредоточен на случае, когда каждый почти наверняка является строго положительным . X I X IXXiXi
— whuber

@whuber, что последний комментарий интересен. Действительно ли это так, что пределы продуктов по соглашению или, возможно, по определению (?) Понимаются в терминах логарифмов? Если это так, я бы тоже изменил формулировку моего ответа выше. В частности, последний призыв к преемственности был бы излишним.
— ekvall

@ Student В вашем ответе все в порядке. В статистических приложениях редко кто-либо будет смотреть на такой предел геометрических средних, если они уже не думают в терминах логарифмов.
— whuber
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.