7.10

Равномерная интегрируемость

[7/100%]
Показать
LaTeX
Задача 7.10.1

Покажите, что сумма {Xn+Yn}\left\{ X_{n}+Y_{n}\right\} двух равномерно интегрируемых последовательностей {Xn}\left\{ X_{n}\right\} и {Yn}\left\{ Y_{n}\right\} даёт равномерно интегрируемую последовательность.

?
Задача 7.10.2
?
(a)

Предположим, что Xn→rXX_{n} \xrightarrow {r} X, где r≥1r \geq 1. Покажите, что {∣Xn∣r:n≥1}\left\{ \left|X_{n}\right|^{r}: n \geq 1\right\} равномерно интегрируема, и выведите отсюда, что E[Xnr]→E[Xr]\mathbb {E}\left[X_{n}^{r}\right] \rightarrow \mathbb {E}\left[X^{r}\right], если rr — целое число.

(b)

Обратно, предположим, что {∣Xn∣r:n≥1}\left\{ \left|X_{n}\right|^{r}: n \geq 1\right\} равномерно интегрируема, где r≥1r \geq 1, и покажите, что Xn→rXX_{n} \xrightarrow {r} X, если Xn→PXX_{n} \xrightarrow {\mathrm{P}} X.

Задача 7.10.3

Пусть g:[0,∞)→[0,∞)g:[0, \infty ) \rightarrow [0, \infty ) — возрастающая функция, удовлетворяющая g(x)/x→∞g(x) / x \rightarrow \infty при x→∞x \rightarrow \infty. Покажите, что последовательность {Xn:n≥1}\left\{ X_{n}: n \geq 1\right\} равномерно интегрируема, если sup⁡nE[g(∣Xn∣)]<∞\sup_{n} \mathbb {E}\left[g\left(\left|X_{n}\right|\right)\right] < \infty.

?
Задача 7.10.4

Пусть {Zn:n≥0}\left\{ Z_{n}: n \geq 0\right\} — размеры поколений ветвящегося процесса с Z0=1,E[Z1]=1Z_{0} = 1, \mathbb {E}\left[Z_{1}\right] = 1, Var⁡(Z1)≠0\operatorname {Var}\left(Z_{1}\right) \neq 0. Покажите, что {Zn:n≥0}\left\{ Z_{n}: n \geq 0\right\} не является равномерно интегрируемой.

?
Задача 7.10.5

Предположим, что Xn≤Yn≤ZnX_{n} \leq Y_{n} \leq Z_{n}, где Xn→PX,Yn→PYX_{n} \xrightarrow {\mathrm{P}} X, Y_{n} \xrightarrow {\mathrm{P}} Y, и Zn→PZZ_{n} \xrightarrow {\mathrm{P}} Z. Если E[Xn]→E[X]\mathbb {E}\left[X_{n}\right] \rightarrow \mathbb {E}\left[X\right] и E[Zn]→E[Z]\mathbb {E}\left[Z_{n}\right] \rightarrow \mathbb {E}\left[Z\right], покажите, что E[Yn]→E[Y]\mathbb {E}\left[Y_{n}\right] \rightarrow \mathbb {E}\left[Y\right].

?
Задача 7.10.6

Пусть {Xn:n≥1}\left\{ X_{n}: n \geq 1\right\} — последовательность величин, удовлетворяющая E[sup⁡n∣Xn∣]<∞\mathbb {E}\left[\sup_{n}\left|X_{n}\right|\right] < \infty. Покажите, что {Xn}\left\{ X_{n}\right\} равномерно интегрируема.

?
Задача 7.10.7

Приведите пример равномерно интегрируемой последовательности {Xn}\left\{ X_{n}\right\} случайных величин и σ\sigma-алгебры qq, таких что Xn→ п.н. XX_{n} \xrightarrow {\text{ п.н. }} X при n→∞n \rightarrow \infty, но E[Xn∣g]\mathbb {E}\left[X_{n} \mid g\right] не сходится п.н. к E[X∣g]\mathbb {E}\left[X \mid \mathcal{g}\right].

?