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数学代写|Convergence in law in a nite-dimensional vector space数论代考

数学代写|Convergence in law in a nite-dimensional vector space数论代考

数论代考

We will use two important criteria for convergence in law for random variables with values in a finite-dimensional real vector space $V$, which both amount to testing (B.1) for a restricted set of functions. Another important criterion applies to variables with values in a compact topological group, and is reviewed below in Section B.6.

The first result is valid in all cases, and is based on the Fourier transform. Given an integer $m \geqslant 1$ and a probability measure $\mu$ on $\mathbf{R}^{m}$, recall that the characteristic function (or Fourier transform) of $\mu$ is the function
fined by $\varphi_{\mu}$
$$
\varphi_{\mu}: \mathbf{R}^{m} \longrightarrow \mathbf{C}
$$
$$
\varphi_{\mu}: \mathrm{R}^{m} \longrightarrow \mathrm{C}
$$
defined by $$ \varphi_{\mu}(t)=\int_{\mathbf{R}^{m}} e^{i t \cdot x} d \mu(x), $$
where $t \cdot x=t_{1} x_{1}+\cdots+t_{m} x_{m}$ is the standard inner-product. This is a continuous bounded function on $\mathbf{R}^{m}$. For a random vector $X$ with values in $\mathbf{R}^{m}$, we denote by $\varphi \mathrm{X}$ the characteristic function of $X(P)$, namely
$$
\varphi_{\mathrm{X}}(t)=\mathbf{E}\left(e^{i t \cdot \mathrm{X}}\right) .
$$
We state two (obviously equivalent) versions of P. Lévy’s theorem for convenience:
THEOREM B.5.1 (Lévy Criterion). Let $m \geqslant 1$ be an integer.
(1) Let $\left(\mu_{n}\right)$ be a sequence of probability measures on $\mathbf{R}^{m}$, and let $\mu$ be a probability measure on $\mathbf{R}^{m}$. Then $\left(\mu_{n}\right)$ converges weakly to $\mu$ if and only if, for any $t \in \mathbf{R}^{m}$, we have
$$
\varphi_{\mu_{n}}(t) \longrightarrow \varphi_{\mu}(t)
$$
as $n \rightarrow+\infty$.
(2) Let $(\Omega, \Sigma, \mathrm{P})$ be a probability space. Let $\left(\mathrm{X}{n}\right){n \geqslant 1}$ be $\mathbf{R}^{m}$-valued random vectors on $\Omega$, and let $\mathrm{X}$ be an $\mathrm{R}^{m}$-valued random vector. Then $\left(\mathrm{X}{n}\right)$ converges in law to $\mathrm{X}$ if and only if, for all $t \in \mathbf{R}^{m}$, we have $$ \mathbf{E}\left(e^{i t \cdot \mathrm{X}{n}}\right) \longrightarrow \mathbf{E}\left(e^{i t \cdot \mathrm{X}}\right)
$$
For a proof, see e.g. [9, Th. 26.3] in the case $m=1$.
REMARK B.5.2. In fact, the precise version of Lévy’s Theorem does not require to know in advance the limit of the sequence: if a sequence $\left(\mu_{n}\right)$ of probability measures is such that, for all $t \in \mathbf{R}^{m}$, we have
$$
\varphi_{\mu_{n}}(t) \longrightarrow \varphi(t)
$$
for some function $\varphi$, and if $\varphi$ is continuous at 0 , then one can show that $\varphi$ is the characteristic function of a probability measure $\mu$ (and hence that $\mu_{n}$ converges weakly to $\mu)$; see for instance [9, p. 350, cor. 1]. So, for instance, it is not necessary to know beforehand that $\varphi(t)=e^{-t^{2} / 2}$ is the characteristic function of a probability measure in order to prove the Central Limit Theorem using Lévy’s Criterion.

LEMMA B.5.3. Let $m \geqslant 1$ be an integer. Let $\left(\mathrm{X}{n}\right){n \geqslant 1}$ be a sequence of random variables with values in $\mathbf{R}^{m}$ on some probability space. Let $\left(\beta_{n}\right)$ be a sequence of positive real numbers such that $\beta_{n} \rightarrow 0$ as $n \rightarrow+\infty$. If $\left(\mathrm{X}{n}\right)$ converges in law to an $\mathrm{R}^{m}$-valued random variable $\mathrm{X}$, then for any sequence $\left(\mathrm{Y}{n}\right)$ of $\mathbf{R}^{m}$-valued random variables such that $\left|\mathrm{X}{n}-\mathrm{Y}{n}\right|_{\infty} \leqslant \beta_{n}$ for all $n \geqslant 1$, the random variables $\mathrm{Y}{n}$ converge to $\mathrm{X}$. 139 PROOF. We use Lévy’s criterion. We fix $t \in \mathbf{R}^{m}$ and write $$ \mathbf{E}\left(e^{i t \cdot \mathrm{Y}{n}}\right)-\mathbf{E}\left(e^{i t \cdot \mathrm{X}}\right)=\mathbf{E}\left(e^{i t \cdot \mathrm{Y}{n}}-e^{i t \cdot \mathrm{X}{n}}\right)+\mathbf{E}\left(e^{i t \cdot \mathrm{X}{n}}-e^{i t \cdot \mathrm{X}}\right) $$ By Lévy’s Theorem and our assumption on the convergence of the sequence $\left(\mathrm{X}{n}\right)$, the second term on the right converges to 0 as $n \rightarrow+\infty$. For the first, we can simply apply the dominated convergence theorem to derive the same conclusion: we have
$$
\left|\mathrm{X}{n}-\mathrm{Y}{n}\right|_{\infty} \leqslant \beta_{n} \rightarrow 0
$$
hence
$$
e^{i t \cdot \mathrm{Y}{n}}-e^{i t \cdot \mathrm{X}{n}}=e^{i t \cdot \mathrm{Y}{n}}\left(1-e^{i t \cdot\left(\mathrm{X}{n}-\mathrm{Y}{n}\right)}\right) \rightarrow 0 $$ (pointwise) as $n \rightarrow+\infty$. Moreover, we have $$ \left|e^{i t \cdot \mathrm{Y}{n}}-e^{i t \cdot \mathrm{X}{n}}\right| \leqslant 2 $$ for all $n \geqslant 1$. Hence the dominated convergence theorem implies that the expectation $\mathbf{E}\left(e^{i t \cdot \mathrm{Y}{n}}-e^{i t \cdot \mathrm{X}_{n}}\right)$ converges to 0 .

Lévy’s Theorem applied once more allows us to conclude that $\left(\mathrm{Y}_{n}\right)$ converges in law to $\mathrm{X}$, as claimed.

对于在有限维实向量空间 $V$ 中具有值的随机变量,我们将使用两个重要的法律收敛标准,这两个标准都相当于对一组受限函数进行测试 (B.1)。另一个重要标准适用于具有紧凑拓扑组中的值的变量,并在下面的 B.6 节中进行了回顾。

第一个结果在所有情况下都有效,并且基于傅里叶变换。给定一个整数 $m \geqslant 1$ 和一个在 $\mathbf{R}^{m}$ 上的概率测度 $\mu$,回想一下 $\mu$ 的特征函数(或傅里叶变换)是函数
被$\varphi_{\mu}$罚款
$$
\varphi_{\mu}: \mathbf{R}^{m} \longrightarrow \mathbf{C}
$$
$$
\varphi_{\mu}: \mathrm{R}^{m} \longrightarrow \mathrm{C}
$$
定义为 $$ \varphi_{\mu}(t)=\int_{\mathbf{R}^{m}} e^{i t \cdot x} d \mu(x), $$
其中 $t \cdot x=t_{1} x_{1}+\cdots+t_{m} x_{m}$ 是标准内积。这是 $\mathbf{R}^{m}$ 上的一个连续有界函数。对于一个随机向量$X$,其值为$\mathbf{R}^{m}$,我们用$\varphi\mathrm{X}$表示$X(P)$的特征函数,即
$$
\varphi_{\mathrm{X}}(t)=\mathbf{E}\left(e^{it \cdot \mathrm{X}}\right) 。
$$
为方便起见,我们陈述了 P. Lévy 定理的两个(显然等价的)版本:
定理 B.5.1(列维准则)。令 $m \geqslant 1$ 为整数。
(1) 令$\left(\mu_{n}\right)$ 为$\mathbf{R}^{m}$ 上的概率测度序列,令$\mu$ 为$\mathbf 上的概率测度{R}^{m}$。那么 $\left(\mu_{n}\right)$ 弱收敛到 $\mu$ 当且仅当,对于任何 $t \in \mathbf{R}^{m}$,我们有
$$
\varphi_{\mu_{n}}(t) \longrightarrow \varphi_{\mu}(t)
$$
作为$n \rightarrow+\infty$。
(2) 令$(\Omega, \Sigma, \mathrm{P})$ 为概率空间。令 $\left(\mathrm{X}{n}\right){n \geqslant 1}$ 为 $\Omega$ 上的 $\mathbf{R}^{m}$ 值随机向量,令 $ \mathrm{X}$ 是一个 $\mathrm{R}^{m}$ 值的随机向量。那么 $\left(\mathrm{X}{n}\right)$ 收敛于 $\mathrm{X}$ 当且仅当,对于所有 $t \in \mathbf{R}^{m}$ , 我们有 $$ \mathbf{E}\left(e^{it \cdot \mathrm{X}{n}}\right) \longrightarrow \mathbf{E}\left(e^{it \cdot \mathrm{X}}\正确的)
$$
有关证明,请参见例如[9,Th。 26.3] 在 $m=1$ 的情况下。
备注 B.5.2。事实上,Lévy 定理的精确版本不需要事先知道序列的极限:如果一个序列 $\left(\mu_{n}\right)$ 的概率测度是这样的,对于所有 $t\在 \mathbf{R}^{m}$ 中,我们有
$$
\varphi_{\mu_{n}}(t) \longrightarrow \varphi(t)
$$
对于某个函数 $\varphi$,如果 $\varphi$ 在 0 处是连续的,那么可以证明 $\varphi$ 是概率测度 $\mu$ 的特征函数(因此 $\mu_{n} $ 弱收敛到 $\mu)$;参见例如 [9, p. 350,科尔。 1]。因此,例如,没有必要事先知道 $\varphi(t)=e^{-t^{2} / 2}$ 是概率测度的特征函数,以便使用以下方法证明中心极限定理列维准则。

引理 B.5.3。令 $m \geqslant 1$ 为整数。令 $\left(\mathrm{X}{n}\right){n \geqslant 1}$ 是在某个概率空间上具有 $\mathbf{R}^{m}$ 值的随机变量序列。令 $\left(\beta_{n}\right)$ 是一个正实数序列,使得 $\beta_{n} \rightarrow 0$ 为 $n \rightarrow+\infty$。如果 $\left(\mathrm{X}{n}\right)$ 收敛于一个 $\mathrm{R}^{m}$ 值随机变量 $\mathrm{X}$,那么对于任何序列$\left(\mathrm{Y}{n}\right)$ 的 $\mathbf{R}^{m}$ 值随机变量使得 $\left|\mathrm{X}{n}- \mathrm{Y}{n}\right|_{\infty} \leqslant \beta_{n}$ 对于所有 $n \geqslant 1$,随机变量 $\mathrm{Y}{n}$ 收敛到 $\mathrm{X}$。 139 证明。我们使用 Lévy 标准。我们修正 $t \in \mathbf{R}^{m}$ 并写 $$ \mathbf{E}\left(e^{it \cdot \mathrm{Y}{n}}\right)-\mathbf{E}\left(e^{it \cdot \mathrm{X}}\right )=\mathbf{E}\left(e^{it \cdot \mathrm{Y}{n}}-e^{it \cdot \mathrm{X}{n}}\right)+\mathbf{ E}\left(e^{it \cdot \mathrm{X}{n}}-e^{it \cdot \mathrm{X}}\right) $$ 根据 Lévy 定理和我们对序列 $\left(\mathrm{X}{n}\right)$ 收敛的假设,右边的第二项收敛到 0 作为 $n \rightarrow+\infty$。首先,我们可以简单地应用支配收敛定理得出相同的结论:我们有
$$
\left|\mathrm{X}{n}-\mathrm{Y}{n}\right|_{\infty} \leqslant \beta_{n} \rightarrow 0
$$
因此
$$
e^{it \cdot \mathrm{Y}{n}}-e^{it \cdot \mathrm{X}{n}}=e^{it \cdot \mathrm{Y}{n}} \left(1-e^{it \cdot\left(\mathrm{X}{n}-\mathrm{Y}{n}\right)}\right) \rightarrow 0 $$ (逐点)作为$n \rightarrow+\infty$。此外,我们有 $$ \left|e^{i t \cdot \mathrm{Y}{n}}-e^{i t \cdot \mathrm{X}{n}}\right| \leqslant 2 $$ 对于所有 $n \geqslant 1$。因此,支配收敛定理意味着期望 $\mathbf{E}\left(e^{it \cdot \mathrm{Y}{n}}-e^{it \cdot \mathrm{X}_{n} }\right)$ 收敛到 0 。

再次应用 Lévy 定理让我们得出结论 $\left(\mathrm{Y}_{n}

数论代写

数论是纯粹数学的分支之一,主要研究整数的性质。整数可以是方程式的解(丢番图方程)。有些解析函数(像黎曼ζ函数)中包括了一些整数、质数的性质,透过这些函数也可以了解一些数论的问题。透过数论也可以建立实数和有理数之间的关系,并且用有理数来逼近实数(丢番图逼近)。
按研究方法来看,数论大致可分为初等数论和高等数论。初等数论是用初等方法研究的数论,它的研究方法本质上说,就是利用整数环的整除性质,主要包括整除理论、同余理论、连分数理论。高等数论则包括了更为深刻的数学研究工具。它大致包括代数数论、解析数论、计算数论等等。

数学代写代考| Discrete Mathematics 离散数学

代写数论

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在中世纪时,除了1175年至1200年住在北非和君士坦丁堡斐波那契有关等差数列的研究外,西欧在数论上没有什么进展。

数论中期主要指15-16世纪到19世纪,是由费马梅森欧拉高斯勒让德黎曼希尔伯特等人发展的。最早的发展是在文艺复兴的末期,对于古希腊著作的重新研究。主要的成因是因为丢番图的《算术》(Arithmetica)一书的校正及翻译为拉丁文,早在1575年Xylander曾试图翻译,但不成功,后来才由Bachet在1621年翻译完成。

计量经济学代考

计量经济学是以一定的经济理论和统计资料为基础,运用数学、统计方法与电脑技术,以建立经济计量模型为主要手段,定量分析研究具有随机性特性的经济变量关系的一门经济学学科。 主要内容包括理论计量经济学和应用经济计量学。 理论经济计量学主要研究如何运用、改造和发展数理统计的方法,使之成为经济关系测定的特殊方法。

相对论代考

相对论(英語:Theory of relativity)是关于时空和引力的理论,主要由愛因斯坦创立,依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。 相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化,它们共同奠定了现代物理学的基础。

编码理论代写

编码理论(英语:Coding theory)是研究编码的性质以及它们在具体应用中的性能的理论。编码用于数据压缩加密纠错,最近也用于网络编码中。不同学科(如信息论电机工程学数学语言学以及计算机科学)都研究编码是为了设计出高效、可靠的数据传输方法。这通常需要去除冗余并校正(或检测)数据传输中的错误。

编码共分四类:[1]

  1. 数据压缩(或信源编码
  2. 前向错误更正(或信道编码
  3. 加密编码
  4. 线路码

数据压缩和前向错误更正可以一起考虑

复分析代考

学习易分析也已经很冬年了,七七八人的也续了圧少的书籍和论文。略作总结工作,方便后来人学 Đ参考。
复分析是一门历史悠久的学科,主要是研究解析函数,亚纯函数在复球面的性质。下面一昭这 些基本内容。
(1) 提到复变函数 ,首先需要了解复数的基本性左和四则运算规则。怎么样计算复数的平方根, 极坐标与 $x y$ 坐标的转换,复数的模之类的。这些在高中的时候囸本上都会学过。
(2) 复变函数自然是在复平面上来研究问题,此时数学分析里面的求导数之尖的运算就会很自然的 引入到复平面里面,从而引出解析函数的定义。那/研究解析函数的性贡就是关楗所在。最关键的 地方就是所谓的Cauchy一Riemann公式,这个是判断一个函数是否是解析函数的关键所在。
(3) 明白解析函数的定义以及性质之后,就会把数学分析里面的曲线积分 $a$ 的概念引入复分析中, 定义几乎是一致的。在引入了闭曲线和曲线积分之后,就会有出现复分析中的重要的定理: Cauchy 积分公式。 这个是易分析的第一个重要定理。

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