0.1 Deníció. Egy (X, A, µ) téren értelmezett mérhet függvényekb l álló valamely (f α ) α egyenletesen integrálhatónak mondunk, ha

Hasonló dokumentumok
1. Példa. A gamma függvény és a Fubini-tétel.

Improprius integrálás

Improprius integrálás

A Riemann-integrál intervallumon I.

Határozott integrál. Newton -Leibniz szabály. alkalmazások. improprius integrál

= n 2 = x 2 dx = 3c 2 ( 1 ( 4)). = π 13.1

Abszolút folytonos valószín ségi változó (4. el adás)

Laplace-transzformáció. Vajda István február 26.

f (ξ i ) (x i x i 1 )

Els gyakorlat. vagy más jelöléssel

Megoldott feladatok november 30. n+3 szigorúan monoton csökken, 5. n+3. lim a n = lim. n+3 = 2n+3 n+4 2n+1

Matematika A1a - Analízis elméleti kérdései

Kalkulus II. Beugró kérdések és válaszok 2012/2013 as tanév II. félév

5. Logaritmus. I. Nulladik ZH-ban láttuk: 125 -öt kapjunk. A 3 5 -nek a 3. hatványa 5, log. x Mennyi a log kifejezés értéke?

1. feladat Oldja meg a valós számok halmazán a következő egyenletet: 3. x log3 2

ANALÍZIS II. TÉTELBIZONYÍTÁSOK ÍRÁSBELI VIZSGÁRA

4. Hatványozás, gyökvonás

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011 Matematika I. kategória (SZAKKÖZÉPISKOLA) Az 1. forduló feladatainak megoldása

4. előadás: A vetületek általános elmélete

Itô-formula. A sztochasztikus folyamatok egyik legfontosabb formulája. Medvegyev Péter Matematika tanszék

Molnár Bence. 1.Tétel: Intervallumon értelmezett folytonos függvény értékkészlete intervallum. 0,ami ellentmondás uis. f (x n ) f (y n ) ε > 0

Többváltozós analízis gyakorlat

GAZDASÁGI MATEMATIKA I.

Mérték- és integrálelmélet

Gyökvonás. Hatvány, gyök, logaritmus áttekintés

(!), {z C z z 0 < R} K (K: konv. tart.) lim cn+1

GAZDASÁGI MATEMATIKA I.

KIEGÉSZÍTÉS A VONALINTEGRÁLHOZ

FELVÉTELI VIZSGA, július 15.

1. Komplex függvények dierenciálhatósága, Cauchy-Riemann egyenletek. Hatványsorok, elemi függvények

1. Számsorok, hatványsorok, Taylor-sor, Fourier-sor

7. tétel: Elsı- és másodfokú egyenletek és egyenletrendszerek megoldási módszerei

Parciális dierenciálegyenletek

Véletlen bolyongás. 2. rész. Márkus László jegyzete alapján Tóth Tamás december 10.

3.1. Halmazok számossága

Konvex optimalizálás feladatok

Egy szép és jó ábra csodákra képes. Az alábbi 1. ábrát [ 1 ] - ben találtuk; talán már máskor is hivatkoztunk rá.

11. évfolyam feladatsorának megoldásai

Utolsó el adás. Wettl Ferenc BME Algebra Tanszék, Wettl Ferenc (BME) Utolsó el adás / 20

Modellek és Algoritmusok - 2.ZH Elmélet

Minta feladatsor I. rész

GAZDASÁGI MATEMATIKA I.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Exponenciális és Logaritmusos feladatok

1. Halmazelméleti alapok

Mátrixfüggvények. Wettl Ferenc április 28. Wettl Ferenc Mátrixfüggvények április / 22

Numerikus módszerek 2.

Megoldások. ξ jelölje az első meghibásodásig eltelt időt. Akkor ξ N(6, 4; 2, 3) normális eloszlású P (ξ

Gazdasági matematika I. tanmenet

2010/2011 es tanév II. féléves tematika

9. HATÁROZATLAN INTEGRÁL

Sorozatok és Sorozatok és / 18

Óravázlatok: Matematika 2. Tartományintegrálok

Exponenciális és logaritmikus egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlôtlenségek

A következő feladat célja az, hogy egyszerű módon konstruáljunk Poisson folyamatokat.

Vektortér fogalma vektortér lineáris tér x, y x, y x, y, z x, y x + y) y; 7.)

Mátrixok és determinánsok

9. Exponenciális és logaritmusos egyenletek, egyenlőtlenségek

AZ INTEGRÁLELMÉLET FEJLŐDÉSE RIEMANN ÓTA

VI. Deriválható függvények tulajdonságai

f függvény bijektív, ha injektív és szürjektív is (azaz minden képhalmazbeli elemnek pontosan egy ısképe van)

Véletlen jelenség: okok rendszere hozza létre - nem ismerhetjük mind, ezért sztochasztikus.

BSc Analízis II. előadásjegyzet 2009/2010. tavaszi félév

Házi feladatok megoldása. Automaták analízise, szintézise és minimalizálása. Házi feladatok megoldása. Házi feladatok megoldása

19. Függvények rekurzív megadása, a mester módszer

a b a leghosszabb. A lapátlók által meghatározott háromszögben ezzel szemben lesz a

Térbeli pont helyzetének és elmozdulásának meghatározásáról - I.

A brachistochron probléma megoldása

Differenciálszámítás. Lokális szélsőérték: Az f(x) függvénynek az x 0 helyen lokális szélsőértéke

Az integrálszámítás néhány alkalmazása

GAZDASÁGMATEMATIKA KÖZÉPHALADÓ SZINTEN

Mérhetőség, σ-algebrák, Lebesgue Stieltjes-integrál, véletlen változók és eloszlásfüggvényeik

Centrális határeloszlás-tétel

Juhász István Orosz Gyula Paróczay József Szászné Dr. Simon Judit MATEMATIKA 10. Az érthetõ matematika tankönyv feladatainak megoldásai

5.1. A határozatlan integrál fogalma

1. Folytonosság. 1. (A) Igaz-e, hogy ha D(f) = R, f folytonos és periodikus, akkor f korlátos és van maximuma és minimuma?

Absztrakt vektorterek

REÁLIS GÁZOK ÁLLAPOTEGYENLETEI FENOMENOLOGIKUS KÖZELÍTÉS

Függvények folytonosságával kapcsolatos tételek és ellenpéldák

A 2013/2014. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első forduló MATEMATIKA I. KATEGÓRIA (SZAKKÖZÉPISKOLA) Javítási-értékelési útmutató

Egy látószög - feladat

Végeselem modellezés alapjai 1. óra

Funkcionálanalízis. Gyakorló feladatok március 22. Metrikus tér, normált tér és skalárszorzat tér

5. A logaritmus fogalma, a logaritmus azonosságai

egyenletesen, és c olyan színű golyót teszünk az urnába, amilyen színűt húztunk. Bizonyítsuk


Lineáris egyenletrendszerek

Határozzuk meg, hogy a következő függvényeknek van-e és hol zérushelye, továbbá helyi szélsőértéke és abszolút szélsőértéke (

Véletlen bolyongás. Márkus László március 17. Márkus László Véletlen bolyongás március / 31

Valószínűségi változók. Várható érték és szórás

Matematika A2 vizsga mgeoldása június 4.

2014/2015-ös tanév II. féléves tematika

ANALÍZIS II. DEFINÍCIÓK, TÉTELEK

1. Parciális függvény, parciális derivált (ismétlés)

Házi feladatok megoldása. Harmadik típusú nyelvek és véges automaták. Házi feladatok megoldása. VDA-hoz 3NF nyelvtan készítése

1. MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Szüle Veronika, egy. ts.) Matematikai összefoglaló

A határozott integrál fogalma és tulajdonságai

Lineáris funkcionálok integrál-reprezentációja

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI MATEMATIKA ÚTMUTATÓ ÉRETTSÉGI VIZSGA EMELT SZINT% ÍRÁSBELI. ÉRETTSÉGI VIZSGA május 3. MINISZTÉRIUM NEMZETI ERFORRÁS

e (t µ) 2 f (t) = 1 F (t) = 1 Normális eloszlás negyedik centrális momentuma:

l.ch TÖBBVÁLTOZÓS FÜGGVÉNYEK HATÁRÉRTÉKE ÉS DIFFERENCIÁLHATÓSÁGA

Átírás:

Vegyük észre, hogy egy mérhet f függvény pontosn kkor integrálhtó, h f dµ =. lim N Ez indokolj következ deníciót. { f α >N}. Deníció. Egy X, A, µ téren értelmezett mérhet függvényekb l álló vlmely f α α függvényhlmzt egyenletesen integrálhtónk mondunk, h lim sup f α dµ =. N α { f α >N}. Péld. H p > és z f α cslád korlátos z L p µ térben, kkor z z f α cslád egyenletesen integrálhtó. Emlékeztetünk, következ fontos állításr:. Tétel. Vlmely z R + id tengelyen értelmezett X, F mrtingál pontosn kkor egyenletesen integrálhtó, h vn olyn X L Ω vlószín ségi változó, hogy minden t-re X t = E X F s. Vegyük észre, hogy h z X egyenletesen integrálhtó mrtingál, kkor z X t = helyen értelmezhet, és z X τ megállított változónk kkor is vn értelme, h τ végtelen értéket is felveheti..3 Deníció. Emlékeztetünk, hogy H téren z olyn M mrtingálok hlmzát értjük, melyekre z t E M t függvény korlátos. A H tér elemeit négyzetesen integrálhtó mrtingáloknk mondjuk. A négyzetesen integrálhtó mrtingálok z egyenletesen integrálhtó mrtingálok kiemelked en fontos lterét lkotják..4 Tétel. Megállási opciókról szóló tétel Legyen X, F mrtingál, és legyenek τ τ tetsz leges megállási id k. H z X egyenletesen integrálhtó, kkor X τ = E X τ F τ. Az egyenl ség értelemszer en mjdnem mindenhol értelemben teljesül. H X nem egyenletesen integrálhtó, de τ τ c <, vgyis h megállási id k korlátosk, kkor z egyenl ség érvényben mrd 3. A Wiener-, vgy Poisson-folymtok z R + id tengelyen nem négyzetesen integrálhtók. Véges id horizonton zonbn elemei H térnek. Éppen ezért z említett folymtok csk lokálisn négyzetesen integrálhtók. Vgyis nem H, hnem z úgynevezett H tér elemei. Éppen loc ezért szükséges loklizációt, illetve H tereket bevezetni. loc Vegyük észre, hogy z egyenletes integrálhtóság mitt z X változó értelmes, így z X τ kifejezés teljességgel értelmes minden τ megállási id esetén. 3A megállási opciókról szóló tételben korlátosság feltétele, illetve z egyenletes integrálhtóság feltétele lényegében zonos. H mrtingál egyenletesen integrálhtó, kkor értelmezve vn [, ] zárt szkszon, mely rendezési és topológii szempontból ekvivlens mondjuk [, ] szksszl.

.5 Tétel. Mrtingálok és várhtó érték megmrdás Egy X jobbról reguláris és dptált folymt pontosn kkor mrtingál, h tetsz leges τ korlátos megállási id re és X τ L Ω E X τ = E X. Az egyenl ség pontosn kkor igz tetsz leges megállási id re, h z X egyenletesen integrálhtó mrtingál. Bizonyítás: H X mrtingál, illetve egyenletesen integrálhtó mrtingál, kkor megállási opciókról szóló tétel mitt z állítás teljesül. Vegyük z s < t id pontokt és legyen A F s. A megállási id deníciój lpján könnyen ellen rizhet, hogy megállási id. A feltétel szerint τ = tχ A c + sχ A E X = E X τ = E X t χ A c + E X s χ A. De τ t szintén megállási id, tehát A két oldlt összehsonlítv vgy mi ugynz E X = E X t = E X t χ A c + E X t χ A. E X s χ A = E X t χ A, E X s F s = E X t F s. Felhsználv, hogy z dptáltság mitt z X s változó F s -mérhet X s = E X t F s. H minden megállási id megengedett, kkor feltétel szerint z X létezik és integrálhtó, vlmint sorbn t = megengedett, következésképpen z X egyenletesen integrálhtó. Nyomtékosn hngsúlyozni kell, hogy megállási opciókról szóló tételben mrtingál tuljdonság mellett kulcs szerepet játszik trjektóriák jobbról vló regulritás. H X egy Poisson-folymt λ prmérerrel, kkor z X t λt kompenzált Poisson-folymt mrtingál. A megállási opciókról szóló tétel mitt h τ <, kkor τ n τ n egy korlátos megállási id és ezért A monoton konvergenci tétel mitt 4 E X τ n = λe τ n. E X τ = λe τ. H τ z X els ugrásánk id pontj és z X-et blról regulrizálnánk, kkor X τ = lenne, de másik oldl várhtó értéke /λ lenne és ellentmondást kpnánk. = E X τ = λe τ = 4Vegyük észre, hogy τ < feltételre nincsen igzán szükség, ugynis h τ ω =, kkor X ω, τ ω z X lklms kiterjesztése.

.6 Tétel. Mrtingál megmrdási tétel H X mrtingál, és τ tetsz leges megállási id, kkor z X τ megállított folymt is mrtingál. Bizonyítás: H z X reguláris, kkor z X τ megállított folymt is reguláris. Emlékeztetünk, hogy z X τ megállított folymt dptált mrd. Ennek megfelel en elegend ellen rizni, hogy teljesül z el z tétel. Legyen φ tetsz leges korlátos megállási id. A υ min φ, τ szintén korlátos. Mivel {υ t} = {φ t} {τ t} F t, ezért υ is megállási id. Az el z tétel szerint E X τ φ = E X υ = E X = E X τ, következésképpen z X τ mrtingál. A megállási opciókról szóló tétel segítségével Wienerfolymttl kpcsoltos számos eloszlás könnyen kiszámolhtó. Legyen w Wiener-folymt és jelölje τ z szint els elérésnek id pontját: τ = inf {t : w t } = inf {t : w t = } = = min {t : w t = }. Péld. H < < b, kkor Wienerfolymt τ és τ b tlálti idejére P τ < τ b = b b, P τ b < τ = b. A Wienerfolymt trjektóriái vlószín séggel nem korlátosk, tehát mjdnem minden z origóból kiinduló trjektóri vlmelyik oldlon kilép z [, b] szkszból, tehát P τ < τ b + P τ b < τ =. H τ min τ, τ b, kkor w τ korlátos mrtingál, így lklmzhtjuk megállási opciókról szóló tételt. A w τ τ vgy, vgy b, ennek megfelel en E w τ τ = P τ < τ b + bp τ b < τ = E w τ =. Két egyenletünk vn két ismeretlennel, mit megoldv éppen keresett összefüggéseket kpjuk..3 Péld. Wienerfolymt τ tlálti idejének Lplcetrnszformáltj L s E exp sτ = exp s, s. Legyen >. Az X t exp sw t s t/ folymt mrtingál, ezért z X τ is mrtingál. H s, kkor X τ t exp s s t exp s, ezért z X τ korlátos mrtingál. Minden korlátos mrtingál egyenletesen integrálhtó, így lklmzhtó megállási opciókról szóló tétel, tehát E Xτ τ = E exp s s τ = E X τ =, 3

mib l Egyszer helyettesítéssel, h s E exp s τ = exp s. L s E exp sτ = exp H <, kkor w Wienerfolymtr megismételve számolást L s = exp.4 Péld. Mutssuk meg, hogy h, kkor τ s r ségfüggvénye f x exp, x >. πx 3 x Megmuttjuk, hogy z f x s r ségfüggvényhez trtozó Lplce-trnszformáció éppen L s = exp s, mib l Lplce-trnszformáció egyértelm sége mitt z állítás már nyilvánvló. Mivel z f-hez trtozó eloszlás nem negtív számokr koncentrálódik, ezért L s exp sx f x dx, s. Megjegyezzünk, hogy F eloszlásfüggvényére érvényes következ képlet: x F x f t dt = exp u du, 3 ugynis z els integrálbn t = x /u helyettesítést végezve u 3 F x = 3 πx exp u x u 3 du = 3 x = exp u du. Prciálisn integrálv, és felhsználv, hogy F =, h s > L s = [exp sx F x] + s exp sx F x dx = = s A 3 összefüggést behelyettesítve L s = s exp sx F x dx. exp sx exp u dudx. Az L s függvényt rögzített s esetén tekinthetjük z változó függvényének. Jelöljük ez g -vl. Megmuttjuk, hogy h >, kkor g -r teljesül g = sg 4 4

dierenciálegyenletet. Az integrálbn szerepl integrndus nem negtív, tehát Fubinitétele lpján z integrálás htári felcserélhet ek, vgyis g = s exp sx exp u dxdu. A bels integrál z u prméter folytonos függvénye, mivel z exp sx dx = Γ < πx πs és ezért z / πx exp sx z integrndus integrálhtó mjoráns. Ezt felhsználv g = s exp sx exp dx. A második derivált kiszámoláskor bederiválhtunk z integrál jel mögé ugynis exp sx exp = exp sx exp x prciális deriváltnk z exp sx c exp b πx 3 x z b, c intervllumon integrálhtó mjoráns. g = s exp sx exp dx = sg. πx 3 x A dierenciálegyenlet krkterisztikus polinomj λ s =, mib l λ, = ± s, tehát z áltlános megoldás A exp s + B exp De mivel L = A + B =, L =, mi lpján L s = exp 5