Dystrybuanta rozkładu ciągłego jest p.w. różniczkowalna

Definicja klasyczna. Prawdopodobieństwo warunkowe i całkowite. Zmienne losowe i ich parametry. Niezależność. Prawa wielkich liczb oraz centralne twierdzenia graniczne i ich zastosowania.
matmatmm
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 2282
Rejestracja: 14 cze 2011, o 11:34
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Sosnowiec
Podziękował: 88 razy
Pomógł: 351 razy

Dystrybuanta rozkładu ciągłego jest p.w. różniczkowalna

Post autor: matmatmm »

Potrzebuję pomocy ze standardowym i dobrze znanym twierdzeniem, które w moich notatkach jest podane bez dowodu.

Niech \(\displaystyle{ g:\RR\rightarrow\overline{\RR}}\) będzie funkcją mierzalną i prawie wszędzie nieujemną taką, że

\(\displaystyle{ \int_{\RR}g \, \textrm{d}l_1=1}\)

Wiadomo, że wzór \(\displaystyle{ \PP(B)=\int_B g \, \dd l_1}\) określa miarę probablistyczną na \(\displaystyle{ \mathcal{B}(\RR)}\), a wzór \(\displaystyle{ F(x)=\PP\left( (-\infty,x]\right)=\int_{-\infty}^x g \, \dd l_1}\) dystrybuantę.

Jak pokazać, że dla prawie wszystkich \(\displaystyle{ x\in\RR}\), \(\displaystyle{ F}\) jest różniczkowalna oraz dla prawie wszystkich \(\displaystyle{ x\in \RR}\), \(\displaystyle{ F'(x)=g(x)}\) ?
Awatar użytkownika
Premislav
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 15687
Rejestracja: 17 sie 2012, o 13:12
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 196 razy
Pomógł: 5221 razy

Re: Dystrybuanta rozkładu ciągłego jest p.w. różniczkowalna

Post autor: Premislav »

Jest taki ogólny fakt: zbiór punktów nieróżniczkowalności funkcji monotonicznej jest miary Lebesgue'a zero. \(\displaystyle{ F}\) jest z definicji niemalejąca. Nigdy nie widziałem dowodu tego wspomnianego faktu (a jesli widziałem, to zapomniałem), nie jestem też prawdziwym matematykiem, więc nie przychodzi mi do głowy żaden pomysł, jak to wykazać, ale nietrudno to znaleźć po angielsku:

Kod: Zaznacz cały

http://mathonline.wikidot.com/lebesgue-s-theorem-for-the-differentiability-of-monotone-fun

Możesz zerknąć, czy trzyma się to kupy i czy do Ciebie trafia.
Awatar użytkownika
leg14
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 3132
Rejestracja: 5 lis 2014, o 20:24
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Radom
Podziękował: 154 razy
Pomógł: 475 razy

Dystrybuanta rozkładu ciągłego jest p.w. różniczkowalna

Post autor: leg14 »

Ale Premislav tutaj nie chodzi o wykazanie takeigo ogolnego faktu, tylko o wykazaniu, ze
(w skrocie):
F dana wzorem \(\displaystyle{ F(x)=\PP\left( (-\infty,x]\right)=\int_{-\infty}^x g \, \dd l_1}\)
jest p.w. rozncizkowlana iblalalalablabla...

matmatmm proponuję to wykazać (rozniczkowalnosc) z definicji. Trzeba zaczac od wybrania realizacji funkcji g - bo pamietaj, ze ona jest okreslona tylko z dokladnoscia do zbiorow miary zero.
matmatmm
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 2282
Rejestracja: 14 cze 2011, o 11:34
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Sosnowiec
Podziękował: 88 razy
Pomógł: 351 razy

Re: Dystrybuanta rozkładu ciągłego jest p.w. różniczkowalna

Post autor: matmatmm »

Mnie się jednak wydaje, że z tego faktu można skorzystać, tylko trzeba jeszcze pokazać, że \(\displaystyle{ F'(x)=g(x)}\) dla p.w. \(\displaystyle{ x}\). Ja bym próbował pokazać najpierw, że
\(\displaystyle{ F(x)=\int_{-\infty}^x F'(t) \, \dd t}\) (funkcja podcałkowa jest nieokreślona tylko na zbiorze miary zero, więc całka ma sens). Pytanie tylko jak to pokazać. Nie mogę się powołać na standardowe twierdzenie Newtona-Leibnitza itp.
ODPOWIEDZ