Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Некоторые главы анализа и приложение к финансовой математике

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

()2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n → ∞

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

Ckxk(1

x)n−k

k

nx

2 = (nx)2

 

 

Ckxk(1

x)n−k

k=0

n

 

 

 

 

 

|

 

 

 

|

 

 

 

 

k=0

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2nx

 

 

Ckxk(1

x)n−kk +

Ckxk(1

x)n−kk2

 

 

k=0

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=0

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

= (nx)2

2nx

 

Ckxk(1

x)n−kk +

Ckxk(1

x)n−kk2.

 

 

k=0

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=0

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

j = k − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ckxk(1

x)n−kk =

 

 

Ckxk(1

x)n−kk

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

k=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= k=1

 

 

 

 

 

 

 

xk(1 − x)n−k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(k − 1)!(n − k)!

 

 

 

 

 

= n

n−1

 

 

 

(n − 1)!

 

xj+1(1

x)n−1−j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=0 j!(n − 1 − j)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n−1

 

 

 

(n − 1)!

 

xj (1

x)n−1−j

 

 

 

 

 

= nx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=0 j!(n − 1 − j)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= nx

j=0

Cnj 1xj (1 − x)n−1−j = nx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ckxk

(1

x)n−kk2

=

 

Ckxk(1

x)n−kk2

 

 

 

k=0

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=1

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

=Cnkxk(1 − x)n−kk(k − 1)

k=1

n

n

+Cnkxk(1 − x)n−kk = Cnkxk(1 − x)n−kk(k − 1) + nx.

k=1

k=2

11

i = k − 2

n

Cnkxk(1 − x)n−kk(k − 1)

k=2

n−2

=

i=0

n−2

=Cni+2xi+2(1 − x)n−2−i(i + 2)(i + 1)

i=0

n!

 

 

 

xi+2

(1 − x)n−2−i(i + 2)(i + 1)

 

 

 

 

 

(i + 2)!(n

i

2)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n−2

(n − 2)!

 

 

x)n−2−i

= n(n

1)x2

xi(1

 

 

 

i=0 i!(n − i − 2)!

 

 

n−2

= n(n

1)x2

Ci

 

xi(1

x)n−2−i = n(n

1)x2.

 

 

 

 

n−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ckxk(1

x)n−k

k

nx

2

 

 

 

 

 

 

 

k=0

n

 

 

 

 

|

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

= (nx)2

2nx

Ckxk(1

x)n−kk +

 

Ckxk

(1

x)n−kk2

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

k=0

 

 

 

 

 

 

k=0

 

 

 

 

 

= (nx)2 2(nx)2 + nx + n(n − 1)x2

= nx − nx2 = nx(1 − x).

 

 

 

ε

 

δ > 0

S1 ≤ ε

 

 

 

 

S2

2L

nx(1 − x) =

2L

x(1

− x) 0, n → ∞.

 

 

()2

2

S2 ≤ ε

 

 

 

n

n ≥ nε

 

 

limn→∞ an = 0

12

[a, b]

 

 

 

 

 

 

f

[0, 1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

λk R

Tn(x) =

k=0 ck exp(kx)

ck C

 

an := sup |f(x) − Tn(x)| → 0,

 

n → ∞.

 

0≤x≤1

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

sup

|f(x) − Bn(x)| ≤ ε,

 

 

x [0,1]

 

 

 

 

B

(x) =

 

f(k/n)Ckxk(1

x)n−k

 

n

 

 

n

 

13

[0, 1]

Bn(x) = cmeimx/(2π), m=−∞

N = N(n)

 

Bn(x)

cm = 0

1 f(x)eimx/(2π) dx.

ε > 0

 

 

N

 

cmeimx/(2π)| ≤ ε.

 

sup |Bn(x)

 

 

 

0≤x≤1

m=

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

Tn(x) = m=−N cmeimx/(2π)

N

cmeimx/(2π)|

sup

|f(x) − Tn(x)| ≤

sup |Bn(x)

m=

 

0≤x≤1

0≤x≤1

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

+

sup |f(x) − Bn(x)| ≤ ε +

 

sup |f(x) − Bn(x)| ≤ 2ε.

0≤x≤1

 

 

0≤x≤1

 

 

 

pn → p (0, 1) n → ∞

n

Sn = S(x1, . . . , xn) = 1(xk ≤ pn),

k=1

14

x1, . . . , xn [0, 1]

1(xk ≤ pn) :=

1, xk ≤ pn,

0, xk > pn.

1(x ≤ p) x

(x : x ≤ p)

 

 

n

− pn

ε > 0

n → ∞.

1

≥ ε dx1 . . . dxn 0,

 

 

 

Sn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pn

n

hk(xk) := 1(xk ≤ pn) − pn, gk(xk) := 1(xk ≤ pn), n

1

hk(xk) dxk = pn − pn = 0,

0

k = j

1 1 1 1

hk(xk)hj (xj ) dxkdxj = hk(xk) dxk hj (xj ) dxj = 0.

0 0 0 0

1 1 n

. . . ( hk(xk))2 dx1 . . . dxn

00 k=1

n 1 1

=. . . (hk(xk))2 dx1 . . . dxn

k=1

0

0

 

 

n1

=(hk(xk))2 dxk

k=1 0

15

n1

=(gk2(xk) 2gk(xk)pn + p2n) dxk

k=1 0

n1

=(gk(xk) 2gk(xk)pn + p2n) dxk

k=1 0

n

=(pn 2p2n + p2n) = n(pn − p2n) = npn(1 − pn).

k=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1(| n

 

 

− pn| ≥ ε)dx1 . . . dxn

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

≤ |

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

n

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

≤ |

 

 

Sn − npn

 

dx

 

. . . dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

 

1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sn

− npn

 

2dx

 

 

. . . dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

1

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

0

. . . 0

 

(k=1 hk(xk))2 dx1 . . . dxn

 

 

 

 

 

 

 

()2

 

=

 

npn(1 − pn)

=

pn(1 − pn)

0,

 

n

→ ∞

.

 

 

 

()2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pn → p (0, 1) n → ∞

n

Sn = S(x1, . . . , xn) = 1(xk ≤ pn),

k=1

16

 

x1, . . . , xn [0, 1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

n → ∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

2π

 

 

npn

(1 pn)

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

f(

 

Sn − npn

)dx

 

 

. . . dx

 

 

 

f(z)

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(z) = eiλz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

npn(1

 

 

pn)

 

 

1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

f(

 

Sn − npn

 

)dx

 

. . . dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

npn(1

 

 

pn)

 

 

1

 

 

 

 

n

 

 

=

exp(

 

Sn − npn

 

)dx

 

. . . dx

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= exp(

 

 

 

pn) )dx1 . . . dxn

 

 

 

npn(1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=1 hk(xk)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

hk(xk)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

exp(

 

npn(1

pn) )dxk

 

 

 

= k=1

 

 

 

 

 

= exp(

 

 

 

 

 

 

 

pn) )dx1

 

n

 

 

 

 

 

npn(1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h1(x

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e−z2/2 0.

α(t)

 

β(t) t → 0

t → ∞

limt→0 α(t)(t) = 0 limn→∞(1 + a/n + o(1/n))n = exp(a)

 

 

 

 

 

 

 

h1(x1)

 

 

 

 

 

exp(

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

npn(1 − pn)

 

 

 

= 1 +

 

h1(x1)

 

1

λ2

h12(x1)

+ o(

|λ|2

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o( |λ|2 )

2 npn(1 − pn)

 

 

x1

 

 

npn(1 − pn)

 

n

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|λ|2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pn

17

h1 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h1(x

)

 

 

 

 

 

 

 

 

exp(

 

 

1

 

 

)dx1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

npn(1

 

pn)

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

λ

2

 

 

 

 

 

 

 

h1(x1)

 

 

 

 

 

 

 

= 1

 

λ2

 

 

 

 

 

dx1

+ o(

| |

)

2

npn(1 − pn)

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

|λ|

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1

λ

+ o(

 

).

 

 

 

 

 

2n

n

 

 

 

 

n → ∞

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x) = exp(iλx)

 

 

 

 

 

npn

(1 − pn)

 

 

1

 

 

 

n

 

 

 

 

f(

 

 

Sn

− npn

)dx

 

. . . dx

 

 

 

λ

 

 

 

 

n

 

 

= 1

 

λ2

2

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ o(

| |

 

 

exp(−λ2/2).

2n

n

 

 

λ f(z) = exp(iλz)

exp(iλz) 1 e−z2/2dz = exp(−λ2/2). 2π

exp(iλz)

v(λ) :=

 

 

1

 

z2/2

 

μ :=

 

2

 

(μ) := v(λ)

 

 

 

 

 

 

 

vexp(iλz) 2π e

 

dz

 

λ

 

u

λ

 

 

μ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u (μ) =

u(μ)/2,

u(0) = 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

> 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

N

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−N

 

e−z

/2 dz ≥ 1

− .

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

0 ≤ g(x) 1, x R

 

g(x) = 1, |x| ≤ N, & g(x) = 0, |x| ≥ N + 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

h(x) := 1 − g(x).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

1

 

 

 

 

 

 

 

|g| ≤ 1

> 0| −∞ g(x)

g | ≤

 

 

 

 

 

 

 

[−N, N]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sup

|g(x)

 

bkekx| ≤ /(2N + 2),

 

 

 

 

 

|x|≤N+1

 

 

 

 

k=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sup

|1

 

 

bkekx| ≤ /(2N + 2).

 

 

 

 

 

 

|x|≤N+1

 

k=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|

g := k=1 bkekx

 

 

 

n

 

2

|

 

 

 

np(1 pn)

 

 

 

1

 

 

 

n

 

2π

 

 

g

(

Sn

− npn

)dx

 

. . . dx

 

g

(z)

1

e−z /2

 

< .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

˜

Sn

˜

Sn

Sn − npn (x1, . . . , xn) :=

np(1 − pn)

˜

dxn = 1

˜

dxn.

h(Sn)dx1 . . .

g(Sn)dx1 . . .

1(| ˜

Sn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N > 0

 

n

 

1(|Sn| ≥ N) dx1 . . . dxn

1

 

 

 

 

4N2 .

 

 

sup

 

 

˜

 

˜

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1(

|

S˜

 

 

N)

|Sn|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n| ≥

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

|S˜n|2 dx1 . . . dxn

1

 

| ≥ N) dx1 . . . dxn

 

 

 

N2

4N2

p p(1 − p) 1/4

> 0 N > 0

1

4N2

< /2.

ξ(x), 0 ≤ x ≤ 1 φξ(t) :=01 exp(itξ(x)) dx

1

 

1

u

0

1((x)| > 2/u) dx ≤

−u(1 − φξ(t)) dt.

 

 

u

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]