DamiRocK

ВШЭ, вероятность: производящие моменты и нормальный предел

Xᵢ независимы Bernoulli(1/2), Sₙ=ΣXᵢ, Wₙ=(Sₙ−n/2)/√(n/4). Найдите MGF Xᵢ,Sₙ,Wₙ и предел.

Условие

Xᵢ независимы Bernoulli(1/2), Sₙ=ΣXᵢ, Wₙ=(Sₙ−n/2)/√(n/4). Найдите MGF Xᵢ,Sₙ,Wₙ и предел.

Решение по шагам

Для одного индикатора MX(t)=(1+eᵗ)/2. Независимость даёт MS(t)=[(1+eᵗ)/2]ⁿ. Центрирование и масштабирование приводят к MW(t)=e⁻ᵗ√ⁿ[(1+e²ᵗ/√ⁿ)/2]ⁿ=cosh(t/√n)ⁿ.

Логарифм ln MW=n ln cosh(t/√n). При фиксированном t разложение ln cosh z=z²/2+O(z⁴) даёт ln MW→t²/2, следовательно MW→exp(t²/2) — MGF стандартной нормали. Сходимость MGF в окрестности нуля обосновывает сходимость распределений Wₙ⇒N(0,1).

Проверка результата

MW(0)=1, первая производная в нуле 0, вторая 1: стандартизация проверена.

Типичная ошибка

Не учитывать центрирование в экспоненте или перемножать MGF зависимых величин.

Что даёт этот метод

Работайте с логарифмом произведения: он превращает предельный расчёт в сумму.

Дальше по теме

Университетские задачи по вероятности.

Следующие разборы

Условие адаптировано из открытого источника: Борис Демешев, hse_pmi_probability_2024_2025, HA4Q1. Решение, объяснение и проверка изложены редакцией damirock.com; это не официальный ключ преподавателя. CC0 1.0. Вёрстка и обозначения адаптированы; числовые предпосылки указаны в условии.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.