Доказательство. Прежде всего,
Но
а
Поэтому
Следствие 1. Полагая
и замечая, что
(см. пример 1.8), получаем
Следствие 2. Если
то
Таким образом, в этом случае имеем следующее простое правило:
Пример 1.11. Пусть
взаимно независимые и одинаково распределенные случайные величины, каждая из которых имеет среднее 0 и дисперсию
Найдем математическое ожидание случайной величины
Решение. При сделанных предположениях
так что
Поэтому можно применить следствие 2, взяв
Полагая
в
равным 0, мы тем самым обращаем в нуль второе слагаемое в выражении для
Учитывая, что
получаем соотношение
и окончательно
Пример 1.12. Пусть случайные величины
имеют одинаковое среднее 0, а
где
Покажем, что
является несмещенной оценкой для
Решение. В этом случае
где
И опять второе слагаемое в
обращается в нуль, так что
Теорема 1.8. Пусть имеется
независимых случайных величин
со средними
одинаковыми дисперсиями
и одинаковыми третьими и четвертыми центральными моментами
соответственно (т. е.
Если А — симметричная матрица размера
— вектор-столбец, образованный ее диагональными элементами, то
(Этот результат приведен без доказательства в работе
Доказательство. Заметим, что в векторно-матричной записи мы имеем здесь
и что
Далее,
так что возведение в квадрат обеих частей дает
Полагая
имеем
и с использованием теоремы 1.7 (следствие 1) получаем
В качестве первого шага в преобразовании последнего выражения мы заметим, что
Так как случайные величины
взаимно независимы и их начальные моменты до четвертого порядка включительно совпадают, то
Отсюда имеем
поскольку
Далее,
и
так что
и
Объединяя полученные результаты, используя соотношение
и подставляя все это в соотношение (1.8), приходим к желаемому результату.
Следствие 1. Если случайные величины
упомянутые в теореме, сверх того нормально распределены, то
Следствие 2. Если в условиях следствия
то
Упражнения lb