По предположению SP5 существует случайная величина X с равномерным распределением на интервале [0, 1]. Для каждого подинтервала
интервала [0,1] пусть
обозначает событие, состоящее в том, что случайная величина X приняла значение из
Тогда для интервалов
соотношения
равносильны. Кроме того,
Теорема 1. Для всякого события А существует единственное число
такое, что
Доказательство. Для любого события А пусть
обозначает подмножество интервала [0, 1], определяемое равенством
Так как
то точка 1 принадлежит множеству
значит,
непусто. Пусть
Если
убывающая последовательность точек из
сходящаяся к а, то
Следовательно, в силу предположения
Если
то из соотношений
и (2) следует, что
Предположим, что а
Тогда из определения а видно, что
при всех а, для которых 0 а
Далее, если
какая-либо строго возрастающая последовательность, сходящаяся к а, то
, Значит, в силу теоремы 5 §
Это соотношение вместе с (2) снова дает
Значение а определено однозначно. В самом деле, если
то
значит, только одно из этих событий может быть эквивалентно А.
Искомое вероятностное распределение
можно определить теперь непосредственно с помощью теоремы 1. Если А — произвольное событие, то
определяется как число
из теоремы 1. Итак,
задается соотношением
Следующая теорема показывает, что определенное таким образом распределение
согласуется с отношением
Теорема 2. Пусть
два события. Тогда
в том и только в том случае, когда
Доказательство. В силу
тогда и только тогда, когда
Далее, из определения равномерного распределения видно, что соотношение (4) равносильно тому, что