ПРИЛОЖЕНИЕ 7В. ЛЕММА
В этом приложении будет доказана следующая лемма:
Лемма. Если
случайная величина со средним значением и дисперсией
какая-либо комплексная постоянная, вещественная
часть которой меньше
то
Доказательство, Согласно оцределению,
После выполнения операции возведения в квадрат в показателе экспоненты это равенство принимает вид
Вводя обозначение
будем иметь
где
контур, который описывает комплексная переменная
когда вещественная переменная а изменяется от
до
Лемма будет доказана, если
что интеграл, стоящий в
равен единице, когда
Вначале следует определить
Положим
и введем обозначение
Это значит, что
задаются полярным преобразованием, показанным на фиг. 7В.1. Из
и
следует, что
Отсюда
Поэтому точки, составляющие
образуют прямую линию с наклоном
, которая изображена на фиг. 7В.2.
Так как функция
не имеет конечных полюсов, то интеграл по замкнутому контуру, изображенному на фиг. 715.3, равен нулю, и

(кликните для просмотра скана)
Предположим, что А — конечная величина, а затем перейдем к пределу при
. В силу того что
интеграл в
также равен единице, когда
Рассмотрим теперь
Для всех точек на этом отрезке контура
Таким образом,
Беря абсолютную величину обеих частей равенства
получаем
Эквивалентным условием для стремления к нулю интеграла будет неравенство
Из фиг. 7В.1 следует, что это условие удовлетворяется, когда
или
Аналогичное рассуждение можно использовать, чтобы показать, что
также стремится к нулю при
когда выполняется условие
этим завершается доказательство леммы.
ЗАДАЧИ
(см. скан)