Элементарные понятия о случайных событиях, величинах и функциях
Можно потребовать в определении 26 чего-нибудь другого. Например, чтобы событием было попадание в любой интервал: , или в любой полуинтервал:
.
Убедимся, например, что эквивалентны определения 26 и 27:
Определение 27.
Функция называется случайной величиной, если для любых вещественных
множество
принадлежит
-алгебре
.
Доказательство
эквивалентности определений 26, 27.
Если - случайная величина в смысле определения 26, то она будет случайной величиной и в смысле определения 27, поскольку любой интервал
является борелевским множеством.
Докажем, что верно и обратное. Пусть для любого интервала выполнено
. Мы должны доказать, что то же самое верно и для любых борелевских множеств.
Соберём в множестве все подмножества вещественной прямой, прообразы которых являются событиями. Множество
уже содержит все интервалы
. Покажем теперь, что множество
является
-алгеброй. По определению,
тогда и только тогда, когда множество
принадлежит
.
1.
Убедимся, что . Но
и, следовательно,
.
2.
Убедимся, что для любого
. Пусть
. Тогда
, так как
-
-алгебра.
3.
Убедимся, что для любых
. Пусть
для всех
. Но
-
-алгебра, поэтому
Мы доказали, что -
-алгебра и содержит все интервалы на прямой. Но
- наименьшая из
-алгебр, содержащих все интервалы на прямой. Следовательно,
содержит
:
.