10.2. Теорема Ляпунова.
Пусть - независимые и одинаково распределенные случайные величины с числовыми характеристиками
(10.2.1) |
Тогда
(10.2.2) |
Доказательство.
Прежде всего отметим, что выражение вида (10.2.2) совпадает с в выражениях (10.1.2), если считать выполненными условия (10.2.1). Поэтому доказательство должно сводиться к установлению сходимости (10.1.7).Далее, в выражение (10.2.2) для входят только центрированные составляющие , случайных величин , поэтому доказательство можно проводить, полагая в (10.2.2) , т.е. при условиях
(10.2.3) |
где - независимые и одинаково распределенные. Поскольку , одинаково распределены, то их характеристические функции совпадают:
(10.2.4) |
Учитывая независимость , получим следующее выражение характеристической функции случайной величины :
Отсюда следует
(10.2.5) |
Разлагая в ряд по степеням правую часть уравнения (10.2.5) при достаточно больших п получим с учетом теоремы о дифференцируемости характеристических функций
Отсюда найдем
В силу условия и формулы получим
Теперь можно записать
Отсюда следует требуемое
К числу простейших форм центральной предельной теоремы относится также теорема Лапласа.