Математика
Степенные оценки срезок некоторых несобственных интегралов
А. В. Пожидаев,
Н. М. Пекельник,
О. И. Хаустова,
И. А. Трефилова Сибирский государственный университет путей сообщения, Новосибирск
Аннотация:
Актуальность и цели. Распределение Гаусса естественно возникает во многих приложениях и широко используется в различных теоретических построениях. Важную роль играет и нижняя срезка
$Q(x)$ несобственного интеграла от плотности стандартного гауссова распределения. Целью данной работы является получение оценок сверху для произвольной степени функции
$Q(x)$ через несобственный интеграл того же вида с нижней границей
$ax$ где
$a$ - некоторый параметр.
Материалы и методы. Для получения необходимых оценок изучалось поведение разности
$Q^m(x)-Q(\sqrt{m}x)$ на различных интервалах числовой оси, при этом широко использовались хорошо известные свойства гауссова распределения. Кроме того, были выведены точные неравенства для показательной функции специального вида и получены оценки сверху и снизу функции
$Q(x)$.
Результаты. В работе показано, что для любого действительного
$x$ (при
$m>2$) выполняется неравенство
$Q^m(x)<Q(ax)$, где
$a$ - произвольное число из интервала
$[1;\sqrt{m}]$. Кроме того, установлено, что данное неравенство является неулучшаемым по параметру
$a$. Так, в статье показано, что правая граница интервала для
$a$ не может быть больше
$\sqrt{m}$, а левая меньше 1.
Выводы. Произвольную степень функции
$Q(x)$ можно равномерно оценить сверху через функцию того же вида с аргументом
$ax$. Полученные оценки могут быть использованы в социологических и демографических исследованиях, в эконометрике и статистике при получении точечных и интервальных оценок неизвестных параметров распределения.
Ключевые слова:
вероятностная плотность, гамма-функция, дополнительная функция ошибок, логарифмически вогнутая функция, неулучшаемые оценки, распределение Гаусса, степенные оценки, функция распределения.
УДК:
517