Variables aléatoires pour lesquelles les inégalités de Markov et Chebyshev sont serrées


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Je m'intéresse à la construction de variables aléatoires pour lesquelles les inégalités de Markov ou Chebyshev sont serrées.

Un exemple trivial est la variable aléatoire suivante.

. Sa moyenne est nulle, la variance est 1 et P ( | X | ≥ 1 ) = 1 . Pour cette variable aléatoire, chebyshev est serré (tient à égalité).P(X=1)=P(X=−1)=0.5P(|X|≥1)=1

P(|X|≥1)≤Var(X)12=1

Y a-t-il des variables aléatoires plus intéressantes (non uniformes) pour lesquelles Markov et Chebyshev sont serrés? Quelques exemples seraient formidables.

Réponses:


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La classe de distributions pour laquelle le cas limite de la limite de Chebyshev est bien connue (et pas si difficile à deviner). Normalisé pour l'emplacement et l'échelle, il est

Z={−k,with probability 12k20,with probability 1−1k2k,with probability 12k2

C'est (à l'échelle) la solution donnée sur la page Wikipedia pour l' inégalité de Chebyshev .

ϵ>0

X=μ+σZ

Y=|Z|1−1/k21/k2k

Chebyshev et Markov limitant les cas

Les inégalités de moment - et en fait de nombreuses autres inégalités similaires - ont tendance à avoir des distributions discrètes comme cas limites.


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Je pense qu'il peut être impossible d'obtenir une distribution continue sur tout l'axe réel qui suit exactement la limite de Tchebychev.

P(∣X∣>x)=1/x2x>01−1/x22/x3x>0∣x∣<α∣x∣3∣x∣≥α

xx2x−3E[x]E[x2]

P(∣X∣>x)=x−(2+ϵ)ϵx−(3+ϵ)1/ϵ

pdf(x)=2/∣x∣3ϵ<∣x∣<Λ

ϵ=2(1−1e)
Λ=ϵ=2(e−1)
0.887<|x|<1.39

Je ne pense pas qu'il soit difficile de prouver qu'aucune variable continue à support infini ne peut atteindre la limite inférieure
— MichaelChirico

@MichaelChirico Je ne pense pas non plus; Je ne voulais tout simplement pas passer par l'effort.
— jwimberley
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