確率解析の問題
を確率空間 上の を満たす 次元標準ブラウン運動とし、
とおく。伊藤の公式により、 は 変数の連続関数 , を用いて
の形に表される。このときのドリフト係数 を , の式で求めよ。
この問題で使うもの
- 伊藤の公式(説明と入口の問題)
- 多項式の微分(説明と入口の問題)
- 指数関数・対数関数の導関数(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(111 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
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- 樹形図で数え上げる
- 積の法則と和の法則
- 和の法則・積の法則と樹形図
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- 確率の定義と和事象・余事象
- 条件付き確率と乗法定理
- 四則の混じった計算の順序
- 等間隔にならんだ数の和
- 分数のたし算・ひき算
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- 正負の数の乗除・累乗と四則混合
- 分配法則を使った計算のくふう
- 文字式の計算(同類項・分配法則)
- 等差・等比数列の和と Σ
- マルコフ連鎖と推移確率
- 期待値
- 確率変数と確率分布
- 平均と合計
- 平均値・中央値・最頻値
- 代表値(平均値・中央値・最頻値)
- 分散と標準偏差
- 変量の変換と平均・分散
- 確率変数の期待値・分散と
- 確率変数の和と積(独立な場合)
- 乗法公式による展開
- 因数分解
- 3 次式までの展開と因数分解
- 微分係数と導関数の定義
- 多項式の微分
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- 積と商の微分
- 合成関数の微分
- 円の周の長さと面積
- おうぎ形の弧の長さと面積
- 弧の長さからおうぎ形の中心角と面積を求める
- 三角形・四角形の面積
- 約数の見つけ方
- 素因数分解と約数の個数
- 平方根の意味と根号の簡単化
- 三平方の定理
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- 加法定理と 2 倍角・半角・積和の公式
- 三角関数の導関数
- 根号の乗除と加減
- 指数の拡張と指数関数
- 対数の定義と性質
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- 基本的な関数の不定積分
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- 定積分の計算
- 定積分の置換・部分積分と偶関数・奇関数
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- 同時分布・周辺分布と独立性
- 条件付き分布と全期待値の公式
- 到達確率と平均到達時間
- 単純ランダムウォークと反射原理
- 広義積分
- ルベーグ積分の計算
- 単調収束定理・優収束定理
- 連続型確率変数と確率密度関数
- 一様分布・指数分布
- 測度論的な期待値と収束定理
- 独立な試行と反復試行
- 二項分布
- 小数と分数のまじった計算
- 逆算(□ を求める)
- 1 次方程式の解き方
- 比例・反比例の式とグラフ
- 関数 の式と変域
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- 剰余の定理・因数定理と高次方程式
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- 第 2 次導関数とグラフの凹凸
- 増減・凹凸・漸近線とグラフ
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- 幾何分布・ポアソン分布
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- 複素数と 2 次方程式の虚数解
- オイラーの公式
- 特性関数
- 特性関数の性質と反転公式
- マルコフの不等式・チェビシェフの不等式
- 正規分布と標準化
- 標本平均の分布
- 大数の弱法則
- 偏微分と全微分
- 多変数の連鎖律
- 重積分の変数変換とヤコビアン
- ガウス積分
- 正規分布の密度と積率
- 中心極限定理の使い方
- 中心極限定理(特性関数による)
- ブラウン運動
- σ 加法族に関する条件付き期待値
- マルチンゲール
- 伊藤積分と伊藤の等長性
- 伊藤の公式
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
伊藤の公式 を使う。まず となる を決めよう。
ヒント 2
とおき、, , を計算する。ドリフトは である。
ヒント 3
, となる。これらを に代入して整理する。
答えと解説
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解説を読む
伊藤の公式を使う。 が について 回、 について 回連続微分可能なとき
が成り立つ。
手順 1:関数を決める。 となるように とおく。これは , について何回でも連続微分可能なので、伊藤の公式が使える。
手順 2:偏導関数を計算する。
手順 3:公式に代入する。
したがって (なお )。 の項の は普通の微分の連鎖律では出ない の寄与(伊藤補正項)である。
答え:
別解
とおくと、、、 である。伊藤の公式より
したがって 、 である。
検算: 期待値をとると である。一方、 の期待値は で、 と一致する。