t ss tr - - PowerPoint PPT Presentation

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❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s ✭✸✮

❚❤❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s φ ❛♥❞ ψ s❛t✐s❢② t❤❡ ✬❣❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❡q✉❛t✐♦♥s✬✿

• ❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❊q✉❛t✐♦♥s

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❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s ✭✸✮

❚❤❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s φ ❛♥❞ ψ s❛t✐s❢② t❤❡ ✬❣❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❡q✉❛t✐♦♥s✬✿

• ❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❊q✉❛t✐♦♥s

∂tφ(t, ✉, ✇) = ❋(✉, ψ(t, ✉, ✇)), φ(✵, ✉, ✇) = ✵ ∂tψ(t, ✉, ✇) = ❘(✉, ψ(t, ✉, ✇)), ψ(✵, ✉, ✇) = ✇ . s❝❛❧❛r✱ ❛✉t♦♥♦♠♦✉s ❖❉❊❀ ✉ ❡♥t❡rs ❛s ♣❛r❛♠❡t❡r✱ ✇ ❛s ✐♥✐t✐❛❧ ❝♦♥❞✐t✐♦♥✳ ❚❤❡ ♠❛rt✐♥❣❛❧❡ ❝♦♥❞✐t✐♦♥ ♦♥ ❡①♣ (❳t) ✐♠♣❧✐❡s t❤❛t ❋(✵, ✵) = ❘(✵, ✵) = ❋(✶, ✵) = ❘(✶, ✵) = ✵ . ▼♦st r❡s✉❧ts ✇✐❧❧ ❢♦❧❧♦✇ ❢r♦♠ ❛ ❝❛r❡❢✉❧ q✉❛❧✐t❛t✐✈❡ ❛♥❛❧②s✐s ♦❢ t❤❡ ❘✐❝❝❛t✐ ❡q✉❛t✐♦♥s ✫ ❝♦♥✈❡①✐t② ♣r♦♣❡rt✐❡s ♦❢ ❋ ❛♥❞ ❘✳

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❚❤❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s φ ❛♥❞ ψ s❛t✐s❢② t❤❡ ✬❣❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❡q✉❛t✐♦♥s✬✿

• ❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❊q✉❛t✐♦♥s

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❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s ✭✹✮

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• ✇↑✵

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• |②|>✶

❧♦❣ ② ♠(❞①, ❞②) < ∞. ❚❤❡♥ (❱t)t≥✵ ❝♦♥✈❡r❣❡s ✐♥ ❧❛✇ t♦ ✐ts ✉♥✐q✉❡ ✐♥✈❛r✐❛♥t ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ▲✱ ✇❤✐❝❤ ❤❛s t❤❡ ❝✉♠✉❧❛♥t ❣❡♥❡r❛t✐♥❣ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❧(✇) = ✵

✇

❋(✵, η) ❘(✵, η) ❞η (✇ ≤ ✵) .

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

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▲❡♠♠❛ ❙✉♣♣♦s❡ t❤❛t χ(✵) < ✵ ❛♥❞ χ(✶) < ✵✳ ❚❤❡♥ t❤❡r❡ ❡①✐st ❛♥ ✐♥t❡r✈❛❧ ■✱ s✉❝❤ t❤❛t [✵, ✶] ⊆ ■✱ ❛♥❞ ❛ ✉♥✐q✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ ✇ ∈ ❈ ✶(■ ◦) ∩ ❈(■)✱ t❤❛t ❝❛♥♥♦t ❜❡ ❈ ✶✲❡①t❡♥❞❡❞ ❜❡②♦♥❞ ■ ◦✱ s✉❝❤ t❤❛t ❘(✉, ✇(✉)) = ✵ ❢♦r ❛❧❧ ✉ ∈ ■ ❛♥❞ ✇(✵) = ✇(✶) = ✵✳ ▼♦r❡♦✈❡r ✇(✉) < ✵ ❢♦r ❛❧❧ ✉ ∈ (✵, ✶) ❛♥❞ ∂❘ ∂✇ (✉, ✇(✉)) < ✵, ❢♦r ❛❧❧ ✉ ∈ ■✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

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▲❡♠♠❛ ❙✉♣♣♦s❡ t❤❛t χ(✵) < ✵ ❛♥❞ χ(✶) < ✵✳ ❚❤❡♥ t❤❡r❡ ❡①✐st ❛♥ ✐♥t❡r✈❛❧ ■✱ s✉❝❤ t❤❛t [✵, ✶] ⊆ ■✱ ❛♥❞ ❛ ✉♥✐q✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ ✇ ∈ ❈ ✶(■ ◦) ∩ ❈(■)✱ t❤❛t ❝❛♥♥♦t ❜❡ ❈ ✶✲❡①t❡♥❞❡❞ ❜❡②♦♥❞ ■ ◦✱ s✉❝❤ t❤❛t ❘(✉, ✇(✉)) = ✵ ❢♦r ❛❧❧ ✉ ∈ ■ ❛♥❞ ✇(✵) = ✇(✶) = ✵✳ ▼♦r❡♦✈❡r ✇(✉) < ✵ ❢♦r ❛❧❧ ✉ ∈ (✵, ✶) ❛♥❞ ∂❘ ∂✇ (✉, ✇(✉)) < ✵, ❢♦r ❛❧❧ ✉ ∈ ■✳ ✇(✉) ❛r❡ ❡①❛❝t❧② t❤❡ ❛s②♠♣t♦t✐❝❛❧❧② st❛❜❧❡ ❡q✉✐❧✐❜r✐❛ ♦❢ t❤❡ s❡❝♦♥❞ ❣❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❡q✉❛t✐♦♥✳

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▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❜❡❤❛✈✐♦r ♦❢ t❤❡ ▲♦❣✲♣r✐❝❡ ♣r♦❝❡ss ✭✷✮

❚❤❡♦r❡♠ ✭▲♦♥❣✲t❡r♠ ❜❡❤❛✈✐♦r ♦❢ (❳t)t≥✵✮ ❙✉♣♣♦s❡ t❤❛t χ(✵) < ✵ ❛♥❞ χ(✶) < ✵ ❛♥❞ ❞❡✜♥❡ ♠(✉) = ❋(✉, ✇(✉)), ❏ = {✉ ∈ ■ : ♠(✉) < ∞} . ❚❤❡♥ ✇(✉) ❛♥❞ ♠(✉) ❛r❡ ❝✉♠✉❧❛♥t ❣❡♥❡r❛t✐♥❣ ❢✉♥❝t✐♦♥s ♦❢ ✐♥✜♥✐t❡❧② ❞✐✈✐s✐❜❧❡ r❛♥❞♦♠ ✈❛r✐❛❜❧❡s ❛♥❞ ❧✐♠

t→∞ ψ(t, ✉, ✵) = ✇(✉)

❢♦r ❛❧❧ ✉ ∈ ■ ; ❧✐♠

t→∞

✶ t φ(t, ✉, ✵) = ♠(✉) ❢♦r ❛❧❧ ✉ ∈ ❏ . ❚❤❡ ❝♦♥✈❡r❣❡♥❝❡ t♦ ✇(✉) ❛♥❞ ♠(✉) ✐s ❡①♣♦♥❡♥t✐❛❧ ✇✐t❤ r❛t❡ χ(✉)✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

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▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❜❡❤❛✈✐♦r ♦❢ t❤❡ ▲♦❣✲♣r✐❝❡ ♣r♦❝❡ss ✭✷✮

❚❤❡♦r❡♠ ✭▲♦♥❣✲t❡r♠ ❜❡❤❛✈✐♦r ♦❢ (❳t)t≥✵✮ ❙✉♣♣♦s❡ t❤❛t χ(✵) < ✵ ❛♥❞ χ(✶) < ✵ ❛♥❞ ❞❡✜♥❡ ♠(✉) = ❋(✉, ✇(✉)), ❏ = {✉ ∈ ■ : ♠(✉) < ∞} . ❚❤❡♥ ✇(✉) ❛♥❞ ♠(✉) ❛r❡ ❝✉♠✉❧❛♥t ❣❡♥❡r❛t✐♥❣ ❢✉♥❝t✐♦♥s ♦❢ ✐♥✜♥✐t❡❧② ❞✐✈✐s✐❜❧❡ r❛♥❞♦♠ ✈❛r✐❛❜❧❡s ❛♥❞ ❧✐♠

t→∞ ψ(t, ✉, ✵) = ✇(✉)

❢♦r ❛❧❧ ✉ ∈ ■ ; ❧✐♠

t→∞

✶ t φ(t, ✉, ✵) = ♠(✉) ❢♦r ❛❧❧ ✉ ∈ ❏ . ❚❤❡ ❝♦♥✈❡r❣❡♥❝❡ t♦ ✇(✉) ❛♥❞ ♠(✉) ✐s ❡①♣♦♥❡♥t✐❛❧ ✇✐t❤ r❛t❡ χ(✉)✳ ■♥t❡r♣r❡t❛t✐♦♥✿ ❢♦r ❧❛r❣❡ t✱ (❳t)t≥✵ ❵❧♦♦❦s ❧✐❦❡✬ t❤❡ ▲❡✈② ♣r♦❝❡ss ✇✐t❤ ❝❤❛r✳ ❡①♣♦♥❡♥t ♠(✉)✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❊①❛♠♣❧❡✿ ❚❤❡ ❍❡st♦♥ ▼♦❞❡❧ ✭✶✮

❍❡st♦♥ ✐♥ ❙❉❊ ❢♦r♠ ❞❳t = −✶ ✷❱t ❞t +

• ❱t ❞❲ ✶

t

❞❱t = −λ(❱t − θ) ❞t + γ

• ❱t ❞❲ ✷

t

• ❞❲ ✶

t , ❞❲ ✷ t

• = ρ ❞t

❍❡st♦♥ ✐♥ ❛✣♥❡ ❢♦r♠ ❋(✉, ✇) = λθ✇ ❘(✉, ✇) = −✶ ✷✉ − λ✇ + ✉✷ ✷ + γ✷✇✷ ✷ + ργ✇✉

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❊①❛♠♣❧❡✿ ❚❤❡ ❍❡st♦♥ ▼♦❞❡❧ ✭✶✮

❍❡st♦♥ ✐♥ ❙❉❊ ❢♦r♠ ❞❳t = −✶ ✷❱t ❞t +

• ❱t ❞❲ ✶

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❞❱t = −λ(❱t − θ) ❞t + γ

• ❱t ❞❲ ✷

t

• ❞❲ ✶

t , ❞❲ ✷ t

• = ρ ❞t

❍❡st♦♥ ✐♥ ❛✣♥❡ ❢♦r♠ ❋(✉, ✇) = λθ✇ ❘(✉, ✇) = −✶ ✷✉ − λ✇ + ✉✷ ✷ + γ✷✇✷ ✷ + ργ✇✉

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

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❊①❛♠♣❧❡✿ ❚❤❡ ❍❡st♦♥ ▼♦❞❡❧ ✭✷✮

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❊①❛♠♣❧❡✿ ❚❤❡ ❍❡st♦♥ ▼♦❞❡❧ ✭✸✮

■♥ t❤❡ ❍❡st♦♥ ♠♦❞❡❧ ✇(✉) = (λ − ✉ργ) −

• (λ − ✉ργ)✷ − γ✷(✉✷ − ✉)

γ✷ ♠(✉) = λθ(λ − ✉ργ) −

• (λ − ✉ργ)✷ − γ✷(✉✷ − ✉)

γ✷ . ❚❤✐s ✐s t❤❡ ❝✉♠✉❧❛♥t ❣❡♥❡r❛t✐♥❣ ❢✉♥❝t✐♦♥ ♦❢ ❛ ◆♦r♠❛❧✲■♥✈❡rs❡✲●❛✉ss✐❛♥ ❞✐str✐❜✉t✐♦♥✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❆♣♣❧✐❝❛t✐♦♥ t♦ t❤❡ ✐♠♣❧✐❡❞ ✈♦❧❛t✐❧✐t② s♠✐❧❡ ✭✶✮

❲r✐t❡ t❤❡ ♣r✐❝❡ ♦❢ ❛ ❊✉r♦♣❡❛♥ ❝❛❧❧ ✇✐t❤ t✐♠❡✲t♦✲♠❛t✉r✐t② ❚ ❛♥❞ ❧♦❣✲♠♦♥❡②♥❡ss ξ = ❧♦❣(❡(−r❚)❑/❙✵) ❛s ❋♦✉r✐❡r ■♥t❡❣r❛❧✱ ❛♥❞ ✉s❡ ❛ s❛❞❞❧❡♣♦✐♥t ❛♣♣r♦①✐♠❛t✐♦♥✿ ✶ ❙✵ ❈(❚, ξ) = ✶ − ❡(✶−✉∗)ξ ✷π ∞

−∞

❡−✐③ξ ❡①♣ (Φ❚(✉∗ + ✐③)) (③ + ✐(✶ − ✉∗))(③ − ✐✉∗) ❞③ = ✶ ❡①♣ ✶ ✉ ❚♠ ✉ ❈ ✷✉ ✶ ✉ ❚ ✶ ✷ ♠ ✉ ✶ ❚ ✉♥❞❡r t❤❡ ❝♦♥❞✐t✐♦♥ ♠ ✉ ✵✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❆♣♣❧✐❝❛t✐♦♥ t♦ t❤❡ ✐♠♣❧✐❡❞ ✈♦❧❛t✐❧✐t② s♠✐❧❡ ✭✶✮

❲r✐t❡ t❤❡ ♣r✐❝❡ ♦❢ ❛ ❊✉r♦♣❡❛♥ ❝❛❧❧ ✇✐t❤ t✐♠❡✲t♦✲♠❛t✉r✐t② ❚ ❛♥❞ ❧♦❣✲♠♦♥❡②♥❡ss ξ = ❧♦❣(❡(−r❚)❑/❙✵) ❛s ❋♦✉r✐❡r ■♥t❡❣r❛❧✱ ❛♥❞ ✉s❡ ❛ s❛❞❞❧❡♣♦✐♥t ❛♣♣r♦①✐♠❛t✐♦♥✿ ✶ ❙✵ ❈(❚, ξ) = ✶ − ❡(✶−✉∗)ξ ✷π ∞

−∞

❡−✐③ξ ❡①♣ (Φ❚(✉∗ + ✐③)) (③ + ✐(✶ − ✉∗))(③ − ✐✉∗) ❞③ = = ✶ − ❡①♣ ((✶ − ✉∗)ξ + ❚♠(✉∗) + ❈) ✷✉∗(✶ − ✉∗)π √ ❚

• ✶

✷π♠′′(✉∗)+ + O ✶ ❚

• ✉♥❞❡r t❤❡ ❝♦♥❞✐t✐♦♥ ♠′(✉∗) = ✵✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❆♣♣❧✐❝❛t✐♦♥ t♦ t❤❡ ✐♠♣❧✐❡❞ ✈♦❧❛t✐❧✐t② s♠✐❧❡ ✭✷✮

❈♦♠♣❛r✐♥❣ ✇✐t❤ ❛ ❇❧❛❝❦✲❙❝❤♦❧❡s ♣r✐❝❡ ②✐❡❧❞s✿ ▲♦♥❣✲t❡r♠ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ❢♦r t❤❡ ✈♦❧❛t✐❧✐t② s♠✐❧❡ ▲❡t ✉∗ ❜❡ t❤❡ s♦❧✉t✐♦♥ ♦❢ ♠′(✉∗) = ✵ . ❚❤❡♥ σ✷

✐♠♣(❚, ξ)

• ξ=✵ = −✽♠(✉∗) + O(❚ −✶)

∂ ∂ξ σ✷

✐♠♣(❚, ξ)

• ξ=✵

= ✶ ❚ (✽✉∗ − ✹) + O(❚ −✷) ❢♦r ❚ → ∞✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ✐♥ ❆❙❱▼s ✭✶✮

▼♦♠❡♥ts ♦❢ t❤❡ ♣r✐❝❡ ♣r♦❝❡ss E[❙✉

t ] ❝❛♥ ❜❡❝♦♠❡ ✐♥✜♥✐t❡ ✐♥ ✜♥✐t❡

t✐♠❡✿ ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ❉❡✜♥✐t✐♦♥ ❚∗(✉)✳ ✳ ✳ ❚✐♠❡ ♦❢ ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥ ❚∗(✉) := s✉♣ {❚ ≥ ✵ : E[❙✉

❚] < ∞} .

❋♦r ❞✐✛✉s✐♦♥ ♠♦❞❡❧s✱ ♠♦♠❡♥t ❡①♣❧♦s✐♦♥s ❤❛✈❡ ❜❡❡♥ r❡❝❡♥t❧② st✉❞✐❡❞ ✐♥ ❆♥❞❡rs❡♥ ❛♥❞ P✐t❡r❜❛r❣ ❬✷✵✵✼❪✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ✐♥ ❆❙❱▼s ✭✷✮

❚❤❡♦r❡♠ ✭▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ✐♥ ❆❙❱▼s✮ ❉❡✜♥❡ ❏ ❛s ❜❡❢♦r❡ ❛♥❞ ❢+(✉) := s✉♣ {✇ ≥ ✵ : ❋(✉, ✇) < ∞} r+(✉) := s✉♣ {✇ ≥ ✵ : ❘(✉, ✇) < ∞} . ❙✉♣♣♦s❡ t❤❛t ❋(✉, ✵) < ∞✱ ❘(✉, ✵) < ∞ ❛♥❞ χ(✉) < ∞✳ ■❢ ✉ ∈ ❏ t❤❡♥ ❚∗(✉) = +∞ . ■❢ ✉ ∈ R \ ❏✱ t❤❡♥ ❚∗(✉) = ♠✐♥(❢+(✉),r+(✉))

✵

✶ ❘(✉, η) ❞η . ֒ →

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ✐♥ ❆❙❱▼s ✭✸✮

❚❤❡♦r❡♠ ✭❝♦♥t✐♥✉❡❞✮ ■❢ ❋(✉, ✵) = ∞✱ ❘(✉, ✵) = ∞✱ ♦r χ(✉) = ∞✱ t❤❡♥ ❚∗(✉) = ✵ . ■❞❡❛ ♦❢ t❤❡ ♣r♦♦❢✿ ❯s❡ ❡①t❡♥s✐♦♥ t❤❡♦r❡♠s ❢♦r ❖❉❊s✳ ❉❡✜♥❡ t❤❡ ✉♣♣❡r✴❧♦✇❡r ❝r✐t✐❝❛❧ ♠♦♠❡♥ts ❜② ✉+(❚) = s✉♣ {✉ ≥ ✶ : E[❙✉

❚] < ∞} = s✉♣ {✉ ≥ ✶ : ❚∗(✉) < ❚} ,

✉−(❚) = ✐♥❢ {✉ ≤ ✵ : E[❙✉

❚] < ∞} = ✐♥❢ {✉ ≤ ✵ : ❚∗(✉) < ❚} .

✉±(❚) ❛r❡ t❤❡ ♣✐❡❝❡✇✐s❡ ✐♥✈❡rs❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s ♦❢ ❚∗(✉) ♦♥ (✶, ∞) ❛♥❞ (−∞, ✵) r❡s♣❡❝t✐✈❡❧②✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ✐♥ ❆❙❱▼s ✭✸✮

❚❤❡♦r❡♠ ✭❝♦♥t✐♥✉❡❞✮ ■❢ ❋(✉, ✵) = ∞✱ ❘(✉, ✵) = ∞✱ ♦r χ(✉) = ∞✱ t❤❡♥ ❚∗(✉) = ✵ . ■❞❡❛ ♦❢ t❤❡ ♣r♦♦❢✿ ❯s❡ ❡①t❡♥s✐♦♥ t❤❡♦r❡♠s ❢♦r ❖❉❊s✳ ❉❡✜♥❡ t❤❡ ✉♣♣❡r✴❧♦✇❡r ❝r✐t✐❝❛❧ ♠♦♠❡♥ts ❜② ✉+(❚) = s✉♣ {✉ ≥ ✶ : E[❙✉

❚] < ∞} = s✉♣ {✉ ≥ ✶ : ❚∗(✉) < ❚} ,

✉−(❚) = ✐♥❢ {✉ ≤ ✵ : E[❙✉

❚] < ∞} = ✐♥❢ {✉ ≤ ✵ : ❚∗(✉) < ❚} .

✉±(❚) ❛r❡ t❤❡ ♣✐❡❝❡✇✐s❡ ✐♥✈❡rs❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s ♦❢ ❚∗(✉) ♦♥ (✶, ∞) ❛♥❞ (−∞, ✵) r❡s♣❡❝t✐✈❡❧②✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ✐♥ ❆❙❱▼s ✭✸✮

❚❤❡♦r❡♠ ✭❝♦♥t✐♥✉❡❞✮ ■❢ ❋(✉, ✵) = ∞✱ ❘(✉, ✵) = ∞✱ ♦r χ(✉) = ∞✱ t❤❡♥ ❚∗(✉) = ✵ . ■❞❡❛ ♦❢ t❤❡ ♣r♦♦❢✿ ❯s❡ ❡①t❡♥s✐♦♥ t❤❡♦r❡♠s ❢♦r ❖❉❊s✳ ❉❡✜♥❡ t❤❡ ✉♣♣❡r✴❧♦✇❡r ❝r✐t✐❝❛❧ ♠♦♠❡♥ts ❜② ✉+(❚) = s✉♣ {✉ ≥ ✶ : E[❙✉

❚] < ∞} = s✉♣ {✉ ≥ ✶ : ❚∗(✉) < ❚} ,

✉−(❚) = ✐♥❢ {✉ ≤ ✵ : E[❙✉

❚] < ∞} = ✐♥❢ {✉ ≤ ✵ : ❚∗(✉) < ❚} .

✉±(❚) ❛r❡ t❤❡ ♣✐❡❝❡✇✐s❡ ✐♥✈❡rs❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s ♦❢ ❚∗(✉) ♦♥ (✶, ∞) ❛♥❞ (−∞, ✵) r❡s♣❡❝t✐✈❡❧②✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

▲❡❡✬s ♠♦♠❡♥t ❢♦r♠✉❧❛

❇② ❛ r❡s✉❧t ♦❢ ▲❡❡ ❬✷✵✵✹❪✱ ✉±(❚) ❛r❡ r❡❧❛t❡❞ t♦ t❤❡ ❧❛r❣❡✲str✐❦❡ ❜❡❤❛✈✐♦r ♦❢ t❤❡ ✈♦❧❛t✐❧✐t② s♠✐❧❡✿ ▲❡❡✬s ♠♦♠❡♥t ❢♦r♠✉❧❛ ▲❡t ❱ (❚, ξ) ❜❡ t❤❡ ✐♠♣❧✐❡❞ ❇❧❛❝❦✲❙❝❤♦❧❡s✲❱❛r✐❛♥❝❡ ♦❢ ❛ ❊✉r♦♣❡❛♥ ❝❛❧❧ ✇✐t❤ t✐♠❡✲t♦✲♠❛t✉r✐t② ❚ ❛♥❞ ❧♦❣✲♠♦♥❡②♥❡ss ξ✳ ❚❤❡♥ ❧✐♠ s✉♣

ξ→−∞

❱ (❚, ξ) |ξ| = ς(−✉−(❚)) ❚ ❛♥❞ ❧✐♠ s✉♣

ξ→∞

❱ (❚, ξ) |ξ| = ς(✉+(❚) − ✶) ❚ ✇❤❡r❡ ς(①) = ✷ − ✹ √ ①✷ + ① − ①

• ❛♥❞ ✉±(❚) ❛r❡ t❤❡ ❝r✐t✐❝❛❧

♠♦♠❡♥t ❢✉♥❝t✐♦♥s✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❍❡st♦♥ ♠♦❞❡❧

❚∗(✉) =    +∞ ∆(✉) ≥ ✵

✷

√

−∆(✉)

• ❛r❝t❛♥

√

−∆(✉) χ(✉)

+ π✶{χ(✉)<✵}

• ∆(✉) < ✵ .

✇❤❡r❡ χ(✉) = ρζ✉ − λ ❛♥❞ ∆(✉) = χ(✉)✷ − ζ✷(✉✷ − ✉)✳

❇❛t❡s ♠♦❞❡❧ ✭✇✐t❤ st❛t❡✲❞❡♣❡♥❞❡♥t ❥✉♠♣s✮

❚∗(✉) =        +∞ ∆(✉) > ✵

✷

√

−∆(✉)

• ❛r❝t❛♥

√

−∆(✉) χ(✉)

+ π✶{χ(✉)<✵}

• −∞ < ∆(✉) < ✵

✵ ∆(✉) = −∞ . ✇❤❡r❡ χ(✉) = ρζ✉ − λ✱ ∆(✉) = χ(✉)✷ − ζ✷(✉✷ − ✉ + ✷ κ(✉))✱ ❛♥❞

• κ(✉) ✐s t❤❡ ❝✉♠✉❧❛♥t ❣❡♥❡r❛t✐♥❣ ❢✉♥❝t✐♦♥ ♦❢ t❤❡ ❝♦♠♣❡♥s❛t❡❞ ❥✉♠♣

♠❡❛s✉r❡✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❇◆❙ ♠♦❞❡❧

❚∗(✉) = − ✶ λ ❧♦❣ ♠❛①

• ✶ − ✷λ(♠❛①(κ+ − ρ✉, ✵))

✉(✉ − ✶) , ✵

• ,

✇❤❡r❡ κ+ = s✉♣ {✉ ∈ R : κ(✉) < ∞}✳

❊①t❡♥s✐♦♥s✿ ❚❤❡ t✐♠❡s ♦❢ ♠♦♠❡♥t ❡①♣❧♦s✐♦♥ ❝❛♥ ❛❧s♦ ❜❡ ❝❛❧❝✉❧❛t❡❞ ❢♦r t❤❡ st♦❝❤❛st✐❝ ✈♦❧❛t✐❧✐t② ♠♦❞❡❧ ❵✐♥ t❤❡ st❛t✐♦♥❛r② ✈❛r✐❛♥❝❡ r❡❣✐♠❡✬✱ ✐✳❡✳ ✇❤❡♥ ❱✵ ❢♦❧❧♦✇s t❤❡ st❛t✐♦♥❛r② ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ♦❢ (❱t)t≥✵✳ ❚❤✐s ❛♣♣r♦❛❝❤ ②✐❡❧❞s r❡s✉❧ts ❢♦r ❢♦r✇❛r❞ st❛rt ♦♣t✐♦♥s✱ ✇❤❡♥ t✐♠❡ ✉♥t✐❧ t❤❡ st❛rt ♦❢ t❤❡ ❝♦♥tr❛❝t ✐s ❧❛r❣❡✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❇◆❙ ♠♦❞❡❧

❚∗(✉) = − ✶ λ ❧♦❣ ♠❛①

• ✶ − ✷λ(♠❛①(κ+ − ρ✉, ✵))

✉(✉ − ✶) , ✵

• ,

✇❤❡r❡ κ+ = s✉♣ {✉ ∈ R : κ(✉) < ∞}✳

❊①t❡♥s✐♦♥s✿ ❚❤❡ t✐♠❡s ♦❢ ♠♦♠❡♥t ❡①♣❧♦s✐♦♥ ❝❛♥ ❛❧s♦ ❜❡ ❝❛❧❝✉❧❛t❡❞ ❢♦r t❤❡ st♦❝❤❛st✐❝ ✈♦❧❛t✐❧✐t② ♠♦❞❡❧ ❵✐♥ t❤❡ st❛t✐♦♥❛r② ✈❛r✐❛♥❝❡ r❡❣✐♠❡✬✱ ✐✳❡✳ ✇❤❡♥ ❱✵ ❢♦❧❧♦✇s t❤❡ st❛t✐♦♥❛r② ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ♦❢ (❱t)t≥✵✳ ❚❤✐s ❛♣♣r♦❛❝❤ ②✐❡❧❞s r❡s✉❧ts ❢♦r ❢♦r✇❛r❞ st❛rt ♦♣t✐♦♥s✱ ✇❤❡♥ t✐♠❡ ✉♥t✐❧ t❤❡ st❛rt ♦❢ t❤❡ ❝♦♥tr❛❝t ✐s ❧❛r❣❡✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❙✉♠♠❛r②

❚❤❡ ❧♦♥❣✲t❡r♠ ❜❡❤❛✈✐♦r ♦❢ ❛✣♥❡ st♦❝❤❛st✐❝ ✈♦❧❛t✐❧✐t② ♠♦❞❡❧s ❝❛♥ ❜❡ st✉❞✐❡❞ t❤r♦✉❣❤ ❛ q✉❛❧✐t❛t✐✈❡ ❛♥❛❧②s✐s ♦❢ t❤❡ ❣❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❡q✉❛t✐♦♥s✳ ▼♦♠❡♥t ❡①♣❧♦s✐♦♥s ❝❛♥ ❜❡ ❛♥❛❧②③❡❞ ❜② ❛♣♣❧②✐♥❣ ❡①t❡♥s✐♦♥ t❤❡♦r❡♠s t♦ t❤❡ ❣❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❡q✉❛t✐♦♥s✳ ❚❤❡ r❡s✉❧ts ❤❛✈❡ ❛♣♣❧✐❝❛t✐♦♥s t♦ t❤❡ ❛s②♠♣t♦t✐❝s ♦❢ t❤❡ ✐♠♣❧✐❡❞ ✈♦❧❛t✐❧✐t② s♠✐❧❡✱ ❜♦t❤ ❢♦r ❧♦♥❣✲t✐♠❡ ❛♥❞ ❧❛r❣❡✲str✐❦❡ ❜❡❤❛✈✐♦r✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❙✉♠♠❛r②

❚❤❡ ❧♦♥❣✲t❡r♠ ❜❡❤❛✈✐♦r ♦❢ ❛✣♥❡ st♦❝❤❛st✐❝ ✈♦❧❛t✐❧✐t② ♠♦❞❡❧s ❝❛♥ ❜❡ st✉❞✐❡❞ t❤r♦✉❣❤ ❛ q✉❛❧✐t❛t✐✈❡ ❛♥❛❧②s✐s ♦❢ t❤❡ ❣❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❡q✉❛t✐♦♥s✳ ▼♦♠❡♥t ❡①♣❧♦s✐♦♥s ❝❛♥ ❜❡ ❛♥❛❧②③❡❞ ❜② ❛♣♣❧②✐♥❣ ❡①t❡♥s✐♦♥ t❤❡♦r❡♠s t♦ t❤❡ ❣❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❡q✉❛t✐♦♥s✳ ❚❤❡ r❡s✉❧ts ❤❛✈❡ ❛♣♣❧✐❝❛t✐♦♥s t♦ t❤❡ ❛s②♠♣t♦t✐❝s ♦❢ t❤❡ ✐♠♣❧✐❡❞ ✈♦❧❛t✐❧✐t② s♠✐❧❡✱ ❜♦t❤ ❢♦r ❧♦♥❣✲t✐♠❡ ❛♥❞ ❧❛r❣❡✲str✐❦❡ ❜❡❤❛✈✐♦r✳

▼❛rt✐♥ ❑❡❧❧❡r✲❘❡ss❡❧ ❆✣♥❡ ❙t♦❝❤❛st✐❝ ❱♦❧❛t✐❧✐t② ▼♦❞❡❧s

■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ▲♦♥❣✲t✐♠❡ ❆s②♠♣t♦t✐❝s ▼♦♠❡♥t ❊①♣❧♦s✐♦♥s ▲✐t❡r❛t✉r

❙✉♠♠❛r②

❚❤❡ ❧♦♥❣✲t❡r♠ ❜❡❤❛✈✐♦r ♦❢ ❛✣♥❡ st♦❝❤❛st✐❝ ✈♦❧❛t✐❧✐t② ♠♦❞❡❧s ❝❛♥ ❜❡ st✉❞✐❡❞ t❤r♦✉❣❤ ❛ q✉❛❧✐t❛t✐✈❡ ❛♥❛❧②s✐s ♦❢ t❤❡ ❣❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❡q✉❛t✐♦♥s✳ ▼♦♠❡♥t ❡①♣❧♦s✐♦♥s ❝❛♥ ❜❡ ❛♥❛❧②③❡❞ ❜② ❛♣♣❧②✐♥❣ ❡①t❡♥s✐♦♥ t❤❡♦r❡♠s t♦ t❤❡ ❣❡♥❡r❛❧✐③❡❞ ❘✐❝❝❛t✐ ❡q✉❛t✐♦♥s✳ ❚❤❡ r❡s✉❧ts ❤❛✈❡ ❛♣♣❧✐❝❛t✐♦♥s t♦ t❤❡ ❛s②♠♣t♦t✐❝s ♦❢ t❤❡ ✐♠♣❧✐❡❞ ✈♦❧❛t✐❧✐t② s♠✐❧❡✱ ❜♦t❤ ❢♦r ❧♦♥❣✲t✐♠❡ ❛♥❞ ❧❛r❣❡✲str✐❦❡ ❜❡❤❛✈✐♦r✳

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