波莱尔-坎泰利引理是概率论中的一个基本结论。大致上,波莱尔-坎泰利引理说明了,如果有无穷个概率事件,它们发生的概率之和是有限的,那么其中的无限多个事件一同发生的概率是零。这个定理实际上是测度论的结论在概率论中的应用,得名于数学家埃米尔·波莱尔与弗朗西斯科·保罗·坎泰利。
概率空间中的定理
设为某个概率空间中的一个事件序列。波莱尔-坎泰利引理说明: 如果所有的事件发生的概率的总和是有限的,
那么它们之中有无限多个同时发生的概率等于零:
其中的是指一个事件序列的上极限。由于每一个事件都是若干个可能结果的集合,所以就是指使得序列里面有无限多个事件一起发生的结果(outcome,或称样本输出)的集合。准确来说,
- 。
证明
设(En)是某个概率空间里的一系列事件。假设这些事件发生的概率之和是有限的:
- 。
这等价于说,正项无穷级数收敛。所以,根据无穷级数的性质,级数的余项的下极限是0:
因此,
推广
对于更一般的概率空间,波莱尔-坎泰利引理可以叙述如下:
- 那么,
参考来源
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