Um espaço de probabilidade é um espaço de medida com ; os elementos de são eventos, e uma propriedade vale quase certamente (q.c.) se seu evento tem probabilidade . Uma variável aleatória é uma aplicação mensurável (ou em : um vetor aleatório); sua lei é a medida de probabilidade imagem em (Exercício 11.9), determinada pela função de distribuição (Exercício 9.3). tem densidade se ; ela é discreta se é uma combinação enumerável de massas de Dirac. A esperança é
e o teorema de transferência (Exercício 11.9) a calcula na lei: — no caso discreto, no caso com densidade: as fórmulas do segundo ano, agora teoremas de uma única teoria. A variância é para .
Exemplos
Exemplo 22.2
As leis padrão e suas transformadas notáveis: Bernoulli , binomial , geométrica, Poisson (discretas: as tabelas do segundo ano continuam válidas); uniforme em (a própria medida de Lebesgue); exponencial (densidade ); e a gaussiana , de densidade — uma densidade de probabilidade pelo Problema 10.1, de média e variância (momentos gaussianos, Exercício 11.10).
Exemplo 22.14 (O que a lei forte compra)
(a) Frequências: para lançamentos de moeda i.i.d., a frequência observada de caras converge q.c. a — a justificativa empírica da própria probabilidade. (b) Monte Carlo: para e i.i.d. uniformes (Teorema 22.6), q.c.: integrais por amostragem, em qualquer dimensão, à taxa independente da dimensão, tornada precisa no Capítulo 23. (c) Números normais: quase todo número real tem, em sua expansão binária, frequência assintótica de uns (aplique a lei forte às variáveis dígito do Teorema 22.6) — o teorema de Borel, uma afirmação sobre os números de todo dia demonstrada por medida; o Problema 22.1 a completa em todas as bases.