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关于二项分布的一个注记:受Chv\'{a}tal定理与Tomasewski定理的启发

概率论 2025-03-21 v1

摘要

B(n,p)B(n,p)为参数为nnpp的二项随机变量。Chv\'{a}tal定理指出,对任意固定的n2n\geq 2,当mm遍历{0,1,,n}\{0,1,\ldots,n\}时,概率qm:=P(B(n,m/n)m)q_m:=P(B(n,m/n)\leq m)最小时,mm最接近2n/32n/3。设R\mathcal{R}为随机变量族,其形式为X=k=1nakεkX=\sum^n_{k=1}a_k\varepsilon_k,其中n1n\ge 1ak,k=1,,n,a_k, k=1, \dots, n,为实数且满足k=1nak2=1\sum^n_{k=1} a_k^2=1εk,k=1,2,,\varepsilon_k, k=1, 2, \dots,为独立的Rademacher随机变量(即P(εk=1)=P(εk=1)=1/2P(\varepsilon_k=1)=P(\varepsilon_k=-1)=1/2)。Tomaszewski定理指出infXRP(X1)=1/2\inf_{X\in \mathcal{R}}P(|X|\leq 1)=1/2。受Chv\'{a}tal定理和Tomaszewski定理的启发,本文研究当kk遍历{0,1,,n}\{0,1,\ldots,n\}时,对任意固定的n1n\geq 1,概率fn(k):=P(B(n,k/n)kVar(B(n,k/n)))f_n(k):=P(|B(n,k/n)-k|\leq \sqrt{{\rm Var} (B(n,k/n))})的最小值。我们证明该最小值当k=1k=1n1n-1时取得。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.15899,
  title  = {A note on the binomial distribution motivated by Chv\'{a}tal's theorem and Tomasewski's theorem},
  author = {Zheng-Yan Guo and Ze-Chun Hu and Run-Yu Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.15899},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages