व्हॉबर के उत्कृष्ट उत्तर के विकल्प के रूप में, मैं प्रश्न में संभावना की सटीक सीमा प्राप्त करने का प्रयास करूंगा। गामा वितरण के गुणों में से एक यह है कि समान दर / स्केल पैरामीटर के साथ स्वतंत्र गामा यादृच्छिक चर के योग भी गामा यादृच्छिक चर हैं जो उन चर के आकार के योग के बराबर हैं। (यह आसानी से वितरण के कार्यों का उपयोग करके साबित किया जा सकता है।) वर्तमान मामले में हमारे पास , इसलिए हम राशि प्राप्त करते हैं:X1,...Xn∼IID Gamma(3,1)
Sn≡X1+⋯+Xn∼Gamma(3n,1).
इसलिए हम गामा वितरण की सीडीएफ का उपयोग करके ब्याज की सटीक संभावना लिख सकते हैं। Let आकार पैरामीटर को निरूपित करते हैं और ब्याज के तर्क को दर्शाते हैं, हमारे पास है:a=3nx=3(n−n−−√)
H(n)≡P(Sn≥3(n−n−−√))=Γ(a,x)Γ(a)=aΓ(a)aΓ(a)+xae−x⋅Γ(a+1,x)Γ(a+1).
इस प्रायिकता की सीमा को खोजने के लिए, हम पहले ध्यान दें कि हम दूसरे पैरामीटर को में रूप में लिख सकते हैं । Temme (1975) (Eqn 1.4, पी। 1109) में दिखाए गए परिणाम का उपयोग करके हमारे पास असममित समता है:x=a+2a−−√⋅yy=−3/2−−−√
Γ(a+1,x)Γ(a+1)∼12+12⋅erf(−y)+29aπ−−−−√(1+y2)exp(−y2).
स्टर्लिंग के सन्निकटन, और घातीय संख्या की सीमित परिभाषा का उपयोग करके, यह भी दिखाया जा सकता है कि:
aΓ(a)aΓ(a)+xae−x∼2π−−√⋅a⋅(a−1)a−1/22π−−√⋅a⋅(a−1)a−1/2+xa⋅ea−x−1=2π−−√⋅a⋅(1−1a)a−1/22π−−√⋅a⋅(1−1a)a−1/2+x−−√⋅(xa)a−1/2⋅ea−x−1=2π−−√⋅a⋅e−12π−−√⋅a⋅e−1+x−−√⋅ex−a⋅ea−x−1=2π−−√⋅a2π−−√⋅a+x−−√∼2πa−−−√2πa−−−√+1.
प्रासंगिक मूल्यों को प्रतिस्थापित करते हुए, हम इसलिए प्राप्त करते हैं:
H(n)=aΓ(a)aΓ(a)+xae−x⋅Γ(a+1,x)Γ(a+1)∼2πa−−−√2πa−−−√+1⋅[12+12⋅erf(32−−√)+29aπ−−−−√⋅52⋅exp(32)].
यह हमें सीमा देता है:
limn→∞H(n)=12+12⋅erf(32−−√)=0.9583677.
यह हमें ब्याज की संभावना की सटीक सीमा देता है, जो एक-आधे से बड़ा है।