EJERCICIO 1 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 1.
Calcula E[(∫₀³2dB_s)²].
- PISTA 1
Una pista
Integra el cuadrado del integrando.
Un desarrollo posible.
El integrando constante2 es predecible y pertenece a L²(P×dt) sobre[0,3].
La isometría de Itô da E[(∫₀³2dBₛ)²]=E∫₀³4ds.
El integrando es determinista y la integral vale4·3=12.
Además es la varianza porque la media de la integral es cero.
EJERCICIO 2 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 2.
Para f(x)=x² y un browniano estándar B_t, ¿cuál es el coeficiente de dt en la fórmula de Itô para f(B_t)?
Un desarrollo posible.
Para f(x)=x² se tienen f′=2x y f″=2.
Sobre el browniano estándar, el coeficiente de variación cuadrática es1 y la corrección temporal es(1/2)f″.
Por tanto el coeficiente dt es1 y la identidad completa es d(Bₜ²)=2BₜdBₜ+dt.
EJERCICIO 3 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 3.
Calcula Var(∫₀¹s dB_s).
- PISTA 1
Una pista
Integra s² de 0 a 1.
Un desarrollo posible.
Hₛ=s es determinista y cuadrado-integrable en[0,1], por lo que la integral está bien definida y es centrada.
Su varianza coincide con el segundo momento y la isometría da∫₀¹s²ds.
La primitiva es s³/3; al evaluar entre0 y1 se obtiene1/3.
EJERCICIO 4 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 4.
Deduce ∫₀ᵗB_s dB_s=(B_t²−t)/2.
- PISTA 1
Una pista
Integra la fórmula del cuadrado.
Un desarrollo posible.
Itô aplicado a f(x)=x² da d(Bₜ²)=2BₜdBₜ+dt.
Integrar desde0 hasta t produce Bₜ²−B₀²=2∫₀ᵗBₛdBₛ+t.
Como B₀=0, restar t y dividir entre2 da∫₀ᵗBₛdBₛ=(Bₜ²−t)/2.
La condición E∫₀ᵗBₛ²ds=t²/2<∞ asegura que la integral pertenece a la construcción L² usada.
EJERCICIO 5 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 5.
Explica por qué omitir la corrección daría una esperanza equivocada.
- PISTA 1
Una pista
El cuadrado browniano tiene media t.
Un desarrollo posible.
Sin corrección se obtendría la falsa identidad Bₜ²=2∫₀ᵗBₛdBₛ para B₀=0.
El integrando B es predecible y E∫₀ᵗBₛ²ds=t²/2 finita, por lo que la integral de Itô tiene esperanza cero.
La falsa identidad obligaría a E Bₜ²=0, mientras la distribución N(0,t) da E Bₜ²=t.
El término dt de Itô integra precisamente a t y restablece la identidad correcta.