<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.0 20120330//EN" "JATS-journalpublishing1.dtd"><article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">MSTA</journal-id>
<journal-title-group><journal-title>Modern Stochastics: Theory and Applications</journal-title></journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2351-6054</issn>
<issn pub-type="ppub">2351-6046</issn>
<issn-l>2351-6046</issn-l>
<publisher>
<publisher-name>VTeX</publisher-name><publisher-loc>Mokslininkų g. 2A, 08412 Vilnius, Lithuania</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">MSTA38CNF</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.15559/15-MSTA38CNF</article-id>
<article-categories><subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>Gärtner–Ellis condition for squared asymptotically stationary Gaussian processes</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Kleptsyna</surname><given-names>Marina</given-names></name><email xlink:href="mailto:marina.kleptsyna@univ-lemans.fr">marina.kleptsyna@univ-lemans.fr</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta38cnf_aff_001">a</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Le Breton</surname><given-names>Alain</given-names></name><email xlink:href="mailto:alain.le-breton@imag.fr">alain.le-breton@imag.fr</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta38cnf_aff_002">b</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Ycart</surname><given-names>Bernard</given-names></name><email xlink:href="mailto:bernard.ycart@imag.fr">bernard.ycart@imag.fr</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta38cnf_aff_002">b</xref><xref ref-type="corresp" rid="cor1">∗</xref><xref ref-type="fn" rid="j_vmsta38cnf_fn_001">1</xref>
</contrib>
<aff id="j_vmsta38cnf_aff_001"><label>a</label>Laboratoire Manceau de Mathématiques, <institution>Université du Maine</institution>, Avenue Olivier Messiaen, 72085 Le Mans cedex 9, <country>France</country></aff>
<aff id="j_vmsta38cnf_aff_002"><label>b</label>Laboratoire Jean Kuntzmann, <institution>Université Grenoble Alpes</institution>, 51 rue des Mathématiques, 38041 Grenoble cedex 9, <country>France</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>∗</label>Corresponding author.</corresp><fn id="j_vmsta38cnf_fn_001"><label>1</label>
<p>This research was supported by Laboratoire d’Excellence TOUCAN (Toulouse Cancer).</p></fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="ppub"><year>2015</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub"><day>2</day><month>10</month><year>2015</year></pub-date><volume>2</volume><issue>3</issue><issue-title>PRESTO-2015</issue-title><fpage>267</fpage><lpage>286</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>19</day><month>6</month><year>2015</year></date>
<date date-type="rev-recd"><day>18</day><month>9</month><year>2015</year></date>
<date date-type="accepted"><day>18</day><month>9</month><year>2015</year></date>
</history>
<permissions><copyright-statement>© 2015 The Author(s). Published by VTeX</copyright-statement><copyright-year>2015</copyright-year>
<license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>Open access article under the <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</ext-link> license.</license-p></license></permissions>
<abstract>
<p>We establish the Gärtner–Ellis condition for the square of an asymptotically stationary Gaussian process. The same limit holds for the conditional distribution given any fixed initial point, which entails weak multiplicative ergodicity. The limit is shown to be the Laplace transform of a convolution of gamma distributions with Poisson compound of exponentials. A proof based on the Wiener–Hopf factorization induces a probabilistic interpretation of the limit in terms of a regression problem.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<label>Keywords</label>
<kwd>Gärtner–Ellis condition</kwd>
<kwd>Gaussian process</kwd>
<kwd>Laplace transform</kwd>
</kwd-group>
<kwd-group kwd-group-type="MSC2010">
<label>2010 MSC</label>
<kwd>60G14</kwd>
<kwd>60F10</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="j_vmsta38cnf_s_001">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>The convergence of the scaled cumulant generating functions of a sequence of random variables implies a large deviation principle; this is known as the Gärtner–Ellis condition [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_006">6</xref>, p. 43]. Our main result is that condition for the square of an asymptotically stationary Gaussian process. Reasons for studying squared Gaussian processes come from different fields: large deviation theory [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_019">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_005">5</xref>], time series analysis [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_010">10</xref>], or ancestry-dependent branching processes [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_016">16</xref>]. Since only nonnegative real-valued random variables are considered here, we shall use logarithms of Laplace transforms instead of cumulant generating functions.</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_001"><label>Theorem 1.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_001"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(X_{t})_{t\in \mathbb{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a Gaussian process with mean</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_002"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=(m(t))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and covariance kernel</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_003"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K=(K(t,s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>: for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_004"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t,s\in \mathbb{Z}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_001">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext mathvariant="italic">and</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[X_{t}]=m(t)\hspace{1em}\textit{and}\hspace{1em}\mathbb{E}\big[\big(X_{t}-m(t)\big)\big(X_{s}-m(s)\big)\big]=K(t,s).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Assume:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_002">
<label>(H1)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\in \mathbb{Z}}{\sup }\big|m(t)\big|<+\infty ;\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_003">
<label>(H2)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\geqslant 1}{\sup }\hspace{0.1667em}{\underset{s=0}{\overset{t-1}{\max }}}{\sum \limits_{r=0}^{t-1}}\big|K(s,r)\big|<+\infty .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Assume that there exist a constant</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_005"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m_{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and a positive definite symmetric function k such that:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_004">
<label>(H3)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \sum \limits_{t\in \mathbb{Z}}\big|k(t)\big|<\infty ;\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_005">
<label>(H4)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{t}{\sum \limits_{s=0}^{t-1}}\big|m(s)-m_{\infty }\big|=0;\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_006">
<label>(H5)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{t}{\sum \limits_{s,r=0}^{t-1}}\big|K(s,r)-k(r-s)\big|=0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Denote by f the spectral density of k:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_007">
<label>(1)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ f(\lambda )=\sum \limits_{t\in \mathbb{Z}}{\mathrm{e}}^{\mathrm{i}\lambda t}k(t).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>For</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_006"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\geqslant 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, consider the following Laplace transform:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_008">
<label>(2)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">[</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ L_{t}(\alpha )=\mathbb{E}\Bigg[\exp \Bigg(-\alpha {\sum \limits_{s=0}^{t-1}}{X_{s}^{2}}\Bigg)\Bigg].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Then for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_007"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \geqslant 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_009">
<label>(3)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.2778em"/></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{t}\log \big(L_{t}(\alpha )\big)=-\ell (\alpha )=-\ell _{0}(\alpha )-\ell _{1}(\alpha )\hspace{0.2778em}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>with</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_010">
<label>(4)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mspace width="0.2778em"/></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \ell _{0}(\alpha )=\frac{1}{4\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\log \big(1+2\alpha f(\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda \hspace{0.2778em}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>and</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_011">
<label>(5)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \ell _{1}(\alpha )={m_{\infty }^{2}}\alpha {\big(1+2\alpha f(0)\big)}^{-1}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>Theorem <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_001">1</xref> yields as a particular case the following result of weak multiplicative ergodicity.</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_002"><label>Proposition 1.</label>
<p><italic>Under the hypotheses of Theorem</italic> <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_001">1</xref> <italic>and assuming</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_008"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(0,0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>positive, consider</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_012">
<label>(6)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">[</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ L_{x,t}(\alpha )=\mathbb{E}_{x}\Bigg[\exp \Bigg(-\alpha {\sum \limits_{s=0}^{t-1}}{X_{s}^{2}}\Bigg)\Bigg],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_009"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}_{x}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>denotes the conditional expectation given</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_010"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X_{0}=x$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
<p><italic>Then for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_011"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \geqslant 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_012"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_013">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{t}\log \big(L_{x,t}(\alpha )\big)=-\ell (\alpha ),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where ℓ is defined by</italic> (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_009">3</xref>)<italic>,</italic> (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_010">4</xref>)<italic>, and</italic> (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_011">5</xref>)<italic>.</italic></p></statement>
<p>The analogue for finite-state Markov chains has long been known [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_006">6</xref>, p. 72]. It was extended to strong multiplicative ergodicity of exponentially converging Markov chains by Meyn and his coworkers; see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_014">14</xref>]. In [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_013">13</xref>], the square of a Gauss–Markov process was studied, strong multiplicative ergodicity was proved, and the limit was explicitly computed. This motivated the present generalization.</p>
<p>The particular case of a centered stationary process (<inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_013"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m(t)=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_014"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(t,s)=k(t-s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>) can be considered as classical: in that case, the limit (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_010">4</xref>) follows from Szegő’s theorem on Toeplitz matrices: see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_009">9</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_004">4</xref>] as a general reference on Toeplitz matrices and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_002">2</xref>] for a review of probabilistic applications of Szegő’s theory. The extension to the centered asymptotically stationary case follows from the notion of asymptotically equivalent matrices in the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_015"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> sense; see Section 7.4, p. 104, of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_009">9</xref>], and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_008">8</xref>]. The noncentered stationary case (<inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_016"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m(t)=m_{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_017"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(s,t)=k(s-t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>) has received much less attention. In Proposition 2.2 of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_005">5</xref>], the large deviation principle is obtained for a squared noncentered stationary Gaussian process. There, the centered case is deduced from Szegő’s theorem, whereas the noncentered case follows from the contraction principle. A similar approach to the general case can be found in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_001">1</xref>].</p>
<p>We propose here a different method. Instead of the spectral decomposition and Szegő’s theorem, a Wiener–Hopf factorization is used. The limits (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_010">4</xref>) and (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_011">5</xref>) are both deduced from the asymptotics of that factorization. The technique is close to those developed in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_012">12</xref>] and used in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_013">13</xref>]. One advantage is that the coefficients of the Wiener–Hopf factorization can be given a probabilistic interpretation in terms of a regression problem. This approach will be detailed in Section <xref rid="j_vmsta38cnf_s_002">2</xref>.</p>
<p>To go from the stationary to the asymptotically stationary case, the asymptotic equivalence of matrices is needed. But the classical <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_018"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> definition of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_008">8</xref>, Sect. 2.3] does not suffice for the noncentered case. A stronger notion, linked to the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_019"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> norm of vectors instead of the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_020"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> norm, will be developed in Section <xref rid="j_vmsta38cnf_s_003">3</xref>.</p>
<p>Joining the stationary case to asymptotic equivalence, we get the conclusion of Theorem <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_001">1</xref>, but only for small enough values of <italic>α</italic>. To deduce that the convergence holds for all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_021"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \geqslant 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, an extension of Lévy’s continuity theorem will be used: if both <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_022"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(L_{t}(\alpha ))}^{1/t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_023"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathrm{e}}^{-\ell (\alpha )}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the Laplace transforms of probability distributions on <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_024"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{+}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then the convergence over an interval implies the weak convergence of measures and hence the convergence of Laplace transforms for all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_025"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \geqslant 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In fact, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_026"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(L_{t}(\alpha ))}^{1/t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_027"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathrm{e}}^{-\ell (\alpha )}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> both are the Laplace transforms of infinitely divisible distributions, more precisely, convolutions of gamma distributions with Poisson compounds of exponentials. Details will be given in Section <xref rid="j_vmsta38cnf_s_004">4</xref>, together with the particular case of a Gauss–Markov process.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta38cnf_s_002">
<label>2</label>
<title>The stationary case</title>
<p>This section treats the stationary case: <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_028"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m(t)=m_{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_029"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(s,t)=k(t-s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We shall denote by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_030"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$c_{t}=(m_{\infty })_{s=0,\dots ,t-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the constant vector with coordinates all equal to <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_031"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m_{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_032"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the Toeplitz matrix with symbol <italic>k</italic>: <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_033"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{t}=(k(s-r))_{s,r=0,\dots ,t-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The main result of this section is a particular case of Theorem <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_001">1</xref>. It entails Proposition 2.2 of Bryc and Dembo [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_005">5</xref>].</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_003"><label>Proposition 2.</label>
<p><italic>Assume that k is a positive definite symmetric function such that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_014">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \sum \limits_{t\in \mathbb{Z}}\big|k(t)\big|=M<+\infty ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>and denote by f the corresponding spectral density:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_015">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ f(\lambda )=\sum \limits_{t\in \mathbb{Z}}{\mathrm{e}}^{\mathrm{i}\lambda t}k(t).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_034"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Z=(Z_{t})_{t\in \mathbb{Z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a centered stationary process with covariance function k. Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_035"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m_{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a real. For all α such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_036"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\leqslant \alpha <1/(2M)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_016">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">[</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{t}\log \Bigg(\mathbb{E}\Bigg[\exp \Bigg(-\alpha {\sum \limits_{s=0}^{t-1}}{(Z_{s}+m_{\infty })}^{2}\Bigg)\Bigg]\Bigg)=-\ell _{0}(\alpha )-\ell _{1}(\alpha ),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_037"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell _{0}(\alpha )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_038"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell _{1}(\alpha )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>are defined by</italic> (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_010">4</xref>) <italic>and</italic> (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_011">5</xref>)<italic>.</italic></p></statement>
<p>Denote by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_039"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_040"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the mean and covariance matrix of the vector <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_041"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(X_{s})_{s=0,\dots ,t-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The Laplace transform of the squared norm of a Gaussian vector has a well-known explicit expression; see, for instance, [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_019">19</xref>, p. 6]. The identity matrix indexed by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_042"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0,\dots ,t-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is denoted by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_043"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$I_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and the transpose of a vector <italic>m</italic> is denoted by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_044"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${m}^{\ast }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_017">
<label>(7)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ L_{t}(\alpha )={\big(\mathrm{det}(I_{t}+2\alpha K_{t})\big)}^{-1/2}\exp \big(-\alpha {m_{t}^{\ast }}{(I_{t}+2\alpha K_{t})}^{-1}m_{t}\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In the stationary case, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_045"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m_{t}=c_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_046"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K_{t}=H_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. From (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_017">7</xref>) we must prove that the following two limits hold: 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_018">
<label>(8)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{2t}\log \big(\mathrm{det}(I_{t}+2\alpha H_{t})\big)=\ell _{0}(\alpha )=\frac{1}{4\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\log \big(1+2\alpha f(\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda \]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_019">
<label>(9)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{\alpha }{t}{c_{t}^{\ast }}{(I_{t}+2\alpha H_{t})}^{-1}c_{t}=\ell _{1}(\alpha )={m_{\infty }^{2}}\alpha {\big(1+2\alpha f(0)\big)}^{-1}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Here, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_047"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$I_{t}+2\alpha H_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> will be interpreted as the covariance matrix of the random vector <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_048"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(Y_{s})_{s=0,\dots ,t-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from the process 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_020">
<label>(10)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ Y=\varepsilon +\sqrt{2\alpha }Z,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_049"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\varepsilon =(\varepsilon _{t})_{t\in \mathbb{Z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a sequence of i.i.d. standard normal random variables, independent from <italic>Z</italic>. The limits (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_018">8</xref>) and (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_019">9</xref>) will be deduced from a Cholesky decomposition of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_050"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$I_{t}+2\alpha H_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We begin with an arbitrary positive definite matrix <italic>A</italic>. The Cholesky decomposition writes it as the product of a lower triangular matrix by its transpose. Thus, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_051"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${A}^{-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the product of an upper triangular matrix by its transpose. Write it as <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_052"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${A}^{-1}={T}^{\ast }DT$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <italic>T</italic> is a unit lower triangular matrix (the diagonal coefficients equal to 1), and <italic>D</italic> is a diagonal matrix with positive coefficients. Denote by <italic>G</italic> the lower triangular matrix <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_053"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$DT$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_054"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$GA={({T}^{\ast })}^{-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a unit upper triangular matrix. Hence, the coefficients <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_055"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$G(s,r)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <italic>G</italic> are uniquely determined by the following system of linear equations: for <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_056"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\leqslant s\leqslant t$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_021">
<label>(11)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\sum \limits_{r=0}^{t}}G(t,r)\hspace{0.1667em}A(r,s)=\delta _{t,s},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_057"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\delta _{t,s}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the Kronecker symbol equal to 1 if <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_058"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t=s$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and 0 else. Notice that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_059"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${A}^{-1}={G}^{\ast }{D}^{-1}G$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_060"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$TA{T}^{\ast }={D}^{-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <italic>D</italic> is the diagonal matrix with diagonal entries <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_061"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$G(s,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In particular, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_022">
<label>(12)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∏</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathrm{det}(\mathrm{A})={\bigg(\prod \limits_{s}G(s,s)\bigg)}^{-1},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and for any vector <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_062"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=(m(r))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_023">
<label>(13)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {m}^{\ast }{A}^{-1}m=\sum \limits_{s}\frac{1}{G(s,s)}{\Bigg({\sum \limits_{r=0}^{s}}G(s,r)m(r)\Bigg)}^{2}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Here is the probabilistic interpretation of the coefficients <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_063"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$G(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consider a centered Gaussian vector <italic>Y</italic> with covariance matrix <italic>A</italic>. For <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_064"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t=0,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, denote by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_065"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟦</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟧</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{Y}_{⟦0,t⟧}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the <italic>σ</italic>-algebra generated by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_066"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y_{0},\dots ,Y_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_067"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\nu _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the partial innovation 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_024">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟦</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟧</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \nu _{t}=Y_{t}-\mathbb{E}[Y_{t}\hspace{0.1667em}|\hspace{0.1667em}\mathcal{Y}_{⟦0,t-1⟧}]\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with the convention <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_068"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\nu _{0}=Y_{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Using elementary properties of Gaussian vectors, it is easy to check that 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_025">
<label>(14)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \nu _{t}=\frac{1}{G(t,t)}{\sum \limits_{r=0}^{t}}G(t,r)\hspace{0.1667em}Y_{r}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Moreover, the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_069"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\nu _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are independent, and the variance of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_070"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\nu _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_071"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1/G(t,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>When this is applied to <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_072"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A=I_{t}+2\alpha H_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, another interesting interpretation arises. For <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_073"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t=0,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_074"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(G(t,s))_{s=0,\dots ,t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the unique solution to the system 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_026">
<label>(15)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ G(t,s)+2\alpha {\sum \limits_{r=0}^{t}}G(t,r)\hspace{0.1667em}k(r-s)=\delta _{t,s}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Observe that Eqs. (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_026">15</xref>) are the normal equations of the regression of the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_075"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\varepsilon _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> over the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_076"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the model (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_020">10</xref>). Actually, since <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_077"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[Y_{r}Y_{s}]=\delta _{s,r}+2\alpha k(r-s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_078"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\varepsilon _{t}Y_{s}]=\delta _{t,s}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, setting 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_027">
<label>(16)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mu _{t}=G(t,t)\hspace{0.1667em}\nu _{t}={\sum \limits_{r=0}^{t}}G(t,r)\hspace{0.1667em}Y_{r},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Eq. (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_026">15</xref>) says that for <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_079"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=0,\dots ,t$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_028">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[\mu _{t}Y_{s}]=\mathbb{E}[\varepsilon _{t}Y_{s}].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This means that 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_029">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟦</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟧</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mu _{t}=\mathbb{E}[\varepsilon _{t}\hspace{0.1667em}|\hspace{0.1667em}\mathcal{Y}_{⟦0,t⟧}\hspace{0.1667em}].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Obviously, the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_080"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mu _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are independent, the variance of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_081"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mu _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_082"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$G(t,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and the filtering error is 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_030">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}\big[{(\varepsilon _{t}-\mu _{t})}^{2}\big]=1-G(t,t).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In particular, it follows that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_083"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<G(t,t)<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The asymptotics of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_084"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$G(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> will now be related to the spectral density <italic>f</italic>. Denote <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_085"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g_{t}(s)=G(t,t-s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. A change of index in (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_026">15</xref>) shows that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_086"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(g_{t}(s))_{s=0,\dots ,t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the unique solution to the system 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_031">
<label>(17)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ g_{t}(s)+2\alpha {\sum \limits_{r=0}^{t}}g_{t}(r)\hspace{0.1667em}k(s-r)=\delta _{s,0}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_004"><label>Proposition 3.</label>
<p><italic>Assume that k is a positive definite symmetric function such that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_032">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \sum \limits_{t\in \mathbb{Z}}\big|k(t)\big|=M<+\infty ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>and denote by f the corresponding spectral density</italic>: 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_033">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ f(\lambda )=\sum \limits_{t\in \mathbb{Z}}{\mathrm{e}}^{\mathrm{i}\lambda t}k(t).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>For all α such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_087"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\leqslant \alpha <1/(2M)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, the following equation has a unique solution in</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_088"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{1}(\mathbb{Z})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_034">
<label>(18)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ g(s)+2\alpha {\sum \limits_{r=0}^{+\infty }}g(r)\hspace{0.1667em}k(s-r)=\delta _{s,0}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>We have</italic>: 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_035">
<label>(19)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ g(0)=\exp \Bigg(-\frac{1}{2\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\log \big(1+2\alpha f(\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda \Bigg)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>and</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_036">
<label>(20)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\sum \limits_{s=0}^{+\infty }}g(s)=\exp \Bigg(-\frac{1}{2}\log \big(1+2\alpha f(0)\big)-\frac{1}{4\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\log \big(1+2\alpha f(\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda \Bigg).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Moreover, if</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_089"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g_{t}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is defined for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_090"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\leqslant s\leqslant t$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>by</italic> (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_031">17</xref>)<italic>, then for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_091"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s\geqslant 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_037">
<label>(21)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }g_{t}(s)=g(s)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>and</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_038">
<label>(22)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }{\sum \limits_{s=0}^{t}}g_{t}(s)={\sum \limits_{s=0}^{+\infty }}g(s).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>The proof is equivalent to writing the Wiener–Hopf factorization of the operator <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_092"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$I+2\alpha H$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: compare with Section 1.5 of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_004">4</xref>], in particular, with the proof of Theorem 1.14 on p. 17. The main idea is to reduce Eq. (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_034">18</xref>) to the problem of finding a sectionally holomorphic function satisfying a boundary condition on the unit circle. This idea is originally due to Krein [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_015">15</xref>].</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_005"><label>Proof.</label>
<p>Conditions of invertibility for Toeplitz operators are well known. They are treated in Sections 2.3 and 7.2 of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_004">4</xref>]. Here, the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_093"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> norm of the Toeplitz operator <italic>H</italic> with symbol <italic>k</italic> is <italic>M</italic>, and the condition <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_094"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\leqslant \alpha <1/(2M)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> permits to write the inverse as 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_039">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {(I+2\alpha H)}^{-1}={\sum \limits_{n=0}^{+\infty }}{(-2\alpha H)}^{n}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This property implies the existence and uniqueness of the solution to Eq. (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_034">18</xref>). The convergence of the truncated inverse <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_095"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(I_{t}+2\alpha H_{t})}^{-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_096"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(I+2\alpha H)}^{-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is deduced for the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_097"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> case from [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_004">4</xref>, p. 42]. The convergence of entries follows, and hence (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_037">21</xref>). To obtain (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_038">22</xref>), consider <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_098"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Delta _{t}(s)=g(s)-g_{t}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. From (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_031">17</xref>) and (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_034">18</xref>) we have 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_040">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \Delta _{t}(s)=-2\alpha {\sum \limits_{r=0}^{t}}k(r-s)\Delta _{t}(r)-2\alpha {\sum \limits_{r=t+1}^{+\infty }}g(r)k(r-s).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_041">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle {\sum \limits_{s=0}^{t}}\big|\Delta _{t}(s)\big|& \displaystyle \leqslant 2\alpha \Bigg({\sum \limits_{r=0}^{t}}\big|\Delta _{t}(r)\big|\Bigg)\Bigg({\sum \limits_{s=-\infty }^{+\infty }}\big|k(s)\big|\Bigg)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}+2\alpha \Bigg({\sum \limits_{s=-\infty }^{+\infty }}\big|k(s)\big|\Bigg)\Bigg({\sum \limits_{r=t+1}^{+\infty }}\big|g(r)\big|\Bigg).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, we obtain the following bound: 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_042">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\sum \limits_{s=0}^{t}}\big|\Delta _{t}(s)\big|\leqslant \frac{2\alpha M}{1-2\alpha M}{\sum \limits_{r=t+1}^{+\infty }}\big|g(r)\big|,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which yields (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_038">22</xref>).</p>
<p>Now we prove identities (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_035">19</xref>) and (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_036">20</xref>). The generating function of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_099"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(g(s))_{s\geqslant 0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> will be first related to the spectral density <italic>f</italic>. Define for all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_100"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s\in \mathbb{Z}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_043">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo maxsize="2.03em" minsize="2.03em" fence="true">{</mml:mo><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>else,</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo maxsize="2.03em" minsize="2.03em" fence="true">{</mml:mo><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>else.</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {g}^{+}(s)=\bigg\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}g(s)& \text{if}\hspace{2.5pt}s\geqslant 0,\\{} 0& \text{else,}\end{array}\hspace{1em}\text{and}\hspace{1em}{g}^{-}(s)=\bigg\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}g(s)& \text{if}\hspace{2.5pt}s<0,\\{} 0& \text{else.}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Denote by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_101"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F}^{+}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_102"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F}^{-}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the Fourier transforms of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_103"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${g}^{+}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_104"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${g}^{-}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_044">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {F}^{\pm }(\lambda )=\sum \limits_{s\in \mathbb{Z}}{\mathrm{e}}^{\mathrm{i}s\lambda }{g}^{\pm }(s).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Take the Fourier transforms in both members of (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_034">18</xref>): 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_045">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {F}^{+}(\lambda )+{F}^{-}(\lambda )+2\alpha {F}^{+}(\lambda )f(\lambda )=1\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
or 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_046">
<label>(23)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {F}^{+}(\lambda )\big(1+2\alpha f(\lambda )\big)=1-{F}^{-}(\lambda ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let us define the sectionally holomorphic function <italic>φ</italic> as follows (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_018">18</xref>]): 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_047">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close=""><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \varphi (\zeta )=\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}{\varphi }^{+}(\zeta )=\sum _{s\geqslant 0}{\zeta }^{s}{g}^{+}(s)\hspace{1em}& \text{if}\hspace{2.5pt}|\zeta |<1,\\{} {\varphi }^{-}(\zeta )=1-\sum _{s<0}{\zeta }^{s}{g}^{-}(s)\hspace{1em}& \text{if}\hspace{2.5pt}|\zeta |>1.\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then: 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_048">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle {F}^{+}(\lambda )& \displaystyle =\underset{\begin{array}{c}\zeta \to {\mathrm{e}}^{\mathrm{i}\lambda }\\{} |\zeta |<1\end{array}}{\lim }\varphi (\zeta )\\{} \displaystyle {F}^{-}(\lambda )& \displaystyle =\underset{\begin{array}{c}\displaystyle \zeta \to {\mathrm{e}}^{\mathrm{i}\lambda }\\{} |\zeta |>1\end{array}}{\lim }1-\varphi (\zeta ),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and Eq. (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_046">23</xref>) expresses the boundary condition 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_049">
<label>(24)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\varphi }^{+}(\zeta )=\frac{1}{1+2\alpha \widetilde{f}(\zeta )}{\varphi }^{-}(\zeta ),\hspace{1em}|\zeta |=1,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_105"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widetilde{f}(\zeta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the value of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_106"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f(\lambda )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_107"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\zeta ={\mathrm{e}}^{\mathrm{i}\lambda }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Problem (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_049">24</xref>) is a well-known homogeneous Riemann problem. Since by construction <italic>φ</italic> is bounded near infinity and for <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_108"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|\zeta |=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_109"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1+2\alpha \widetilde{f}(\zeta )>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the solution of (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_049">24</xref>) can be written explicitly [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_018">18</xref>, §35]. Assuming for a moment that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_110"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widetilde{f}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfies the Hölder condition on the unit circle, we have that for all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_111"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\zeta _{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_050">
<label>(25)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \varphi (\zeta _{0})=\exp \bigg(-\frac{1}{2\pi \mathrm{i}}\oint _{|\zeta |=1}\frac{\log (1+2\alpha \widetilde{f}(\zeta ))}{\zeta -\zeta _{0}}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta \hspace{0.1667em}\bigg).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Observe that the choice of a branch for the logarithm does not change the result. From now on, the principal branch will be taken.</p>
<p>Equation (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_050">25</xref>) for <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_112"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\zeta _{0}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> implies immediately that 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_051">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle {g}^{+}(0)& \displaystyle =\exp \bigg(-\frac{1}{2\pi \mathrm{i}}\oint _{|\zeta |=1}\frac{\log (1+2\alpha \widetilde{f}(\zeta ))}{\zeta }\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta \hspace{0.1667em}\bigg)\\{} & \displaystyle =\exp \Bigg(-\frac{1}{2\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\log \big(1+2\alpha f(\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda \Bigg),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_035">19</xref>).</p>
<p>To prove (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_036">20</xref>), we will calculate 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_052">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \underset{\begin{array}{c}\zeta _{0}\to 1\\{} |\zeta _{0}|<1\end{array}}{\lim }-\frac{1}{2\pi \mathrm{i}}\oint _{|\zeta |=1}\frac{\log (1+2\alpha \widetilde{f}(\zeta ))}{\zeta -\zeta _{0}}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta \\{} & \displaystyle \hspace{1em}=\underset{\begin{array}{c}\zeta _{0}\to 1\\{}|\zeta _{0}|<1\end{array}}{\lim }-\frac{1}{2\pi \mathrm{i}}\oint _{|\zeta |=1}\frac{\log (1+2\alpha \widetilde{f}(1))}{\zeta -\zeta _{0}}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta \\{} & \displaystyle \hspace{2em}-\underset{\begin{array}{c}\zeta _{0}\to 1\\{} |\zeta _{0}|<1\end{array}}{\lim }\frac{1}{2\pi \mathrm{i}}\oint _{|\zeta |=1}\frac{\log (1+2\alpha \widetilde{f}(\zeta ))-\log (1+2\alpha \widetilde{f}(1))}{\zeta -\zeta _{0}}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta .\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The first integral does not depend on <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_113"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\zeta _{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: it is equal to 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_053">
<label>(26)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ -\log \big(1+2\alpha \widetilde{f}(1)\big)=-\log \big(1+2\alpha f(0)\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Still assuming that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_114"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widetilde{f}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfies a Hölder condition on the unit circle, the second limit exists and is equal to Cauchy’s principal value integral [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_018">18</xref>]: 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_054">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">arg</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \frac{1}{2\pi \mathrm{i}}\oint _{|\zeta |=1}\frac{\log (1+2\alpha \widetilde{f}(\zeta ))-\log (1+2\alpha \widetilde{f}(1))}{\zeta -1}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta \\{} & \displaystyle \hspace{1em}=\underset{\epsilon \to 0}{\lim }\frac{1}{2\pi \mathrm{i}}\oint _{\begin{array}{c} |\zeta |=1\\{}|\arg (\zeta )|>\epsilon \end{array}}\frac{\log (1+2\alpha \widetilde{f}(\zeta ))-\log (1+2\alpha \widetilde{f}(1))}{\zeta -1}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta \\{} & \displaystyle \hspace{1em}=\underset{\epsilon \to 0}{\lim }\frac{1}{2\pi }\int _{\begin{array}{c} [-\pi ,\pi ]\\{} |\lambda |>\epsilon \end{array}}\frac{\log (1+2\alpha f(\lambda ))-\log (1+2\alpha f(0))}{1-{\mathrm{e}}^{\mathrm{i}\lambda }}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda .\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now for <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_115"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\epsilon <|\lambda |<\pi $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_055">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{1-{\mathrm{e}}^{-\mathrm{i}\lambda }}=\frac{1}{2}+\mathrm{i}\frac{\sin (\lambda )}{2(1-\cos (\lambda ))}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The imaginary part is an odd function of <italic>λ</italic>, which is multiplied by an even function inside the integral. Hence, the imaginary part in the last integral vanishes. Therefore, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_056">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \frac{1}{2\pi \mathrm{i}}\oint _{|\zeta |=1}\frac{\log (1+2\alpha \widetilde{f}(\zeta ))-\log (1+2\alpha \widetilde{f}(1))}{\zeta -1}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta \\{} & \displaystyle \hspace{1em}=-\frac{1}{2}\log \big(1+2\alpha f(0)\big)+\frac{1}{4\pi }{\int _{-\pi }^{\pi }}\log \big(1+2\alpha f(\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda .\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Substracting the last equation from (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_053">26</xref>) and taking exponential, we get 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_057">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle {\varphi }^{+}(1)& \displaystyle =\underset{\begin{array}{c} \zeta \to 1\\{} |\zeta |<1\end{array}}{\lim }\varphi (\zeta )\\{} & \displaystyle =\exp \Bigg(-\frac{1}{2}\log \big(1+2\alpha f(0)\big)-\frac{1}{4\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\log \big(1+2\alpha f(\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda \Bigg),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_036">20</xref>).</p>
<p>To finish the proof, we must explain how the extra Hölder condition on <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_116"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widetilde{f}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be removed. It must be emphasized here that the problem is not to obtain the solution of a Riemann problem without Hölder condition on the boundary, but only the values of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_117"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\varphi (0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_118"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\varphi }^{+}(1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For this, a truncation argument can be used. From the covariance function <italic>k</italic> on <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_119"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{Z}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, define 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_058">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close=""><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>else.</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ k_{N}(s)=\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}k(s)\hspace{1em}& \text{if}\hspace{2.5pt}|s|\leqslant N,\\{} 0\hspace{1em}& \text{else.}\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Replace <italic>k</italic> by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_120"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_034">18</xref>) and denote the solution by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_121"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The spectral density <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_122"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which is the Fourier transform of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_123"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is smooth. Therefore, the Hölder condition on the unit circle is satisfied for <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_124"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widetilde{f}_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The previous proof shows that Eqs. (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_035">19</xref>) and (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_036">20</xref>) hold for <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_125"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_126"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. But <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_127"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> converges to <italic>g</italic> in <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_128"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{1}(\mathbb{Z})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_129"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> converges uniformly to <italic>f</italic>. Taking the limit in <italic>N</italic> yields the desired result.  □</p></statement>
<p>Here is the probabilistic interpretation. Consider a centered stationary process <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_130"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(Y_{t})_{t\in \mathbb{Z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with covariance function <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_131"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A(t,s)=a(t-s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_132"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s\leqslant t$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, denote by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_133"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟦</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟧</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{Y}_{⟦s,t⟧}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the <italic>σ</italic>-algebra generated by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_134"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(Y_{r})_{r=s,\dots ,t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consider again the partial innovation <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_135"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟦</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟧</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\nu _{t}=Y_{t}-\mathbb{E}[Y_{t}\hspace{0.1667em}|\hspace{0.1667em}\mathcal{Y}_{⟦0,t-1⟧}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. From (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_025">14</xref>) and using stationarity, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_136"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\nu _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has the same distribution as 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_059">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \eta _{t}=\frac{1}{G(t,t)}{\sum \limits_{r=0}^{t}}G(t,t-r)\hspace{0.1667em}Y_{-r},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_060">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟦</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟧</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \eta _{t}=Y_{0}-\mathbb{E}[Y_{0}\hspace{0.1667em}|\hspace{0.1667em}\mathcal{Y}_{⟦-t,-1⟧}].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
As <italic>t</italic> tends to infinity, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_137"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> converges almost surely to 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_061">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟦</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟧</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \eta _{\infty }=Y_{0}-\mathbb{E}[Y_{0}\hspace{0.1667em}|\hspace{0.1667em}\mathcal{Y}_{⟦-\infty ,-1⟧}].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Observe by stationarity that for all <italic>r</italic>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_062">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟦</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟧</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \eta _{\infty }\stackrel{\mathcal{D}}{=}Y_{r}-\mathbb{E}[Y_{r}\hspace{0.1667em}|\hspace{0.1667em}\mathcal{Y}_{⟦-\infty ,r-1⟧}],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is the innovation process associated to <italic>Y</italic>. Now the variance of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_138"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\nu _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_139"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1/G(t,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, tends to the variance of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_140"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. By the Szegő–Kolmogorov formula (see, e.g., Theorem 3 on p. 137 of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_010">10</xref>]) that variance is 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_063">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \exp \Bigg(\frac{1}{2\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\log \big(\phi (\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda \Bigg),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_141"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\phi (\lambda )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the spectral density of <italic>Y</italic>. Let <italic>X</italic> be a centered stationary process with covariance function <italic>k</italic>, <italic>ε</italic> be a standard Gaussian noise, and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_142"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y=\varepsilon +\sqrt{2\alpha }X$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The spectral densities <italic>ϕ</italic> of <italic>Y</italic> and <italic>f</italic> of <italic>X</italic> are related by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_143"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\phi (\lambda )=1+2\alpha f(\lambda )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_064">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="normal">var</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\mathrm{var}(\nu _{t})=\underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{G(t,t)}=\exp \Bigg(\frac{1}{2\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\log \big(1+2\alpha f(\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda \Bigg),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is equivalent to (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_035">19</xref>).</p>
<p>Alternatively, observe that, due to stationarity, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_144"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mu _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> defined by (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_027">16</xref>) has the same distribution as 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_065">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \xi _{t}={\sum \limits_{r=0}^{t}}G(t,t-r)\hspace{0.1667em}Y_{-r},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_066">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟦</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟧</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \xi _{t}=\mathbb{E}[\varepsilon _{0}\hspace{0.1667em}|\hspace{0.1667em}\mathcal{Y}_{⟦-t,0⟧}].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
As <italic>t</italic> tends to infinity, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_145"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\xi _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> converges a.s. to 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_067">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟦</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟧</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \xi _{\infty }=\mathbb{E}[\varepsilon _{0}\hspace{0.1667em}|\hspace{0.1667em}\mathcal{Y}_{⟦-\infty ,0⟧}].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Of course, since <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_146"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\varepsilon _{-s}Y_{-r}]=\delta _{s,r}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_147"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=0,\dots ,t$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_068">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[\xi _{t}\hspace{0.1667em}\varepsilon _{-s}]=G(t,t-s).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence, the limiting property (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_037">21</xref>) says that 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_069">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[\xi _{\infty }\hspace{0.1667em}\varepsilon _{-s}]=\underset{t\to +\infty }{\lim }G(t,t-s)=g(s).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In fact, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_148"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\xi _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> admits the representation 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_070">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \xi _{\infty }={\sum \limits_{s=0}^{+\infty }}g(s)\hspace{0.1667em}Y_{-s}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Similarly, for all <italic>t</italic>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_071">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟦</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟧</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[\varepsilon _{t}\hspace{0.1667em}|\hspace{0.1667em}\mathcal{Y}_{⟦-\infty ,t⟧}]={\sum \limits_{s=0}^{+\infty }}g(s)\hspace{0.1667em}Y_{t-s},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which means that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_149"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(g(s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> realizes the optimal causal Wiener filter of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_150"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\varepsilon _{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_151"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y_{t-s}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Now, Proposition <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_003">2</xref> is a straightforward consequence of Proposition <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_004">3</xref>. <statement id="j_vmsta38cnf_stat_006"><label>Proof.</label>
<p>Let the coefficients <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_152"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g_{\tau }(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be defined by (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_031">17</xref>). Applying (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_022">12</xref>) to <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_153"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A=I_{t}+2\alpha H_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we get 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_072">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∏</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\big(\mathrm{det}(I_{t}+2\alpha H_{t})\big)}^{-1/2}={\Bigg({\prod \limits_{\tau =0}^{t-1}}g_{\tau }(0)\Bigg)}^{1/2}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Therefore, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_073">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{t}\log \big({\big(\mathrm{det}(I_{t}+2\alpha H_{t})\big)}^{-1/2}\big)=\frac{1}{2t}{\sum \limits_{\tau =0}^{t-1}}\log \big(g_{\tau }(0)\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From Proposition <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_004">3</xref> we have 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_074">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{\tau \to +\infty }{\lim }g_{\tau }(0)=g(0)=\exp \Bigg(-\frac{1}{2\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\log \big(1+2\alpha f(\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda \Bigg).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_075">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{t}\log \big({\big(\mathrm{det}(I_{t}+2\alpha H_{t})\big)}^{-1/2}\big)=-\ell _{0}(\alpha ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Applying now (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_023">13</xref>) to <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_154"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A=I_{t}+2\alpha H_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we get 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_076">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {c_{t}^{\ast }}{G_{t}^{\ast }}{D_{t}^{-1}}G_{t}c_{t}={m_{\infty }^{2}}{\sum \limits_{\tau =0}^{t-1}}\frac{1}{g_{\tau }(0)}{\Bigg({\sum \limits_{s=0}^{\tau }}g_{\tau }(s)\Bigg)}^{2}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From Proposition <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_004">3</xref> we have 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_077">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \underset{\tau \to +\infty }{\lim }\frac{1}{g_{\tau }(0)}{\Bigg({\sum \limits_{s=0}^{\tau }}g_{\tau }(s)\Bigg)}^{2}& \displaystyle =\frac{1}{g(0)}{\Bigg({\sum \limits_{s=0}^{+\infty }}g(s)\Bigg)}^{2}\\{} & \displaystyle ={\big(1+2\alpha f(0)\big)}^{-1}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_078">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{\alpha }{t}{c_{t}^{\ast }}{(I_{t}+2\alpha H_{t})}^{-1}c_{t}=\ell _{1}(\alpha ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
 □</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta38cnf_s_003">
<label>3</label>
<title>Asymptotic equivalence</title>
<p>Proposition <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_003">2</xref> only treats the stationary case. To extend the result under the hypotheses of Theorem <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_001">1</xref>, a notion of asymptotic equivalence of matrices and vectors is needed. It is developed in this section.</p>
<p>From (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_017">7</xref>), we must prove that, under the hypotheses of Theorem <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_001">1</xref>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_079">
<label>(27)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{2t}\log \big(\mathrm{det}(I_{t}+2\alpha K_{t})\big)=\ell _{0}(\alpha )=\frac{1}{4\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\log \big(1+2\alpha f(\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda \]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_080">
<label>(28)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{\alpha }{t}{m_{t}^{\ast }}{(I_{t}+2\alpha K_{t})}^{-1}m_{t}=\ell _{1}(\alpha )={m_{\infty }^{2}}\alpha {\big(1+2\alpha f(0)\big)}^{-1}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
If <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_155"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K_{t}=H_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (centered stationary case), then (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_079">27</xref>) is (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_018">8</xref>). It can also be obtained by a straightforward application of Szegő’s theorem; see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_004">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_002">2</xref>]. Relation (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_079">27</xref>) (centered asymptotically stationary case) is a consequence of the theory of asymptotically Toeplitz matrices; see Section 7.4 on p. 104 of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_009">9</xref>] and also [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_008">8</xref>, Theorem 4 on p. 178]. Asymptotic equivalence of matrices in Szegő’s theory is taken in the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_156"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> sense, which is weaker than that considered here. In other words, (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_079">27</xref>) holds under weaker hypotheses than (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_002">H1</xref>–<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_006">H5</xref>). In order to prove (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_080">28</xref>), we shall develop asymptotic equivalence of matrices and vectors along the same lines as [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_008">8</xref>, Sect. 2.3], but in a stronger sense, replacing <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_157"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_158"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_159"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, for boundedness and convergence. The norms used here for a vector <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_160"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$v=(v(s))_{s=0,\dots ,t-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_081">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \| v\| _{\infty }={\underset{s=0}{\overset{t-1}{\max }}}\big|v(s)\big|\hspace{1em}\text{and}\hspace{1em}\| v\| _{1}={\sum \limits_{s=0}^{t-1}}\big|v(s)\big|.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
For symmetric matrices, the norm subordinate to <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_161"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>·</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| \hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em}\| _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is equal to the norm subordinate to <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_162"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>·</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| \hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em}\| _{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It will be denoted by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_163"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>·</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| \hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and referred to as the <italic>strong norm</italic>. For <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_164"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A=(A(s,r))_{s,r=0,\dots ,t-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_165"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${A}^{\ast }=A$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_082">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \| A\| & \displaystyle ={\underset{s=0}{\overset{t-1}{\max }}}{\sum \limits_{r=0}^{t-1}}\big|A(s,r)\big|=\underset{\| v\| _{\infty }=1}{\max }\| Av\| _{\infty }\\{} & \displaystyle ={\underset{r=0}{\overset{t-1}{\max }}}{\sum \limits_{s=0}^{t-1}}\big|A(s,r)\big|=\underset{\| v\| _{1}=1}{\max }\| Av\| _{1}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The following <italic>weak norm</italic> will be denoted by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_166"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|A|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_083">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ |A|=\frac{1}{t}{\sum \limits_{s,r=0}^{t-1}}\big|A(s,r)\big|.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Clearly, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_167"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|A|\leqslant \| A\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Moreover, the following bounds hold.</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_007"><label>Lemma 1.</label>
<p><italic>Let A and B be two symmetric matrices. Then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_084">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext mathvariant="italic">and</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ |AB|\leqslant \| A\| \hspace{0.1667em}|B|\hspace{1em}\textit{and}\hspace{1em}|AB|\leqslant |A|\hspace{0.1667em}\| B\| .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta38cnf_stat_008"><label>Proof.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_168"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|AB|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the arithmetic mean of the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_169"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> norms of column vectors of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_170"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$AB$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. If <italic>b</italic> is any column vector of <italic>B</italic>, then 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_085">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \| Ab\| _{1}\leqslant \| A\| \hspace{0.1667em}\| b\| _{1}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
because the strong norm is subordinate to the <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_171"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${L}^{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> norm of vectors. Hence, the first result. For the second result, replace columns by rows.  □</p></statement>
<p>Here is a definition of asymptotic equivalence for vectors.</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_009"><label>Definition 1.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_172"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(v_{t})_{t\geqslant 0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_173"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(w_{t})_{t\geqslant 0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be two sequences of vectors such that for all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_174"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\geqslant 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_175"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$v_{t}=(v_{t}(s))_{s=0,\dots ,t-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_176"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$w_{t}=(w_{t}(s))_{s=0,\dots ,t-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. They are said to be <italic>asymptotically equivalent</italic> if: 
<list>
<list-item id="j_vmsta38cnf_li_001">
<label>1.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_177"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| v_{t}\| _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_178"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| w_{t}\| _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are uniformly bounded,</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta38cnf_li_002">
<label>2.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_179"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lim _{t\to +\infty }\frac{1}{t}\| v_{t}-w_{t}\| _{1}=0.$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></p>
</list-item>
</list> 
The asymptotic equivalence of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_180"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(v_{t})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_181"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(w_{t})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> will be denoted by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_182"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$v_{t}\sim w_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement>
<p>Hypotheses (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_002">H1</xref>) and (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_005">H4</xref>) imply that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_183"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m_{t}\sim c_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Asymptotic equivalence for matrices is defined as follows (compare with [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_008">8</xref>, p. 172]).</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_010"><label>Definition 2.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_184"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(A_{t})_{t\geqslant 0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_185"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(B_{t})_{t\geqslant 0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be two sequences of symmetric matrices, where for all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_186"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\geqslant 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_187"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}=(A_{t}(s,r))_{s,t=0,\dots ,t-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_188"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$B_{t}=(B_{t}(s,r))_{s,t=0,\dots ,t-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. They are said to be <italic>asymptotically equivalent</italic> if: 
<list>
<list-item id="j_vmsta38cnf_li_003">
<label>1.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_189"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| A_{t}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_190"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| B_{t}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are uniformly bounded,</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta38cnf_li_004">
<label>2.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_191"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lim _{t\to +\infty }|A_{t}-B_{t}|=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
</list> 
The asymptotic equivalence of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_192"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(A_{t})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_193"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(B_{t})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> will still be denoted by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_194"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}\sim B_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement>
<p>Here are some elementary results, analogous to those stated in Theorem 1 on p. 172 of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_008">8</xref>].</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_011"><label>Lemma 2.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_195"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(A_{t}),(B_{t}),(C_{t}),(D_{t})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be four sequences of symmetric matrices.</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta38cnf_li_005">
<label>1.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_196"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}\sim B_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_197"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$B_{t}\sim C_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_198"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}\sim C_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta38cnf_li_006">
<label>2.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_199"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}\sim B_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_200"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$C_{t}\sim D_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_201"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}+C_{t}\sim B_{t}+D_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta38cnf_li_007">
<label>3.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_202"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}\sim B_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_203"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$C_{t}\sim D_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_204"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}C_{t}\sim B_{t}D_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta38cnf_li_008">
<label>4.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_205"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}\sim B_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and F is an analytic function with radius R such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_206"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R>\max \| A_{t}\| ,\max \| B_{t}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_207"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(A_{t})\sim F(B_{t})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta38cnf_stat_012"><label>Proof.</label>
<p>Points 1 and 2 follow from the triangle inequality for the weak norm. For point 3, because <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_208"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>·</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| \hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a norm of matrices, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_209"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| A_{t}C_{t}\| \leqslant \| A_{t}\| \hspace{0.1667em}\| C_{t}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_210"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| B_{t}D_{t}\| \leqslant \| B_{t}\| \hspace{0.1667em}\| D_{t}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are uniformly bounded. Moreover by Lemma <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_007">1</xref>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_086">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle |A_{t}C_{t}-B_{t}D_{t}|& \displaystyle \leqslant \big|(A_{t}-B_{t})C_{t}\big|+\big|B_{t}(C_{t}-D_{t})\big|\\{} & \displaystyle \leqslant |A_{t}-B_{t}|\hspace{0.1667em}\| C_{t}\| +\| B_{t}\| \hspace{0.1667em}|C_{t}-D_{t}|.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Since <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_211"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| C_{t}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_212"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| B_{t}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are uniformly bounded and 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_087">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to \infty }{\lim }|A_{t}-B_{t}|=\underset{t\to \infty }{\lim }|C_{t}-D_{t}|=0,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
the result follows. For point 4, let <italic>F</italic> be analytic with radius of convergence <italic>R</italic>. For <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_213"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|z|<R$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, let 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_088">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(z)={\sum \limits_{k=0}^{+\infty }}a_{k}\hspace{0.1667em}{z}^{k}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_089">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F_{n}(z)={\sum \limits_{k=0}^{n}}a_{k}\hspace{0.1667em}{z}^{k}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The matrices <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_214"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(A_{t})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_215"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(B_{t})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are defined as the limits of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_216"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F_{n}(A_{t})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_217"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F_{n}(B_{t})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>; from the hypothesis it follows that the convergence is uniform in <italic>t</italic>. Because <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_218"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>·</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| \hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a matrix norm, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_219"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| F(A_{t})\| \leqslant F(\| A_{t}\| ),$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the same holds for <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_220"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$B_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_221"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| F(A_{t})\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_222"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| F(B_{t})\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are uniformly bounded. Let <italic>ϵ</italic> be a positive real. Fix <italic>n</italic> such that for all <italic>t</italic>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_090">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \big\| F(A_{t})-F_{n}(A_{t})\big\| <\frac{\epsilon }{3}\hspace{1em}\text{and}\hspace{1em}\big\| F(B_{t})-F_{n}(B_{t})\big\| <\frac{\epsilon }{3}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
By induction on <italic>n</italic> using points 2 and 3, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_223"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F_{n}(A_{t})\sim F_{n}(B_{t})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. There exists <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_224"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t_{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that for all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_225"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t>t_{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_091">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \big|F_{n}(A_{t})-F_{n}(B_{t})\big|<\frac{\epsilon }{3}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, for all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_226"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t>t_{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_092">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \big|F(A_{t})-F(B_{t})\big|& \displaystyle \leqslant \big|F(A_{t})-F_{n}(A_{t})\big|+\big|F_{n}(A_{t})-F_{n}(B_{t})\big|+\big|F_{n}(B_{t})-F(B_{t})\big|\\{} & \displaystyle \leqslant \big\| F(A_{t})-F_{n}(A_{t})\big\| +\big|F_{n}(A_{t})-F_{n}(B_{t})\big|+\big\| F_{n}(B_{t})-F(B_{t})\big\| \\{} & \displaystyle <\epsilon .\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence the result.  □</p></statement>
<p>Hypothesis (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_004">H3</xref>) implies that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_227"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| H_{t}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is uniformly bounded, (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_003">H2</xref>) and (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_006">H5</xref>) that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_228"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K_{t}\sim H_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Point 4 will be applied to <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_229"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(z)={(1+2\alpha z)}^{-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which has the radius of convergence <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_230"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R=1/2\alpha $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <italic>M</italic> be defined as 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_093">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">{</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">}</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ M=\max \bigg\{\underset{t\geqslant 1}{\max }\| K_{t}\| ,\sum \limits_{t\in \mathbb{Z}}\big|k(t)\big|\bigg\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
For all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_231"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha <\alpha _{0}=1/(2M)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_094">
<label>(29)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {(I_{t}+2\alpha K_{t})}^{-1}\hspace{0.1667em}\sim \hspace{0.1667em}{(I_{t}+2\alpha H_{t})}^{-1}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Here is the relation between asymptotic equivalence of vectors and matrices.</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_013"><label>Lemma 3.</label>
<p>
<list>
<list-item id="j_vmsta38cnf_li_009">
<label>1.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_232"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}\sim B_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_233"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| v_{t}\| _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is uniformly bounded, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_234"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}v_{t}\sim B_{t}v_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta38cnf_li_010">
<label>2.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_235"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$v_{t}\sim w_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_236"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| A_{t}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is uniformly bounded, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_237"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A_{t}v_{t}\sim A_{t}w_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta38cnf_stat_014"><label>Proof.</label>
<p>The norms <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_238"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| A_{t}v_{t}\| _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_239"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| B_{t}v_{t}\| _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_240"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| A_{t}w_{t}\| _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are uniformly bounded because of the fact that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_241"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>·</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| \hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is subordinate to <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_242"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>·</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| \hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em}\| _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Next, for point 1, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_095">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{t}\big\| (A_{t}-B_{t})v_{t}\big\| _{1}\leqslant \| v_{t}\| _{\infty }|A_{t}-B_{t}|.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
For point 2, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_096">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{t}\big\| A_{t}(v_{t}-w_{t})\big\| _{1}\leqslant \frac{1}{t}\| A_{t}\| \| v_{t}-w_{t}\| _{1}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
 □</p></statement>
<p>The relation between asymptotic equivalence of vectors and our goal is the following.</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_015"><label>Lemma 4.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_243"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$v_{t}\sim w_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_244"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$u_{t}\sim z_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_097">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{t}\big({v_{t}^{\ast }}u_{t}-{w_{t}^{\ast }}z_{t}\big)=0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta38cnf_stat_016"><label>Proof.</label>
<p>
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_098">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \frac{1}{t}\big|{v_{t}^{\ast }}u_{t}-{w_{t}^{\ast }}z_{t}\big|& \displaystyle \leqslant \frac{1}{t}\big(\big|{v_{t}^{\ast }}(u_{t}-z_{t})\big|+\big|\big({v_{t}^{\ast }}-{w_{t}^{\ast }}\big)z_{t}\big|\big)\\{} & \displaystyle \leqslant \frac{1}{t}\big(\| v_{t}\| _{\infty }\hspace{0.1667em}\| u_{t}-z_{t}\| _{1}+\| z_{t}\| _{\infty }\| v_{t}-w_{t}\| _{1}\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Hence the result.  □</p></statement>
<p>Using asymptotic equivalence, (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_079">27</xref>) and (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_080">28</xref>) can easily be deduced from (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_018">8</xref>) and (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_019">9</xref>) for <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_245"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<\alpha <1/(2M)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We shall not detail the passage from (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_018">8</xref>) to (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_079">27</xref>); see Theorem 4 on p. 178 of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_008">8</xref>]. Here is the passage from (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_019">9</xref>) to (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_080">28</xref>). For all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_246"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha <1/(2M)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, it follows from (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_094">29</xref>) by point 1 of Lemma <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_013">3</xref> that 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_099">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {(I_{t}+2\alpha K_{t})}^{-1}c_{t}\hspace{0.1667em}\sim \hspace{0.1667em}{(I_{t}+2\alpha H_{t})}^{-1}c_{t}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
By point 2 of Lemma <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_013">3</xref>, we have 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_100">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {(I_{t}+2\alpha K_{t})}^{-1}m_{t}\hspace{0.1667em}\sim \hspace{0.1667em}{(I_{t}+2\alpha H_{t})}^{-1}c_{t}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Lemma <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_015">4</xref> implies 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_101">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{t}{m_{t}^{\ast }}(I_{t}+2\alpha K_{t})m_{t}=\underset{t\to +\infty }{\lim }\frac{1}{t}{c_{t}^{\ast }}{(1+2\alpha H_{t})}^{-1}c_{t}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_080">28</xref>).</p>
<p>Still using asymptotic equivalence, it will now be shown that Proposition <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_002">1</xref> is just a particular case of Theorem <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_001">1</xref>. Indeed, consider the Gaussian process <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_247"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X}^{x}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with mean 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_102">
<label>(30)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ m_{x}(t)=\mathbb{E}\big[{X_{t}^{x}}\big]=m(t)+\frac{K(0,t)}{K(0,0)}\big(x-m(0)\big)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and covariance function 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_103">
<label>(31)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {K}^{\bullet }(t,s)=\mathbb{E}\big[\big({X_{t}^{x}}-m_{x}(t)\big)\big({X_{s}^{x}}-m_{x}(s)\big)\big]=K(t,s)-\frac{K(t,0)K(s,0)}{K(0,0)}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The distribution of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_248"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({X_{t}^{x}})_{t\in \mathbb{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the conditional distribution of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_249"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(X_{t})_{t\in \mathbb{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> given <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_250"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X_{0}=x$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the same. Denote by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_251"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m_{x,t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_252"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${K_{t}^{\bullet }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the mean and covariance matrix of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_253"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({X_{s}^{x}})_{s=0,\dots ,t-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Theorem <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_001">1</xref> applies to <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_254"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X}^{x}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, provided that it is proved that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_255"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m_{x,t}\sim c_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_256"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${K_{t}^{\bullet }}\sim H_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. By (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_002">H1</xref>) and (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_003">H2</xref>), <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_257"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| m_{x,t}\| _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is uniformly bounded. Moreover, by (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_102">30</xref>), 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_104">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{t}\| m_{x,t}-m_{t}\| _{1}\leqslant \frac{|x|+\| m_{t}\| _{\infty }}{tK(0,0)}{\sum \limits_{s=0}^{t-1}}\big|K(0,s)\big|\leqslant \frac{|x|+\| m_{t}\| _{\infty }}{tK(0,0)}\| K_{t}\| ;\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
thus, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_258"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m_{x,t}\sim m_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and hence <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_259"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m_{x,t}\sim c_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by transitivity. Now from (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_103">31</xref>) we have 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_105">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \| {K_{t}^{\bullet }}\| \leqslant \| K_{t}\| +{\underset{r=0}{\overset{t-1}{\max }}}\frac{\big|K(0,r)\big|}{K(0,0)}{\sum \limits_{s=0}^{t-1}}K(0,s)\leqslant \| K_{t}\| +\frac{\| K_{t}{\| }^{2}}{K(0,0)}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Moreover, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_106">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⩽</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \big|{K_{t}^{\bullet }}-K_{t}\big|\leqslant \frac{1}{tK(0,0)}{\Bigg({\sum \limits_{s=0}^{t-1}}\big|K(0,s)\big|\Bigg)}^{2}\leqslant \frac{\| K_{t}{\| }^{2}}{tK(0,0)};\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
thus, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_260"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${K_{t}^{\bullet }}\sim K_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and hence <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_261"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${K_{t}^{\bullet }}\sim H_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by transitivity (point 1 of Lemma <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_011">2</xref>).</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta38cnf_s_004">
<label>4</label>
<title>Asymptotic distributions</title>
<p>The results of the two previous sections establish that the conclusion of Theorem <xref rid="j_vmsta38cnf_stat_001">1</xref> holds for a small enough <italic>α</italic>. To finish the proof, the convergence must be extended to all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_262"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \geqslant 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The following variant of Lévy’s continuity theorem applies (see Chapter 4 of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_011">11</xref>] and, in particular, Exercise 9 on p. 78).</p><statement id="j_vmsta38cnf_stat_017"><label>Lemma 5.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_263"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\pi ,\pi _{1},\pi _{2},\dots \hspace{0.1667em}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, be probability measures on</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_264"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{+}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Assume that for some</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_265"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha _{0}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and all</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_266"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \in [0,\alpha _{0}[$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_107">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{n\to \infty }{\lim }{\int _{0}^{+\infty }}{\mathrm{e}}^{-\alpha x}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\pi _{n}(x)={\int _{0}^{+\infty }}{\mathrm{e}}^{-\alpha x}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\pi (x).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Then</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_267"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\pi _{n})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>converges weakly to π, and the convergence holds for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_268"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \geqslant 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement>
<p>To apply this lemma, we have to check that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_269"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(L_{t}(\alpha ))}^{1/t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_270"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathrm{e}}^{-\ell (\alpha )}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the Laplace transforms of probability distributions on <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_271"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{+}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It turns out that in our case, the function <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_272"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$L_{t}(\alpha )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> defined by (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_008">2</xref>) is the Laplace transform of an infinitely divisible distribution, and thus so are <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_273"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(L_{t}(\alpha ))}^{1/t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and its limit. We give here the probabilistic interpretation of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_274"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathrm{e}}^{-\ell _{0}(\alpha )}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_275"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathrm{e}}^{-\ell _{1}(\alpha )}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as the Laplace transforms of two infinitely divisible distributions. Next, the particular case of a Gauss–Markov process will be considered.</p>
<p>Through an orthogonal transformation diagonalizing its covariance matrix, the squared norm of any Gaussian vector can be written as the sum of independent random variables, each being the square of a Gaussian variable and thus having noncentral chi-squared distribution. If <italic>Z</italic> is Gaussian with mean <italic>μ</italic> and variance <italic>v</italic>, then the Laplace transform of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_276"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Z}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_108">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \phi (\alpha )={(1+2\alpha v)}^{-1/2}\exp \big(-{\mu }^{2}\alpha /(1+2\alpha v)\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The first factor is the Laplace transform of the gamma distribution with shape parameter <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_277"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1/2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and scale parameter <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_278"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2v$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Assuming <italic>μ</italic> and <italic>v</italic> nonnull, rewrite the second factor as 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_109">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \exp \bigg(-\frac{{\mu }^{2}}{2v}\big(1-{(1+2\alpha v)}^{-1}\big)\bigg).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This is the Laplace transform of a Poisson compound of the exponential with expectation <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_279"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2v$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by the Poisson distribution with rate <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_280"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{{\mu }^{2}}{2v}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Therefore, the squared norm of a Gaussian vector has an infinitely divisible distribution, which is a convolution of gamma distributions with Poisson compounds of exponentials. Squared Gaussian vectors have received a lot of attention since even in dimension 2, the mean and covariance matrix must satisfy certain conditions for the distribution of the vector to be infinitely divisible [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_017">17</xref>]. Yet the sum of coordinates of such a vector always has an infinitely divisible distribution.</p>
<p>For all <italic>t</italic>, the distribution with Laplace transform <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_281"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(L_{t}(\alpha ))}^{1/t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the convolution of gamma distributions with Poisson compounds of exponentials. As <italic>t</italic> tends to infinity, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_282"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(L_{t}(\alpha ))}^{1/t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> tends to <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_283"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathrm{e}}^{-\ell _{0}(\alpha )}\hspace{0.1667em}{\mathrm{e}}^{-\ell _{1}(\alpha )}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The first factor <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_284"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathrm{e}}^{-\ell _{0}(\alpha )}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the Laplace transform of a limit of convolutions of gamma distributions, which belongs to the Thorin class <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_285"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$T({\mathbb{R}}^{+})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_003">3</xref>] as a general reference). Consider now <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_286"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathrm{e}}^{-\ell _{1}(\alpha )}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Rewrite <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_287"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell _{1}(\alpha )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_110">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \ell _{1}(\alpha )& \displaystyle ={m_{\infty }^{2}}\alpha {\big(1+2\alpha f(0)\big)}^{-1}\\{} & \displaystyle =\frac{{m_{\infty }^{2}}}{2f(0)}\big(1-{\big(1+2\alpha f(0)\big)}^{-1}\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_288"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathrm{e}}^{-\ell _{1}(\alpha )}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the Laplace transform of a Poisson compound of the exponential distribution with expectation <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_289"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2f(0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by the Poisson distribution with parameter <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_290"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{{m_{\infty }^{2}}}{2f(0)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>As an illustrating example, consider the Gauss–Markov process defined as follows. Let <italic>θ</italic> be a real such that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_291"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$-1<\theta <1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_292"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\varepsilon _{t})_{t\geqslant 1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a sequence of i.i.d. standard Gaussian random variables. Let <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_293"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y_{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, independent from the sequence <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_294"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\varepsilon _{t})_{t\geqslant 1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, follow the normal <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_295"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{N}(0,{(1-{\theta }^{2})}^{-1})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> distribution. For all <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_296"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>⩾</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\geqslant 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, let 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_111">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ Y_{t}=\theta Y_{t-1}+\varepsilon _{t}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_297"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(Y_{t})_{t\in \mathbb{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a stationary centered autoregressive process. Consider the noncentered process <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_298"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(X_{t})_{t\in \mathbb{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_299"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X_{t}=Y_{t}+m_{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This is the case considered in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_013">13</xref>], where a stronger result was proved. Formula (10) on p. 72 of that reference matches (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_010">4</xref>) and (<xref rid="j_vmsta38cnf_eq_011">5</xref>) here. Indeed, the spectral density is 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_112">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ f(\lambda )=\frac{1}{1+{\theta }^{2}-2\theta \cos (\lambda )}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Write <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_300"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell _{0}(\alpha )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as a contour integral over the unit circle: 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_113">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \ell _{0}(\alpha )& \displaystyle =\frac{1}{4\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\log \big(1+2\alpha f(\lambda )\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\lambda \\{} & \displaystyle =\frac{1}{4\pi \mathrm{i}}\oint _{|\zeta |=1}\frac{1}{\zeta }\log \bigg(1+\frac{2\alpha }{1+{\theta }^{2}-\theta (\frac{1}{\zeta }+\zeta )}\bigg)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta .\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now we have 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_114">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ 1+\frac{2\alpha }{1+{\theta }^{2}-\theta (\frac{1}{\zeta }+\zeta )}=\frac{{\zeta }^{2}-(\theta +\frac{1}{\theta }+\frac{2\alpha }{\theta })\zeta +1}{{\zeta }^{2}-(\theta +\frac{1}{\theta })\zeta +1}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Observe that the two roots of the numerator have the same sign as <italic>θ</italic>, and their product is 1. Denote them by <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_301"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\zeta }^{-}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_302"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\zeta }^{+}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, so that <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_303"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<|{\zeta }^{-}|<1<|{\zeta }^{+}|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The two roots of the denominator are <italic>θ</italic> and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_304"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{\theta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The function to be integrated has five poles, among which <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_305"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0,\theta ,{\zeta }^{-}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are inside the unit disk, and <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_306"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{\theta },{\zeta }^{+}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are outside. Rewrite <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_307"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell _{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_115">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \ell _{0}(\alpha )=\frac{1}{4\pi \mathrm{i}}\oint _{|\zeta |=1}\frac{1}{\zeta }\log \bigg(\frac{\zeta -{\zeta }^{-}}{\zeta -\theta }\bigg)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta +\frac{1}{4\pi \mathrm{i}}\oint _{|\zeta |=1}\frac{1}{\zeta }\log \bigg(\frac{\zeta -{\zeta }^{+}}{\zeta -\frac{1}{\theta }}\bigg)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The first integral is null since 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_116">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \oint _{|\zeta |=1}\frac{1}{\zeta }\log \big(\zeta -{\zeta }^{-}\big)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta =\oint _{|\zeta |=1}\frac{1}{\zeta }\log (\zeta -\theta )\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
the two functions having the same residues inside the unit disk. The second integral is 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_117">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∮</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{4\pi \mathrm{i}}\oint _{|\zeta |=1}\frac{1}{\zeta }\log \bigg(\frac{\zeta -{\zeta }^{+}}{\zeta -\frac{1}{\theta }}\bigg)\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\zeta =\frac{1}{2}\log \big(\theta {\zeta }^{+}\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Therefore, 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_118">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \ell _{0}(\alpha )& \displaystyle =\frac{1}{2}\log \big(\theta {\zeta }^{+}\big)\\{} & \displaystyle =\frac{1}{2}\log \bigg(\frac{1}{2}\big({\theta }^{2}+1+2\alpha +\sqrt{\big({(\theta +1)}^{2}+2\alpha \big)\big({(\theta -1)}^{2}+2\alpha \big)}\big)\bigg).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The expression of <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_308"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell _{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_119">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \ell _{1}(\alpha )=\frac{{m_{\infty }^{2}}\alpha {(1-\theta )}^{2}}{{(1-\theta )}^{2}+2\alpha }.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It turns out that the probability distribution with Laplace transform 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_120">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathrm{e}}^{-\ell _{0}(\alpha )}={\bigg(\frac{1}{2}\big({\theta }^{2}+1+2\alpha +\sqrt{\big({(\theta +1)}^{2}+2\alpha \big)\big({(\theta -1)}^{2}+2\alpha \big)}\big)\bigg)}^{-1/2}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
has an explicit density <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_309"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{0}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> defined on <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_310"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(0,+\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which is related to the modified Bessel function of the first kind with order <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_311"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1/2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (compare with formula (3.10) on p. 437 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta38cnf_ref_007">7</xref>]): 
<disp-formula id="j_vmsta38cnf_eq_121">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo movablelimits="false">sinh</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle f_{0}(x)& \displaystyle ={\mathrm{e}}^{-\frac{1+{\theta }^{2}}{2}x}\big({2}^{-1}|\theta {|}^{-1/2}{x}^{-1}I_{1/2}(|\theta |x)\big)\\{} & \displaystyle ={\mathrm{e}}^{-\frac{1+{\theta }^{2}}{2}x}\big({(2\pi )}^{-1/2}|\theta {|}^{-1}{x}^{-3/2}\sinh (|\theta |x)\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</sec>
</body>
<back>
<ref-list id="j_vmsta38cnf_reflist_001">
<title>References</title>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_001">
<label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Benitz</surname>, <given-names>G.R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bucklew</surname>, <given-names>J.A.</given-names></string-name>: <article-title>Large deviation rate calculations for nonlinear detectors in Gaussian noise</article-title>. <source>IEEE Trans. Inf. Theory</source> <volume>36</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>358</fpage>–<lpage>371</lpage> (<year>1990</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1052787">MR1052787</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1109/18.52482" xlink:type="simple">10.1109/18.52482</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_002">
<label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bingham</surname>, <given-names>N.H.</given-names></string-name>: <article-title>Szegő’s theorem and its probabilistic descendants</article-title>. <source>Probab. Surv.</source> <volume>9</volume>, <fpage>287</fpage>–<lpage>324</lpage> (<year>2012</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2956573">MR2956573</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_003">
<label>[3]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Bondesson</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>: <source>Generalized Gamma Convolutions and Related Classes of Distributions</source>. <series>Lect. Notes Stat.</series>, vol. <volume>76</volume>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>1992</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1224674">MR1224674</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1007/978-1-4612-2948-3" xlink:type="simple">10.1007/978-1-4612-2948-3</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_004">
<label>[4]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Böttcher</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Silbermann</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name>: <source>Introduction to Large Truncated Toeplitz Matrices</source>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>1999</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1724795">MR1724795</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1007/978-1-4612-1426-7" xlink:type="simple">10.1007/978-1-4612-1426-7</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_005">
<label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bryc</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dembo</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <article-title>Large deviations for quadratic functionals of Gaussian processes</article-title>. <source>J. Theor. Probab.</source> <volume>10</volume>, <fpage>307</fpage>–<lpage>332</lpage> (<year>1997</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1455147">MR1455147</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1023/A:1022656331883" xlink:type="simple">10.1023/A:1022656331883</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_006">
<label>[6]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Dembo</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zeitouni</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>: <source>Large Deviations Techniques and Applications</source>, <edition>2nd</edition> edn. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>1998</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1619036">MR1619036</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1007/978-1-4612-5320-4" xlink:type="simple">10.1007/978-1-4612-5320-4</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_007">
<label>[7]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Feller</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>: <source>An Introduction to Probability Theory and Its Applications</source> vol. <volume>II</volume>, <edition>2nd</edition> edn. <publisher-name>Wiley</publisher-name>, <publisher-loc>London</publisher-loc> (<year>1971</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0270403">MR0270403</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_008">
<label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Gray</surname>, <given-names>R.M.</given-names></string-name>: <article-title>Toeplitz and circulant matrices: A review</article-title>. <source>Found. Trends Commun. Inf. Theory</source> <volume>2</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>155</fpage>–<lpage>239</lpage> (<year>2006</year>) </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_009">
<label>[9]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Grenander</surname>, <given-names>U.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Szegő</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>: <source>Toeplitz Forms and Their Applications</source>, <edition>2nd</edition> edn. <publisher-name>Chelsea</publisher-name>, <publisher-loc>New York</publisher-loc> (<year>1984</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0890515">MR0890515</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_010">
<label>[10]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Hannan</surname>, <given-names>E.J.</given-names></string-name>: <source>Multiple Time Series</source>. <publisher-name>Wiley</publisher-name>, <publisher-loc>New York</publisher-loc> (<year>1970</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0279952">MR0279952</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_011">
<label>[11]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Kallenberg</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>: <source>Foundations of Modern Probability</source>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>1997</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1464694">MR1464694</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_012">
<label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kleptsyna</surname>, <given-names>M.L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Le Breton</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Viot</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>New formulas concerning Laplace transforms of quadratic forms for general Gaussian sequences</article-title>. <source>J. Appl. Math. Stoch. Anal.</source> <volume>15</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>309</fpage>–<lpage>325</lpage> (<year>2002</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1950568">MR1950568</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1155/S1048953302000266" xlink:type="simple">10.1155/S1048953302000266</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_013">
<label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kleptsyna</surname>, <given-names>M.L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Le Breton</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ycart</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name>: <article-title>Exponential transform of quadratic functional and multiplicative ergodicity of a Gauss–Markov process</article-title>. <source>Stat. Probab. Lett.</source> <volume>87</volume>, <fpage>70</fpage>–<lpage>75</lpage> (<year>2014</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3168937">MR3168937</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1016/j.spl.2013.12.023" xlink:type="simple">10.1016/j.spl.2013.12.023</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_014">
<label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kontoyiannis</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Meyn</surname>, <given-names>S.P.</given-names></string-name>: <article-title>Spectral theory and limit theorems for geometrically ergodic Markov processes</article-title>. <source>Ann. Appl. Probab.</source> <volume>13</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>304</fpage>–<lpage>362</lpage> (<year>2003</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1952001">MR1952001</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1214/aoap/1042765670" xlink:type="simple">10.1214/aoap/1042765670</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_015">
<label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Krein</surname>, <given-names>M.G.</given-names></string-name>: <article-title>Integral equations on the half-line with a kernel depending on the difference of the arguments</article-title>. <source>Usp. Mat. Nauk</source> <volume>13</volume>(<issue>5</issue>), <fpage>3</fpage>–<lpage>120</lpage> (<year>1958</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0102721">MR0102721</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_016">
<label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Louhichi</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ycart</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name>: <article-title>Exponential growth of bifurcating processes with ancestral dependence</article-title>. <source>Adv. Appl. Probab.</source> <volume>47</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>545</fpage>–<lpage>564</lpage> (<year>2015</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3360389">MR3360389</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1239/aap/1435236987" xlink:type="simple">10.1239/aap/1435236987</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_017">
<label>[17]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Marcus</surname>, <given-names>M.B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rosen</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <article-title>Existence of a critical point for the infinite divisibility of squares of Gaussian vectors in <inline-formula id="j_vmsta38cnf_ineq_312"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${R}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with non-zero mean</article-title>. <source>Electron. J. Probab.</source> <volume>14</volume>(<issue>48</issue>), <fpage>1417</fpage>–<lpage>1455</lpage> (<year>2009</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2519526">MR2519526</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_018">
<label>[18]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Muskhelishvili</surname>, <given-names>N.I.</given-names></string-name>: <source>Singular Integral Equations: Boundary Problems of Function Theory and Their Application to Mathematical Physics</source>, <edition>3rd</edition> edn. <publisher-name>Dover</publisher-name>, <publisher-loc>New York</publisher-loc> (<year>2008</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1215485">MR1215485</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta38cnf_ref_019">
<label>[19]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Yurinsky</surname>, <given-names>V.</given-names></string-name>: <source>Sums and Gaussian Vectors</source>. <series>Lect. Notes Math.</series>, vol. <volume>1617</volume>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>1995</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1442713">MR1442713</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>