<?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">VMSTA</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">VMSTA182</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.15559/21-VMSTA182</article-id>
<article-categories><subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>Sharp asymptotics for <italic>q</italic>-norms of random vectors in high-dimensional <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_001"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-7620-0496</contrib-id>
<name><surname>Kaufmann</surname><given-names>Tom</given-names></name><email xlink:href="mailto:tom.kaufmann@rub.de">tom.kaufmann@rub.de</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta182_aff_001"/>
</contrib>
<aff id="j_vmsta182_aff_001"><institution>Ruhr University Bochum</institution>, Universitätsstraße 150, 44801 Bochum, <country>Germany</country></aff>
</contrib-group>
<pub-date pub-type="ppub"><year>2021</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub"><day>22</day><month>6</month><year>2021</year></pub-date><volume>8</volume><issue>2</issue><fpage>239</fpage><lpage>274</lpage><history><date date-type="received"><day>29</day><month>1</month><year>2021</year></date><date date-type="rev-recd"><day>5</day><month>5</month><year>2021</year></date><date date-type="accepted"><day>22</day><month>5</month><year>2021</year></date></history>
<permissions><copyright-statement>© 2021 The Author(s). Published by VTeX</copyright-statement><copyright-year>2021</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>Sharp large deviation results of Bahadur–Ranga Rao type are provided for the <italic>q</italic>-norm of random vectors distributed on the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_002"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-ball <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_003"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> according to the cone probability measure or the uniform distribution for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_004"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, thereby furthering previous large deviation results by Kabluchko, Prochno and Thäle in the same setting. These results are then applied to deduce sharp asymptotics for intersection volumes of different <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_005"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls in the spirit of Schechtman and Schmuckenschläger, and for the length of the projection of an <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_006"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-ball onto a line with uniform random direction. The sharp large deviation results are proven by providing convenient probabilistic representations of the <italic>q</italic>-norms, employing local limit theorems to approximate their densities, and then using geometric results for asymptotic expansions of Laplace integrals to integrate these densities and derive concrete probability estimates.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<label>Keywords</label>
<kwd>Asymptotic geometric analysis</kwd>
<kwd>Bahadur Ranga Rao</kwd>
<kwd>high-dimensional convexity</kwd>
<kwd>intersection volume</kwd>
<kwd>ℓ<sub><italic>p</italic></sub><sup><italic>n</italic></sup>-balls</kwd>
<kwd>ℓ<sub><italic>p</italic></sub><sup><italic>n</italic></sup>-spheres</kwd>
<kwd>large deviation principles</kwd>
<kwd>precise large deviations</kwd>
<kwd>sharp asymptotics</kwd>
<kwd>sharp large deviations</kwd>
<kwd>strong large deviations</kwd>
<kwd>volume of convex bodies</kwd>
</kwd-group>
<kwd-group kwd-group-type="MSC2010">
<label>2010 MSC</label>
<kwd>52A23</kwd>
<kwd>60F10</kwd>
<kwd>46B09</kwd>
<kwd>60D05</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="j_vmsta182_s_001">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>The study of convex bodies in high dimensions, known today as asymptotic geometric analysis, has arisen from the local theory of Banach spaces, which aimed at analyzing infinite-dimensional normed spaces via their finite-dimensional substructures, such as their unit balls. Despite having its origin in the realm of functional analysis, the field has since established itself in its own right, considering problems also beyond the study of centrally symmetric convex bodies that occur naturally as the unit balls of Banach spaces. In high dimensions convex bodies exhibit certain regularities, such as concentration of measure phenomena (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_023">23</xref>]), which make it highly useful to approach them from a probabilistic perspective. As pointed out in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_006">6</xref>], it might seem counter-intuitive to analyze something exhibiting regularities from a probabilistic perspective, as probability concerns itself with studying the nature of irregularity, i.e. randomness, of given quantities. But as with well-known limit theorems from probability such as the law of large numbers and the central limit theorem, with large sample sizes (and analogously – with high dimensionality) random objects exhibit interesting patterns well characterized in the language of probability and vice versa. Many results analogous to those from classic probability have been found for high-dimensional convex sets, such as the central limit theorem (see, e.g., Anttila, Ball and Perissinaki [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_005">5</xref>], Klartag [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_034">34</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_035">35</xref>]). For further background on high-dimensional convexity, see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_006">6</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_011">11</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_023">23</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_024">24</xref>].</p>
<p>The <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_007"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-ball <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_008"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_009"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, has been a prominent object of study, as it is the unit ball of the (finite-dimensional) sequence space <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_010"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and has been the subject of a multitude of results. We will name only a select few and refer to the survey by Prochno, Thäle and Turchi [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_040">40</xref>] for a comprehensive summary of classic and contemporary results. Let us denote by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_011"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the uniform distribution on the Euclidean <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_012"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-ball <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_013"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_014"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the cone probability measure on the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_015"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-sphere <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_016"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{S}_{p}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Schechtman and Zinn [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_046">46</xref>] and Rachev and Rüschendorf [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_041">41</xref>] showed a generalization of the Poincaré–Maxwell–Borel lemma, proving that, for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_017"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$k\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_018"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$k<n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the <italic>k</italic>-dimensional marginal distribution of a random vector distributed according to <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_019"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> converges to a <italic>k</italic>-dimensional generalized Gaussian distribution as <italic>n</italic> increases. They also provided a probabilistic representation for such random vectors in terms of these generalized Gaussian distributions, which will be a key building block in our main results. The primary quantity of interest of this paper however is the behaviour of the <italic>q</italic>-norm <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_020"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of a random vector <italic>Z</italic> in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_021"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{S}_{p}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_022"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This was first studied by Schechtman and Zinn [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_046">46</xref>], who derived concentration inequalities for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_023"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_024"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_025"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_026"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$q>p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This is closely related to the intersection volume of <italic>t</italic>-multiples of volume-normalized <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_027"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_028"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{D}_{p}^{n}}:={\mathrm{vol}_{n}}{({\mathbb{B}_{p}^{n}})^{-1/n}}{\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, i.e. <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_029"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vol</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{vol}_{n}}({\mathbb{D}_{p}^{n}}\cap t{\mathbb{D}_{q}^{n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_030"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\in [0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, for which Schechtman and Schmuckenschläger [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_045">45</xref>] gave the asymptotics for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_031"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\ne 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Schechtman and Zinn [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_047">47</xref>] expanded their previous results in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_046">46</xref>], by not only considering the <italic>q</italic>-norm, but also images of random vectors under Lipschitz functions in general. Thus, they gave concentration inequalities for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_032"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$f(Z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_033"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_034"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_035"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\in [1,2)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <italic>f</italic> a Lipschitz function with respect to the Euclidean norm. Schmuckenschläger [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_048">48</xref>] provided a central limit theorem (CLT) for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_036"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_037"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_038"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and used it to refine the previous intersection results in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_045">45</xref>] for all <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_039"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\in (0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Naor [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_038">38</xref>] gave concentration inequalities for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_040"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z{\| _{q}^{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_041"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, showed that the total variation distance between <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_042"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the normalized surface measure <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_043"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma _{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_044"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{S}_{p}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> tends to zero proportional to <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_045"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${n^{-1/2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and used the previously mentioned results to show a concentration inequality for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_046"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z{\| _{q}^{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_047"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\sigma _{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. He also discussed how concentration results similar to Schechtman and Zinn [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_047">47</xref>] for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_048"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> could already be derived from previous results of Gromov and Milman [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_022">22</xref>] for the concentration of Lipschitz functions on convex bodies. Kabluchko, Prochno and Thäle [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_028">28</xref>] gave a multivariate CLT for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_049"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(\| Z{\| _{{q_{1}}}},\dots ,\| Z{\| _{{q_{d}}}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_050"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the spirit of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_048">48</xref>] and also considered the asymptotics for the intersection volume of multiple <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_051"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls, i.e. <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_052"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vol</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{vol}_{n}}({\mathbb{D}_{p}^{n}}\cap {t_{1}}{\mathbb{D}_{{q_{1}}}^{n}}\cap \cdots \cap {t_{d}}{\mathbb{D}_{{q_{d}}}^{n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_053"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{i}}\in [0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This CLT was furthermore applied by the same authors to infer a central limit theorem for the length of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_054"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> projected onto a line with uniform random direction. Moreover, they provided a large deviation principle (LDP) for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_055"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_056"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_057"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In a follow-up paper [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_030">30</xref>], the same authors showed a CLT for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_058"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where the distribution of <italic>Z</italic> is taken from a wider class of <italic>p</italic>-radial distributions <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_059"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="bold">W</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{P}_{n,p,\textbf{W}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, introduced by Barthe, Guédon, Mendelson and Naor [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_008">8</xref>], consisting of mixtures of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_060"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_061"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, combined via a measure <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_062"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext mathvariant="bold">W</mml:mtext></mml:math><tex-math><![CDATA[$\textbf{W}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_063"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This class contains both <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_064"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_065"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, but also distributions corresponding with geometrically interesting projections (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_030">30</xref>, Introduction, (iii)]). Finally, they gave a moderate and a large deviation principle for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_066"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_067"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="bold">W</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim {\mathbf{P}_{n,p,\textbf{W}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Generally, studying large deviations within asymptotic geometric analysis has started fairly recently with Gantert, Kim and Ramanan [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_020">20</xref>], who gave an LDP for projections of random points in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_068"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls with distributions <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_069"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_070"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> onto both random and fixed one-dimensional subspaces. Today, large deviations theory has become a well-established toolbox in high-dimensional convex geometry, giving rise to a plethora of results (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_003">3</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_004">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_028">28</xref>–<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_030">30</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_032">32</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_033">33</xref>]). Recently, a new tool from large deviations theory was introduced to asymptotic geometric analysis by Liao and Ramanan [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>]. They gave sharp large deviation (SLD) results in the spirit of Bahadur and Ranga Rao [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_007">7</xref>] and Petrov [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_039">39</xref>] for the projections of random points in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_071"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls with distributions <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_072"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_073"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> onto a fixed one-dimensional subspace. Other works in asymptotic geometric analysis have also employed methods from sharp large deviations theory as well, such as Kabluchko and Prochno [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_027">27</xref>], who derived asymptotic volumes for generalizations of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_074"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls, known as Orlicz balls, and showed a Schechtman and Schmuckenschläger-type result by considering intersection volumes of Orlicz balls. Their results on Orlicz balls were then expanded upon by Alonso-Guiterréz and Prochno in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_002">2</xref>], who gave the exact asymptotic volume of Orlicz balls and provided thin-shell concentrations for them, augmenting their results into sharp asymptotics under certain conditions.While LDPs only give tail asymptotics on a logarithmic scale, the sharp asymptotics provided by sharp large deviations theory can give tail estimates for concrete values of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_075"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which makes them significantly more useful for practical applications. Moreover, a lot of idiosyncrasies of the underlying distributions, that are drowned out on the LDP scale, are still visible on the SLD scale, thus giving a deeper understanding of the geometric interpretation of the quantities involved. This paper will follow closely in the footsteps of Liao and Ramanan [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>] and establish SLD results for the <italic>q</italic>-norms of random vectors with distribution <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_076"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_077"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, we will use these results to expand on works of Schechtman and Schmuckenschläger [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_045">45</xref>], Schmuckenschläger [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_048">48</xref>], and Kabluchko, Prochno and Thäle [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_028">28</xref>] for intersection volumes of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_078"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls by giving sharp asymptotics for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_079"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vol</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{vol}_{n}}({\mathbb{D}_{p}^{n}}\cap t{\mathbb{D}_{q}^{n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at a considerably improved rate for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_080"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_081"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$t>C(p,q)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> bigger than some constant dependent on <italic>p</italic> and <italic>q</italic> only. Additionally, we will also apply our results for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_082"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-spheres to retain sharp asymptotics for the length of the projection of an <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_083"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-ball onto the line spanned by a uniform random direction.</p>
<p>The paper will proceed as follows: in Section <xref rid="j_vmsta182_s_002">2</xref> some basic notation and definitions will be provided while also giving some appropriate background on the involved large deviations theory. Furthermore, we will recapitulate some existing results that are relevant to this paper. In Section <xref rid="j_vmsta182_s_008">3</xref> we will present our main results regarding the <italic>q</italic>-norms of random vectors on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_084"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-spheres and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_085"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls. Also, we will present and prove their application to intersections and one-dimensional projections of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_086"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls, and outline the idea of the two central proofs. In Section <xref rid="j_vmsta182_s_012">4</xref> we will reformulate the target probabilities from the main results in terms of useful probabilistic representations, using well-established representations of random vectors in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_087"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls of Schechtman and Zinn [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_046">46</xref>] and Rachev and Rüschendorf [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_041">41</xref>]. In Section <xref rid="j_vmsta182_s_013">5</xref> local density approximations of these probabilistic representations will be provided. In Sections <xref rid="j_vmsta182_s_014">6</xref> and <xref rid="j_vmsta182_s_015">7</xref> we will prove the SLD results for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_088"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-spheres and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_089"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls, respectively, by integrating over the density estimates. For that, we will utilize some geometric results for asymptotic expansions of Laplace integrals from Adriani and Baldi [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>] and Breitung and Hohenbichler [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_012">12</xref>].</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_002">
<label>2</label>
<title>Preliminaries</title>
<sec id="j_vmsta182_s_003">
<label>2.1</label>
<title>Notation and important distributions</title>
<p>We denote by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_090"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathrm{vol}_{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the <italic>d</italic>-dimensional Lebesgue measure on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_091"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and write <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_092"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{B}({\mathbb{R}^{d}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for the <italic>σ</italic>-field of Borel sets in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_093"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For a set <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_094"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\in \mathcal{B}({\mathbb{R}^{d}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we write <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_095"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∘</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${A^{\circ }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_096"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\overline{A}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_097"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\partial A$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_098"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${A^{c}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for the interior, closure, boundary and complement of <italic>A</italic>, respectively. Furthermore, we write <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_099"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\langle \hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em},\hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em}\rangle $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for the standard scalar product in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_100"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_101"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$g:{\mathbb{R}^{d}}\to {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we denote by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_102"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${J_{x}}g({x^{\ast }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the Jacobian of <italic>g</italic> with respect to the vector <italic>x</italic> evaluated at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_103"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${x^{\ast }}\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_104"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$f:{\mathbb{R}^{d}}\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_105"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\nabla _{x}}f({x^{\ast }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_106"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}_{x}}f({x^{\ast }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the gradient and the Hessian of <italic>f</italic> with respect to the vector <italic>x</italic> evaluated at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_107"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${x^{\ast }}\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively, and use the shorthand notation 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_001">
<label>(1)</label><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:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</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">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>…</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">f</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {f_{[{i_{1}},\dots ,{i_{d}}]}}({x^{\ast }})=\frac{{\partial ^{{i_{1}}}}}{\partial {x_{1}^{{i_{1}}}}}\dots \frac{{\partial ^{{i_{d}}}}}{\partial {x_{1}^{{i_{d}}}}}\hspace{0.1667em}f(x){\big|_{x={x^{\ast }}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We write <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_108"><alternatives><mml:math>
<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:mn>1</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">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$({x_{1}},\dots ,{x_{d}})\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for a standard column vector and for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_109"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$x,y\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we write their product <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_110"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${x^{T}}y$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_111"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$xy$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, skipping the explicit transpose notation for brevity. Given a random variable <italic>X</italic> with distribution <bold>P</bold>, we write <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_112"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$X\sim \mathbf{P}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and denote by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_113"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}X$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> its expectation. For two random variables <italic>X</italic>, <italic>Y</italic> with the same distribution we write <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_114"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$X\stackrel{d}{=}Y$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For a random vector <italic>X</italic> in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_115"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_116"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$s\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, denote by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_117"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</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>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</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">X</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\varphi _{X}}(s):=\mathbb{E}[{e^{\langle s,X\rangle }}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_118"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</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>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</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:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{X}}(s):=\log {\varphi _{X}}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the moment generating function and cumulant generating function (m.g.f. and c.g.f.), respectively. We call the set of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_119"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$s\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for which <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_120"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</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">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{X}}(s)<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the effective domain <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_121"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{X}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_122"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{X}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Moreover, for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_123"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we denote by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_124"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{X}^{\ast }}(x):={\sup _{s\in {\mathbb{R}^{d}}}}[\langle x,s\rangle -{\Lambda _{X}}(s)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the Legendre–Fenchel transform of the c.g.f. <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_125"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{X}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. When considering sequences in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_126"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we denote by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_127"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$o(1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a sequence that tends to zero as <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_128"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Let us consider the class of distributions at the core of the probabilistic constructions throughout this paper. We say a real-valued random variable <italic>X</italic> has a generalized Gaussian distribution if its distribution has the Lebesgue density 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_002">
<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:mtext>gen</mml:mtext>
</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:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {f_{\text{gen}}}(x):=\frac{b}{2\hspace{0.1667em}a\hspace{0.1667em}\Gamma \left(\frac{1}{b}\right)}\hspace{0.1667em}{e^{-{\big(|x-m|/a\big)^{b}}}},\hspace{2em}x\in \mathbb{R},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_129"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$m\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_130"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$a,b>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and denote this by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_131"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>gen</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$X\sim {\mathbf{N}_{\text{gen}}}(m,a,b)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. As mentioned in the introduction, the generalized Gaussian distributions are essential for constructing probabilistically equivalent representations of the quantities of interest, based on results of Schechtman and Zinn [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_046">46</xref>] and Rachev and Rüschendorf [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_041">41</xref>]. For these constructions we will be using the specific generalized Gaussian distribution <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_132"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>gen</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{N}_{p}}:={\mathbf{N}_{\text{gen}}}\left(0,{p^{1/p}},p\right)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_133"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\in [1,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, with the density 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_003">
<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">p</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: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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {f_{p}}(x):=\frac{1}{2\hspace{0.1667em}{p^{1/p}}\hspace{0.1667em}\Gamma \big(1+\frac{1}{p}\big)}\hspace{0.1667em}{e^{-|x{|^{p}}/p}},\hspace{2em}x\in \mathbb{R}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
For <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_134"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$X\sim {\mathbf{N}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_135"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$r>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we write <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_136"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${M_{p}}(r):=\mathbb{E}|X{|^{r}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for the <italic>r</italic>-th absolute moment of <italic>X</italic>, for which 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_004">
<label>(2)</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">p</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:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {M_{p}}(r):=\mathbb{E}|X{|^{r}}=\left(\frac{{p^{r/p}}}{r+1}\hspace{0.1667em}\frac{\Gamma \left(1+\frac{r+1}{p}\right)}{\Gamma \left(1+\frac{1}{p}\right)}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_004">
<label>2.2</label>
<title>Background material from (sharp) large deviations theory</title>
<p>We will give some basic notions and definitions from large deviations theory. To keep this paper self-contained, we will present them here, while referring the reader to [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_017">17</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_018">18</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_031">31</xref>] for additional background material on large deviations. Furthermore, we want to give some insight into the methods of the lesser known theory of sharp large deviations.</p><statement id="j_vmsta182_stat_001"><label>Definition 1.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_137"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext>
</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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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[${({\textbf{P}_{n}})_{n\in \mathbb{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a sequence of probability measures on</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_138"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. We say that</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_139"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext>
</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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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[${({\textbf{P}_{n}})_{n\in \mathbb{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>satisfies a large deviation principle (LDP) if there are two functions</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_140"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$s:\mathbb{N}\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_141"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{I}:{\mathbb{R}^{d}}\to [0,\infty ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_142"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{I}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is lower semi-continuous and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_143"><alternatives><mml:math>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt 10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none" equalcolumns="false" columnalign="left left left left left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>lim sup</mml:mtext>
</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext>
</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">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">for all</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext mathvariant="italic">closed,</mml:mtext>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>lim inf</mml:mtext>
</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext>
</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">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">for all</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">O</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext mathvariant="italic">open,</mml:mtext>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[$\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l@{\hskip10.0pt}l@{\hskip10.0pt}l@{\hskip10.0pt}l}a)& \underset{n\to \infty }{\text{lim sup}}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\displaystyle\displaystyle \frac{1}{s(n)}\log {\textbf{P}_{n}}(C)& \le & -\mathcal{I}(C)& \hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\textit{for all}\hspace{2.5pt}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}C\subset {\mathbb{R}^{n}}\textit{closed,}\\ {} b)& \underset{n\to \infty }{\text{lim inf}}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\displaystyle\displaystyle \frac{1}{s(n)}\log {\textbf{P}_{n}}(O)& \ge & -\mathcal{I}(O)& \hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\textit{for all}\hspace{2.5pt}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}O\subset {\mathbb{R}^{n}}\textit{open,}\end{array}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></p>
<p><italic>where for</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_144"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$B\subset {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>we define</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_145"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">B</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:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="script">I</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:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{I}(B):={\inf _{x\in B}}\mathcal{I}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. We call s the speed and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_146"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{I}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>the rate function. We say that</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_147"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{I}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is a good rate function, if it has compact sub-level sets.</italic></p></statement>
<p>We apply the definition of LDPs to sequences of random variables as well by applying the above definition to the sequence of their distributions. In our setting the sequence parameter <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_148"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> will furthermore coincide with the space dimension <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_149"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$d\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as we are considering the effects of increasing dimensionality. Given a sequence <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_150"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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[${({X^{(n)}})_{n\in \mathbb{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of i.i.d. random vectors in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_151"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, one is frequently interested in the behaviour of the sequence <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_152"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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[${({S^{(n)}})_{n\in \mathbb{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the empirical averages <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_153"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}:=\frac{1}{n}{\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{X^{(i)}}\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. One of the most well known and most frequently used results in the theory of large deviations is the theorem of Cramér, which states that if the c.g.f. <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_154"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{X}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is finite in an open neighbourhood of the origin, then <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_155"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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[${({S^{(n)}})_{n\in \mathbb{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfies an LDP in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_156"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with speed <italic>n</italic> and rate function <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_157"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{X}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_017">17</xref>, Theorem 2.2.30, Theorem 6.1.3, Corollary 6.1.6]). Hence, under suitable exponential moment assumptions for the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_158"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${X^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we can already infer the large deviation behaviour of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_159"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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[${({S^{(n)}})_{n\in \mathbb{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The classic LDP gives us an idea of the asymptotic deviation behaviour of a sequence of distributions on a logarithmic scale. By doing this however, a lot of subtleties of the underlying distributions can be drowned out. Many small and medium scale properties of a given sequence of distributions are often missed in the asymptotic analysis of LDPs, since they either disappear for very large <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_160"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or are drowned out by other, more significant phenomena of the distribution. Thus, one is also interested in considering large deviations on a nonlogarithmic scale, which we refer to as “sharp” large deviations (also called “precise” or “strong” large deviations in the literature). One of the first and most prominent results in this regard was shown by Bahadur and Ranga Rao [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_007">7</xref>]. They showed that for a sequence <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_161"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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[${({X^{(n)}})_{n\in \mathbb{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of i.i.d. random variables and any <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_162"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>\mathbb{E}[{X^{(n)}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_163"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{X}^{\ast }}(z)<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_005">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</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:mi mathvariant="italic">ξ</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">o</mml:mtext>
<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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\left({S^{(n)}}>z\right)=\frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\kappa (z)\xi (z)}{e^{-n{\Lambda _{X}^{\ast }}(z)}}(1+\textit{o}(1)),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_164"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</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:math><tex-math><![CDATA[$\kappa (z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_165"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</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:math><tex-math><![CDATA[$\xi (z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are only dependent on the distribution of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_166"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${X^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the deviation size <italic>z</italic>. This is proven via a (somewhat implicit) application of the the so-called saddle point method (or method of steepest descents), which was established by Debye [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_016">16</xref>], and brought to the realm of probability by Esscher [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_019">19</xref>] and Daniels [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_014">14</xref>]. The saddle point method generalizes Laplace’s method for integral approximation to the complex plane, and is therefore highly useful when dealing with integrals of characteristic functions. In general, for appropriate functions <italic>f</italic>, <italic>g</italic> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_167"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> large, the saddle point method gives a way to approximate Laplace-type integrals <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_168"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∫</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<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:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\textstyle\int _{P}}g(z){e^{-nf(z)}}\text{d}z$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> along complex paths <italic>P</italic>, by deforming the integration path using Cauchy’s theorem, into some <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_169"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{P}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> that passes through a saddle point of <italic>f</italic>. The mass of the reformulated integral is then heavily concentrated around the saddle point and standard integral expansion methods, such as Edgeworth expansion, can be used to great effect. In the realm of probability, this has been used for both tail probabilities (e.g., Esscher [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_019">19</xref>], Cramér [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_013">13</xref>]) and densities of random variables (e.g., Daniels [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_014">14</xref>], Richter [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_042">42</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_043">43</xref>]), by writing them as an integral of their characteristic functions, using the Fourier inversion formula, and then approximating those integrals via the use of a complex saddle point. We say that this was used “somewhat implicitly” in certain results, such as those of Esscher [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_019">19</xref>], Cramér [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_013">13</xref>] and Bahadur and Ranga Rao [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_007">7</xref>], since the technique used therein, which is a certain change of measure, often called exponential tilting or Esscher/Cramér transform, under the surface employs saddle points as well. For further background on this method, we refer to the book of Jensen [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_026">26</xref>].</p>
<p>As mentioned in the introduction, Section <xref rid="j_vmsta182_s_013">5</xref> will provide density estimates for our probabilistic representations from Section <xref rid="j_vmsta182_s_012">4</xref>, which are derived using the saddle point method. However, since our probabilistic representations are given as sums of i.i.d. random vectors, we will refer to previous results where this was done explicitly, while making sure that the conditions for their application are still met in our setting. Generally, the core idea of the saddle point method, which is reformulating an integral so that all of its mass heavily concentrates around a critical point, around which we can then employ approximation methods, is used in the overall proof of our main results in a broader sense as well. We reformulate our target probabilities via some convenient representations, whose densities we also provide, such that the remaining integrals then heavily concentrate their mass around a given critical point, such that approximations at that point yield accurate results, as we will see in Sections <xref rid="j_vmsta182_s_014">6</xref> and <xref rid="j_vmsta182_s_015">7</xref>.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_005">
<label>2.3</label>
<title>Distributions on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_170"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls</title>
<p>For <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_171"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\in [1,\infty ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_172"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_173"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<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:mn>1</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">x</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:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$x=({x_{1}},\dots ,{x_{n}})\in {\mathbb{R}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we denote by 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_006">
<label>(3)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</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 class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \| x{\| _{p}}:=\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}{\Big({\textstyle\sum \limits_{i=1}^{n}}|{x_{i}}{|^{p}}\Big)^{1/p}}\hspace{1em}& :p<\infty \\ {} \max \{|{x_{1}}|,\dots ,|{x_{n}}|\}\hspace{1em}& :p=\infty \end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_174"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-norm of <italic>x</italic>. Let <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_175"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}:=\{x\in {\mathbb{R}^{n}}:\| x{\| _{p}}\le 1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the unit <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_176"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-ball and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_177"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{S}_{p}^{n-1}}:=\{x\in {\mathbb{R}^{n}}:\| x{\| _{p}}=1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the unit <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_178"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-sphere. We define the uniform distribution on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_179"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and cone probability measure on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_180"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{S}_{p}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_007">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</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:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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[\[ {\mathbf{U}_{n,p}}(\hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em}):=\frac{{\mathrm{vol}_{n}}(\hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em})}{{\mathrm{vol}_{n}}({\mathbb{B}_{p}^{n}})}\hspace{2em}\text{and}\hspace{2em}{\mathbf{C}_{n,p}}(\hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em}):=\frac{{\mathrm{vol}_{n}}(\{rx:r\in [0,1],x\in \hspace{0.1667em}\cdot \hspace{0.1667em}\})}{{\mathrm{vol}_{n}}({\mathbb{B}_{p}^{n}})}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The following result is the basis of our probabilistic representations for random vectors with distributions <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_181"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_182"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and is due to [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_041">41</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_046">46</xref>]. <statement id="j_vmsta182_stat_002"><label>Lemma 2.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_183"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\in [1,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_184"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<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:mn>1</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$Y=({Y_{1}},\dots ,{Y_{n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a random vector in</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_185"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_186"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{i}}\sim {\mathbf{N}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>i.i.d., and U be an independent random variable uniformly distributed on</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_187"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then,</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta182_li_001">
<label>i)</label>
<p><italic>the random vector</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_188"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$Y/\| Y{\| _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>has distribution</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_189"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and is independent of</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_190"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Y{\| _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta182_li_002">
<label>ii)</label>
<p><italic>the random vector</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_191"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${U^{1/n}}\hspace{0.1667em}Y/\| Y{\| _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>has distribution</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_192"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_006">
<label>2.4</label>
<title>LDPs for <italic>q</italic>-norms in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_193"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls</title>
<p>Throughout this paper we assume <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_194"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The main variables of interest will be the <italic>q</italic>-norms of the random vectors <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_195"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}},{Z^{(n)}}\in {\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_196"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_197"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Note, that we will always denote quantities related to <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_198"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> cursively. To get nontrivial results, our target variables also need to be appropriately rescaled. Thus, for random vectors <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_199"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}},{Z^{(n)}}\in {\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_200"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_201"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, our target variables will be <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_202"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_203"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively. We set 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_008">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \| Z\| :={\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}\right)_{n\in \mathbb{N}}}\hspace{1em}\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\hspace{1em}\| Z\| :={\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}\right)_{n\in \mathbb{N}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It follows via the strong law of large numbers and the continuous mapping theorem applied to the probabilistic representations in (<xref rid="j_vmsta182_eq_010">4</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_011">5</xref>) that the expectations of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_204"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_205"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> converge to <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_206"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{p,q}}:={M_{p}}{(q)^{1/q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_207"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> increases. For fixed <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_208"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we will denote 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_009">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}\left[{n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}\right]:={m_{n,p,q}}\hspace{1em}\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\hspace{1em}\mathbb{E}\left[{n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}\right]:={m_{n,p,q}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Furthermore, LDPs for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_209"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_210"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have been given in previous works, which we want to include here explicitly. But first, let us look at the following probabilistic representations of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_211"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_212"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, since the LDPs are given with respect to the c.g.f. of these representations: Let <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_213"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${({Y^{(n)}})_{n\in \mathbb{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a sequence of i.i.d. random vectors <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_214"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y^{(n)}}:=({Y_{1}^{(n)}},\dots ,{Y_{n}^{(n)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_215"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{i}^{(n)}}\sim {\mathbf{N}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <italic>U</italic> be a random variable, independent of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_216"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and uniformly distributed on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_217"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, we can see via Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_002">2</xref> that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_010">
<label>(4)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}\stackrel{d}{=}{n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\frac{\| {Y^{(n)}}{\| _{q}}}{\| {Y^{(n)}}{\| _{p}}}=\frac{{\left(\frac{1}{n}{\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{|{Y_{i}^{(n)}}|^{q}}\right)^{1/q}}}{{\left(\frac{1}{n}{\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{|{Y_{i}^{(n)}}|^{p}}\right)^{1/p}}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_011">
<label>(5)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="-7.11317pt"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \hspace{-7.11317pt}{n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}\stackrel{d}{=}{n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}{U^{1/n}}\hspace{0.1667em}\frac{\| {Y^{(n)}}{\| _{q}}}{\| {Y^{(n)}}{\| _{p}}}={U^{1/n}}\hspace{0.1667em}\frac{{\left(\frac{1}{n}{\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{|{Y_{i}^{(n)}}|^{q}}\right)^{1/q}}}{{\left(\frac{1}{n}{\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{|{Y_{i}^{(n)}}|^{p}}\right)^{1/p}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Define 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_012">
<label>(6)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {V^{(n)}}:=\left({V_{1}^{(n)}},\dots ,{V_{n}^{(n)}}\right)\in {\mathbb{R}^{2n}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_013">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {V_{i}^{(n)}}:=\left({|{Y_{i}^{(n)}}|^{q}},{|{Y_{i}^{(n)}}|^{p}}\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_014">
<label>(7)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {V^{(n)}}:=\left({V_{1}^{(n)}},\dots ,{V_{n}^{(n)}}\right)\in {\mathbb{R}^{3n}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_015">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {V_{i}^{(n)}}:=\left({|{Y_{i}^{(n)}}|^{q}},{|{Y_{i}^{(n)}}|^{p}},{U^{1/n}}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We denote the m.g.f. and c.g.f. of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_218"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_016">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\varphi _{p}}(\tau ):={\int _{\mathbb{R}}}{e^{{\tau _{1}}|y{|^{q}}+{\tau _{2}}|y{|^{p}}}}{f_{p}}(y)\hspace{0.1667em}\text{d}y,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_017">
<label>(8)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">log</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:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\Lambda _{p}}(\tau ):=\log {\int _{\mathbb{R}}}{e^{{\tau _{1}}|y{|^{q}}+{\tau _{2}}|y{|^{p}}}}{f_{p}}(y)\hspace{0.1667em}\text{d}y,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_219"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau =({\tau _{1}},{\tau _{2}})\in {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and the Legendre–Fenchel transform of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_220"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_018">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</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[\[ {\Lambda _{p}^{\ast }}(x):=\underset{\tau \in {\mathbb{R}^{2}}}{\sup }\big[\langle x,\tau \rangle -{\Lambda _{p}}(\tau )\big],\hspace{2em}x\in {\mathbb{R}^{2}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_221"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the effective domain of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_222"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Since <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_223"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$q<p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, for the integral in both <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_224"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\varphi _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_225"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to be finite, the sign of the dominant term in the exponent must be negative. Remembering the definition of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_226"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, one can see that this is valid for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_227"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tau _{2}}<1/p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, thus <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_228"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{p}}=\mathbb{R}\times \left(-\infty ,1/p\right)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Now, we want to characterize the points <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_229"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for which there exists a <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_230"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau (x)\in {\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, such that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_019">
<label>(9)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 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[\[ {\Lambda _{p}^{\ast }}(x)=\langle x,\tau (x)\rangle -{\Lambda _{p}}(\tau (x)),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
i.e. for which the function <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_231"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${g_{x}}(\tau ):=\langle x,\tau \rangle -{\Lambda _{p}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> does not attain its supremum at infinity. We will do this along the lines of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>, Section 2]. It holds that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_232"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is convex in <italic>τ</italic> (see standard properties of the c.g.f. in, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_017">17</xref>, Lemma 2.2.31]), hence <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_233"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${g_{x}}(\tau ):=\langle x,\tau \rangle -{\Lambda _{p}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is concave as a sum of concave functions. Then, for a given <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_234"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, there either exists a <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_235"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau (x)\in {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> that satisfies <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_236"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$x={\nabla _{\tau }}\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, i.e. that is a root of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_237"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\nabla _{\tau }}\hspace{0.1667em}{g_{x}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, or the supremum of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_238"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${g_{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> will be attained at infinity. If such a <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_239"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:math><tex-math><![CDATA[$\tau (x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> exists and lies in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_240"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_241"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}(x)=\langle x,\tau (x)\rangle -{\Lambda _{p}}(\tau (x))<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_017">17</xref>, Lemma 2.2.31]). Since the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_242"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are not concentrated on a hyperplane (as <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_243"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>), the covariance matrix of their distribution given by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_244"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}_{\tau }}\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}}(0,0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is positive definite and thereby invertible. <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_245"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}_{\tau }}\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_246"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau \in {\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can also be interpreted as the covariance matrix of an exponentially shifted distribution of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_247"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>, p. 374]), which, by the same argument, is also not concentrated on any hyperplane, hence the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_248"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}_{\tau }}\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are positive definite as well. This implies that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_249"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is strictly convex on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_250"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, thereby also making <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_251"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${g_{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> strictly concave on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_252"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, the strict concavity of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_253"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${g_{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> then ensures that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_254"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau (x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is unique in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_255"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the above described property. We denote the set of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_256"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for which such a <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_257"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau (x)\in {\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> exists as <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_258"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and call it the admissible domain of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_259"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p><statement id="j_vmsta182_stat_003"><label>Remark 3.</label>
<p>Note that the admissible domain <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_260"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the image of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_261"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> under the derivative of the c.g.f. <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_262"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It actually holds that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_263"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\nabla _{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a bijection from the interior of the effective domain of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_264"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> into the interior of the effective domain of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_265"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, by the properties of the Legendre transform (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_044">44</xref>, Theorem 26.5]). Since <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_266"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is open and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_267"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\nabla _{\tau }}{\Lambda _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> continuous on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_268"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we thereby get that the effective domain of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_269"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is also open and thus, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_270"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is simply the effective domain of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_271"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement>
<p>For the sequence <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_272"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the following LDP has already been shown by Kabluchko, Prochno and Thäle [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_028">28</xref>, Section 5.1]:</p><statement id="j_vmsta182_stat_004"><label>Proposition 4.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_273"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_274"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a random vector in</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_275"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{S}_{p}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then the sequence</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_276"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}\right)_{n\in \mathbb{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>satisfies an LDP with speed n and good rate function</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_020">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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: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 class="array">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac linethickness="0">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mn>0</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[\[ {\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z):=\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}\underset{\genfrac{}{}{0pt}{}{{t_{1}},{t_{2}}>0}{{t_{1}^{1/q}}{t_{2}^{-1/p}}=z}}{\inf }{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{1}},{t_{2}})\hspace{1em}& :z>0\\ {} +\infty \hspace{1em}& :z\le 0.\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>In [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>, Lemma 2.1, Appendix A] Liao and Ramanan established a simplification of a similar rate function in a different setting. Their arguments can be analogously applied in our setting to derive the following result.</p><statement id="j_vmsta182_stat_005"><label>Lemma 5.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_277"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_278"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}:=({z^{q}},1)\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_021">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac linethickness="0">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)=\underset{\genfrac{}{}{0pt}{}{{t_{1}},{t_{2}}>0}{{t_{1}^{1/q}}{t_{2}^{-1/p}}=z}}{\inf }{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{1}},{t_{2}})={\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }}),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_279"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>being the unique point at which</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_280"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>attains its infimum under the above conditions.</italic></p></statement>
<p>To keep this paper self-contained, we will present the analogous proof of this in the Appendix. For the sequence <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_281"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the following LDP was also provided by Kabluchko, Prochno and Thäle in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_028">28</xref>, Theorem 1.2].</p><statement id="j_vmsta182_stat_006"><label>Proposition 6.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_282"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_283"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a random vector in</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_284"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then the sequence</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_285"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}\right)_{n\in \mathbb{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>satisfies an LDP with speed n and good rate function</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_022">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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: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 class="array">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac linethickness="0">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mn>1</mml:mn>
</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="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z):=\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}\underset{\genfrac{}{}{0pt}{}{z={z_{1}}{z_{2}}}{{z_{1}},{z_{2}}>0}}{\inf }\big[{\mathcal{I}_{\| Z\| }}({z_{1}})+{\mathcal{I}_{U}}({z_{2}})\big]\hspace{1em}& :z>0\\ {} +\infty \hspace{1em}& :z\le 0,\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_286"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{\| Z\| }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as in Proposition</italic> <xref rid="j_vmsta182_stat_004"><italic>4</italic></xref> <italic>and</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_023">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</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 class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">otherwise</mml:mtext>
<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[\[ {\mathcal{I}_{U}}({z_{2}}):=\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}-\log ({z_{2}})\hspace{1em}& :{z_{2}}\in (0,1]\\ {} +\infty \hspace{1em}& :\textit{otherwise}.\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>We again show that the above infimum is attained at a unique point satisfying the infimum condition.</p><statement id="j_vmsta182_stat_007"><label>Lemma 7.</label>
<p><italic>Assume the same setting as in Proposition</italic> <xref rid="j_vmsta182_stat_006"><italic>6</italic></xref><italic>. For</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_287"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, we can simplify the rate function by combining the two infimum operations to get</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_024">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac linethickness="0">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)=\underset{\genfrac{}{}{0pt}{}{z={t_{1}^{1/q}}{t_{2}^{-1/p}}{t_{3}}}{{t_{1}},{t_{2}}>0,{t_{3}}\in (0,1]}}{\inf }\big[{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{1}},{t_{2}})-\log ({t_{3}})\big].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>We define</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_025">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</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:mo>=</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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[\[ {\mathcal{I}_{S}}(t):=\big[{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{1}},{t_{2}})-\log ({t_{3}})\big],\hspace{2em}{t_{1}},{t_{2}}\in \mathbb{R},\hspace{1em}{t_{3}}\in (0,1],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>and set</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_288"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}:=({z^{q}},1)\in {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_289"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}:=({z^{q}},1,1)\in {\mathbb{R}^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. It then holds for</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_290"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_291"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_026">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)={\mathcal{I}_{S}}({z^{\ast \ast }})={\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }}),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_292"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>being the unique point at which</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_293"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{S}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>attains its infimum under the above conditions.</italic></p></statement>
<p>Thus, for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_294"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_295"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> both <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_296"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_297"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfy LDPs with the same speed and rate function. Again, the proof of this is relegated to the Appendix. <statement id="j_vmsta182_stat_008"><label>Remark 8.</label>
<p>Note that in the results within this paper, deviations from the “limit expectation” <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_298"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are considered, even though the sequences <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_299"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_300"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have respective expectations <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_301"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{n,p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_302"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{n,p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, that only converge to <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_303"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_304"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> increases. This, however, is not an issue for our results. As seen in (<xref rid="j_vmsta182_eq_010">4</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_011">5</xref>), the sequences are represented via the empirical averages of probabilistic representations seen in (<xref rid="j_vmsta182_eq_012">6</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_014">7</xref>). The expectations of these representations only ever play a role in our proofs regarding the behaviour of the corresponding c.g.f.s, specifically only in the case of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_305"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (e.g., in the proofs of Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_007">7</xref> and Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_019">17</xref>, or implicitly in the proof of the density approximations in Section <xref rid="j_vmsta182_s_013">5</xref>). As the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_306"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta182_eq_012">6</xref>) are i.i.d., they all share the same c.g.f. as given in (<xref rid="j_vmsta182_eq_017">8</xref>) and the same expectation <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_307"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<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">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{V_{i}^{(n)}}]=({M_{p}}(q),{M_{p}}(p))=({m_{p,q}^{q}},1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, the fact that the expectation <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_308"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{n,p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> only converges to <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_309"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> does not affect our proofs. This is in keeping with classical results from large deviations theory like the Gärtner–Ellis theorem (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_018">18</xref>, Theorem V.6]), where an arbitrary (i.e. not necessarily i.i.d.) sequence of random variables is not required to have a shared expectation, but rather that the sequence of the (appropriately rescaled) c.g.f.s of the individual random variables in the sequence converge to a fixed function with the origin in the interior of its effective domain. The resulting LDP then considers deviation probabilities from the limiting expectation as well. In the case of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_310"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the c.g.f.s of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_311"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are not employed at all (neither themselves nor their limit in <italic>n</italic>). Instead, we simply use the density approximation in Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_021">18</xref> for the sum of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_312"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and make use of the independence of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_313"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${U^{1/n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from the coordinates of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_314"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Since our main results assume <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_315"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to be sufficiently large (that is, large enough for the local density approximations in Section <xref rid="j_vmsta182_s_013">5</xref> to hold), this effectively means that for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_316"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> sufficiently large, the difference of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_317"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_318"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{n,p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_319"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{n,p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is of order at most <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_320"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$o(1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and therefore does not affect our SLD estimates.</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_007">
<label>2.5</label>
<title>A few remarks on Weingarten maps and curvature</title>
<p>As outlined in the introduction, we will finish the proof of our first main result in Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref> by integrating over a previously established density estimate via a result of Adriani and Baldi [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>] for Laplacian integral expansions. This result has a heavily geometric flavour and relies on the Weingarten maps of certain hypersurfaces, which in our case are simply curves in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_321"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We will therefore just give a brief reminder of the Weingarten map in this setting, recall some of its properties, and refer to the relevant literature (e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_025">25</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_036">36</xref>]) or Adriani and Baldi [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>] for a more in-depth discussion of the topic.</p>
<p>In general, the Weingarten map of a smooth hypersurface <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_322"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$M\subset {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at a point <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_323"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\in M$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is an endomorphism of the tangent space <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_324"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{p}}M$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at <italic>p</italic>, mapping any <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_325"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$y\in {T_{p}}M$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to the directional derivative of a normal field of <italic>M</italic> in <italic>p</italic> in the direction of <italic>y</italic>. However, as remarked in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>, Example 4.3], for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_326"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$d=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, hypersurfaces simplify to planar curves and the Weingarten map at a point <italic>p</italic> simplifies to the absolute value of the curvature <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_327"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$K(p)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the curve at <italic>p</italic>. For implicit curves, i.e. curves given as the zero set of a function, we have the following formula for its curvature from [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_021">21</xref>, Proposition 3.1]. <statement id="j_vmsta182_stat_009"><label>Lemma 9.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_328"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$F:{\mathbb{R}^{2}}\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a smooth function. For a curve</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_329"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$C:=\{x\in {\mathbb{R}^{2}}:F(x)=0\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>given as the zero set of F, and a point</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_330"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi>C</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\in C$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, where</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_331"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\nabla _{x}}F(p)\ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, it holds that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_027">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<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">p</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:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="right right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ K(p)=\frac{\left(-{F_{[0,1]}},{F_{[1,0]}}\right)\left(\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}r}{F_{[2,0]}}& {F_{[1,1]}}\\ {} {F_{[1,1]}}& {F_{[0,2]}}\end{array}\right)\left(-{F_{[0,1]}},{F_{[1,0]}}\right)}{{\left({{F_{[1,0]}}^{2}}+{{F_{[0,1]}}^{2}}\right)^{3/2}}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>with derivatives</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_332"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${F_{[i,j]}}={F_{[i,j]}}(p)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as in</italic> (<xref rid="j_vmsta182_eq_001">1</xref>)<italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta182_stat_010"><label>Remark 10.</label>
<p>
<list>
<list-item id="j_vmsta182_li_003">
<label>i)</label>
<p>Given the set-up of the previous lemma, straightforward calculation of the above fraction gives that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_028">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<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">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<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>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ K(p)=\frac{{{F_{[0,1]}}^{2}}{F_{[2,0]}}-2{F_{[0,1]}}{F_{[1,0]}}{F_{[1,1]}}+{{F_{[1,0]}}^{2}}{F_{[0,2]}}}{{\left({{F_{[1,0]}}^{2}}+{{F_{[0,1]}}^{2}}\right)^{3/2}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta182_li_004">
<label>ii)</label>
<p>In case that <italic>C</italic> is the graph of a smooth function <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_333"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$f:\mathbb{R}\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, i.e. <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_334"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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">x</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:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$C=\{({x_{1}},{x_{2}})\in {\mathbb{R}^{2}}:{x_{2}}=f({x_{1}})\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_335"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">f</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$p=(x,f(x))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the above reduces to 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_029">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<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">p</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:mo stretchy="false">|</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">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</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:msup>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ K(p)=\frac{|{f^{\prime\prime }}(x)|}{{\big(1+{f^{\prime }}{(x)^{2}}\big)^{3/2}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
</list>
</p></statement></p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_008">
<label>3</label>
<title>Main results</title>
<p>Using the concepts and notation established in the previous section, we now proceed to present our main results and their applications.</p>
<sec id="j_vmsta182_s_009">
<label>3.1</label>
<title>Sharp asymptotics for <italic>q</italic>-norms of random vectors in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_336"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{S}_{p}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_337"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></title>
<p>For <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_338"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we want to give sharp asymptotics for the probability <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_339"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_340"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_341"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_342"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as defined in Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_005">5</xref>. Before presenting our results, let us define the deviation-dependent functions <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_343"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</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:math><tex-math><![CDATA[$\xi (z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_344"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</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:math><tex-math><![CDATA[$\kappa (z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as mentioned also in the sharp large deviation results of Bahadur and Ranga Rao [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_007">7</xref>]. For <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_345"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we set 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_030">
<label>(10)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathfrak{H}_{x}}:={\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
to be the Hessian of the c.g.f. <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_346"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_347"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau \in {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, evaluated at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_348"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:math><tex-math><![CDATA[$\tau (x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_349"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_350"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we then define the deviation-dependent functions as 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_031">
<label>(11)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \xi {(z)^{2}}:=\langle {\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}}\hspace{0.1667em}\tau ({z^{\ast }}),\tau ({z^{\ast }})\rangle \hspace{0.1667em}\det {\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_032">
<label>(12)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</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 mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \kappa {(z)^{2}}:=1-{c_{\kappa }}(z),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_351"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</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:math><tex-math><![CDATA[${c_{\kappa }}(z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is given by 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_033">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{{\left(\tau {({z^{\ast }})_{1}^{2}}+\tau {({z^{\ast }})_{2}^{2}}\right)^{3/2}}\hspace{0.1667em}|pq(p-q){z^{q}}|}{\big|\tau {({z^{\ast }})_{2}^{2}}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{11}}-2\tau {({z^{\ast }})_{1}}\tau {({z^{\ast }})_{2}}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{12}}+\tau {({z^{\ast }})_{1}^{2}}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{22}}\big|\hspace{0.1667em}{({z^{2q}}+{p^{2}}{q^{-2}})^{3/2}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p><statement id="j_vmsta182_stat_011"><label>Theorem 11.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_352"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_353"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_354"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a random vector in</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_355"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_356"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then, for n sufficiently large and any</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_357"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_358"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, it holds that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_034">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</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:mi mathvariant="italic">ξ</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)=\frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\kappa (z)\xi (z)}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>We want to do the same for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_359"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_360"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_361"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Again, we start by defining our deviation-dependent function for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_362"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_035">
<label>(13)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo maxsize="2.45em" minsize="2.45em" fence="true">[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="2.45em" minsize="2.45em" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}\gamma {(z)^{2}}& :=\det {\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}}\hspace{0.1667em}\tau {({z^{\ast }})_{1}^{2}}\hspace{0.1667em}{(q{z^{q}}\tau {({z^{\ast }})_{1}}+1)^{2}}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\\ {} & \hspace{1em}\times \hspace{0.1667em}\Bigg[\frac{{z^{2q}}{q^{2}}}{{p^{2}}}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{11}}+\frac{2{z^{q}}q}{p}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{12}}+{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{22}}+\hspace{0.1667em}\tau {({z^{\ast }})_{1}}\frac{{z^{q}}q(q-p)}{{p^{2}}}\Bigg].\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p><statement id="j_vmsta182_stat_012"><label>Theorem 12.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_363"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_364"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_365"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a random vector in</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_366"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_367"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then, for n sufficiently large and any</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_368"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_369"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, it holds that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_036">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">γ</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)=\frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\gamma (z)}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>We have seen in Section <xref rid="j_vmsta182_s_006">2.4</xref> that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_370"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_371"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> both satisfy LDPs with the same speed and rate function for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_372"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_373"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, despite the underlying distributions being different. Comparing Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref> and Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_012">12</xref> now paints a different picture, with the sharp asymptotics for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_374"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_375"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> being noticeably different. As mentioned in our introductory statements, idiosyncratic phenomena of underlying distributions, which can be drowned out on the LDP scale, are often still visible on the scale of sharp large deviations. This is in keeping with what was shown in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>, Theorem 2.4, Theorem 2.6] for one-dimensional projections of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_376"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-spheres and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_377"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls.</p><statement id="j_vmsta182_stat_013"><label>Remark 13.</label>
<p>Let us draw a brief comparison between our results and the concentration inequality that follows by the Gromov–Milman theorem as discussed in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_038">38</xref>, Remark, p. 1062]. Therein, it is shown that the Gromov–Milman theorem from [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_022">22</xref>] implies that for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_378"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1<q\le p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and a random vector <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_379"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_037">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</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">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\Big(\big|{n^{1/p-1/q}}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}-{m_{n,p,q}}\big|\ge z\Big)\le C\hspace{0.1667em}\exp \left(-c\hspace{0.1667em}n\hspace{0.1667em}{z^{\max \{2,p\}}}\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_380"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$C>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_381"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$c>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are constants. If we consider the set-up of Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref>, i.e. <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_382"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_383"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{n,p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and only consider deviations without the absolute value, we can derive from the above that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_038">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\Big({n^{1/p-1/q}}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\Big)\le C\hspace{0.1667em}\exp \left(-c\hspace{0.1667em}n\hspace{0.1667em}{z^{\max \{2,p\}}}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Comparing this with our sharp large deviation results from Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref> for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_384"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_385"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_039">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</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:mi mathvariant="italic">ξ</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)=\frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\kappa (z)\xi (z)}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
we can see that our results improve the estimate in terms of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_386"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by a factor of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_387"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</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:math><tex-math><![CDATA[${n^{-1/2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and give explicit and deviation-dependent terms <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_388"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</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:math><tex-math><![CDATA[$\kappa (z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_389"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</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:math><tex-math><![CDATA[$\xi (z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> instead of fixed constants for all deviations <italic>z</italic>.</p></statement><statement id="j_vmsta182_stat_014"><label>Remark 14.</label>
<p>When comparing the SLD results in Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref> and Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_012">12</xref> to those of Liao and Ramanan [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>, Theorem 2.4, Theorem 2.6], one directly notices the core difference in the settings. Liao and Ramanan examine projections of random vectors on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_390"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{S}_{p}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_391"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with respective distributions <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_392"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_393"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> onto fixed one-dimensional subspaces, and therefore have to consider weighted sums of <italic>dependent</italic> random vectors as probabilistic representations. Thus, all their results have to be conditioned on the projection space and include additional terms accounting for the specifics of the subspace. In our case however, the probabilistic representations are given as sums of <italic>i.i.d.</italic> random variables (see Section <xref rid="j_vmsta182_s_012">4</xref>), which does not necessitate these additional factors. Therefore, when using results from Liao and Ramanan [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>], we adapt their usage accordingly to the given probabilistic representations in our setting. Beyond that however, the SLD results share several similarities, especially when comparing the deviation-dependent terms <italic>κ</italic>, <italic>ξ</italic> and <italic>γ</italic>, which for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_394"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$q=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are almost equal.</p></statement>
<p>Both proofs of Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref> and Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_012">12</xref> contain three essential steps, as already briefly mentioned in the introduction. The first will be rewriting the probabilities in both theorems with respect to convenient probabilistic representations, specifically <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_395"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_396"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> given in (<xref rid="j_vmsta182_eq_053">16</xref>) of Section <xref rid="j_vmsta182_s_012">4</xref> as the respective empirical averages of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_397"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_398"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta182_eq_012">6</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_014">7</xref>). The idea is to write the deviation probabilities as an integral of their distribution over a given “deviation area”. The second step is giving local density approximations for these representations. Since the entries of both the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_399"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_400"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are highly dependent, no canonical joint densities are available to us to easily do so. However, their Fourier transforms can be given explicitly, thus, for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_401"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> large enough one can use the Fourier inversion theorem to write the densities of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_402"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_403"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as integrals of their Fourier transforms. Heuristically speaking, this means that while the individual <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_404"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_405"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> do not possess densities in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_406"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, but for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_407"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> sufficiently large their empirical averages <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_408"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_409"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> asymptotically do. The resulting integrals can then be approximated using the saddle point method. Since our representations are given as sums of i.i.d. random vectors, for whom this has been done in previous results (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_010">10</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_014">14</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_042">42</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_043">43</xref>]), we will not prove the density approximations here explicitly. The third and final step then is to calculate the integrals of these densities over their respective deviation area. For <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_410"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, this is done by a result of Adriani and Baldi [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>], which construes the boundary of the deviation area and the level sets of the rate function in the corresponding LDP as hypersurfaces, which are just planar curves in our setting, and uses their Weingarten maps to approximate the integral. For <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_411"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, this is not applicable, as certain differentiability conditions are no longer met. Thus, a result by Breitung and Hohenbichler [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_012">12</xref>] is used, which allows for multi-dimensional Laplace integral approximations under less restrictive differentiability conditions.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_010">
<label>3.2</label>
<title>Intersection volumes of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_412"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls</title>
<p>We want to use our sharp large deviation results to further the findings of Schechtman and Schmuckenschläger [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_045">45</xref>] and Schmuckenschläger [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_048">48</xref>] for intersection volumes of <italic>t</italic>-multiples of different <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_413"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls. We will first give a brief overview of the original results. For <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_414"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\in [1,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we define <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_415"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{D}_{p}^{n}}:={\mathrm{vol}_{n}}{({\mathbb{B}_{p}^{n}})^{-1/n}}\hspace{0.1667em}{\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to be the volume normalized <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_416"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-ball and recall that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_040">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathrm{vol}_{n}}({\mathbb{B}_{p}^{n}})=\frac{{\left(2\Gamma \left(1+\frac{1}{p}\right)\right)^{n}}}{\Gamma \left(1+\frac{n}{p}\right)}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We furthermore set 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_041">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {c_{n,p}}:={n^{1/p}}\hspace{0.1667em}{\mathrm{vol}_{n}}{\left({\mathbb{B}_{p}^{n}}\right)^{1/n}}\hspace{2em}\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\hspace{2em}{c_{p}}:=2\hspace{0.1667em}{e^{1/p}}\hspace{0.1667em}{p^{1/p}}\hspace{0.1667em}\Gamma \left(1+\frac{1}{p}\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and recall that it was shown in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_045">45</xref>] that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_417"><alternatives><mml:math>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\underset{n\to \infty }{\lim }{c_{n,p}}={c_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Moreover, for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_418"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p,q\in [1,\infty ),p\ne q$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we set 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_042">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</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">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {c_{n,p,q}}:=\frac{{c_{n,p}}}{{c_{n,q}}},\hspace{2em}\hspace{2em}{A_{n,p,q}}:=\frac{{c_{n,p}}}{{m_{p,q}}\hspace{0.1667em}{c_{n,q}}},\hspace{2em}\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\hspace{2em}{A_{p,q}}:=\underset{n\to \infty }{\lim }{A_{n,p,q}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence, it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_043">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {A_{p,q}}=\frac{{c_{p}}}{{m_{p,q}}\hspace{0.1667em}{c_{q}}}=\frac{\Gamma {\left(1+\frac{1}{p}\right)^{1+(1/q)}}}{\Gamma \left(1+\frac{1}{q}\right)\Gamma {\left(\frac{q+1}{p}\right)^{1/q}}}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}{e^{1/p-1/q}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Lastly, for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_419"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_420"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we define <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_421"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{n}}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_044">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {t_{n}}\frac{{A_{p,q}}}{{A_{n,p,q}}}=t.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Having established the necessary notation, we shall now recall the result of Schmuckenschläger [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_048">48</xref>, Theorem 3.3]. Therein, it was shown that for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_422"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p,q\in [1,\infty ),p\ne q$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_423"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_045">
<label>(14)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">⟶</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:mfenced separators="" open="{" close="">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mstyle displaystyle="false">
<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:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</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[\[ {\mathrm{vol}_{n}}\left({\mathbb{D}_{p}^{n}}\cap t{\mathbb{D}_{q}^{n}}\right)\underset{n\to \infty }{\longrightarrow }\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}1\hspace{1em}& :{A_{p,q}}\hspace{0.1667em}t>1\\ {} \frac{1}{2}\hspace{1em}& :{A_{p,q}}\hspace{0.1667em}t=1\\ {} 0\hspace{1em}& :{A_{p,q}}\hspace{0.1667em}t<1.\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
To prove this, a central limit theorem for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_424"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n^{1/p-1/q}}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_425"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_426"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$p,q\in [1,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_427"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\ne q$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is shown in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_048">48</xref>, Proposition 2.4, Proof of Theorem 3.2], since <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_428"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathrm{vol}_{n}}({\mathbb{D}_{p}^{n}}\cap t{\mathbb{D}_{q}^{n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be written as 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_046">
<label>(15)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:msub>
<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:msub></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:msub>
<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:msub></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true">}</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:msub>
<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:msub></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:msub>
<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:msub></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\mathrm{vol}_{n}}({\mathbb{D}_{p}^{n}}\cap t{\mathbb{D}_{q}^{n}})& \displaystyle =& \displaystyle {\mathrm{vol}_{n}}\left(\left\{z\in {\mathbb{D}_{p}^{n}}:z\in {t_{n}}\hspace{0.1667em}\frac{{A_{p,q}}}{{A_{n,p,q}}}\hspace{0.1667em}{\mathbb{D}_{q}^{n}}\right\}\right)\phantom{{\int _{0}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {\mathrm{vol}_{n}}\left(\left\{z\in {\mathbb{D}_{p}^{n}}:z\in {t_{n}}\hspace{0.1667em}{A_{p,q}}\hspace{0.1667em}{m_{p,q}}\hspace{0.1667em}\frac{{c_{n,q}}}{{c_{n,p}}}\hspace{0.1667em}{\mathbb{D}_{q}^{n}}\right\}\right)\phantom{{\int _{0}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {\mathrm{vol}_{n}}\Big(\Big\{z\in {\mathrm{vol}_{n}}{({\mathbb{B}_{p}^{n}})^{-1/n}}\hspace{0.1667em}{\mathbb{B}_{p}^{n}}:\\ {} & & \displaystyle \hspace{2em}\hspace{1em}\hspace{0.1667em}z\in {t_{n}}\hspace{0.1667em}{A_{p,q}}\hspace{0.1667em}{m_{p,q}}\hspace{0.1667em}{n^{1/q-1/p}}\hspace{0.1667em}{\mathrm{vol}_{n}}{({\mathbb{B}_{p}^{n}})^{-1/n}}\hspace{0.1667em}{\mathbb{B}_{q}^{n}}\Big\}\Big)\phantom{{\int _{0}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {\mathrm{vol}_{n}}{({\mathbb{B}_{p}^{n}})^{-1}}\\ {} & & \displaystyle \times \hspace{0.1667em}{\mathrm{vol}_{n}}\left(\left\{z\in {\mathbb{B}_{p}^{n}}:z\in {t_{n}}\hspace{0.1667em}{A_{p,q}}\hspace{0.1667em}{m_{p,q}}\hspace{0.1667em}{n^{1/q-1/p}}\hspace{0.1667em}{\mathbb{B}_{q}^{n}}\right\}\right)\phantom{{\int _{0}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}\le {t_{n}}\hspace{0.1667em}{A_{p,q}}\hspace{0.1667em}{m_{p,q}}\right).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
However, we know from the Berry–Esseen theorem (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_049">49</xref>, Theorem 2.1.3]) that the error of the Gaussian approximation given by a central limit theorem decreases with rate <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_429"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</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:math><tex-math><![CDATA[${n^{-1/2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, using (<xref rid="j_vmsta182_eq_046">15</xref>) and the central limit theorem from [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_048">48</xref>], we can only infer a rate of convergence of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_430"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</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:math><tex-math><![CDATA[${n^{-1/2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta182_eq_045">14</xref>). Using Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_012">12</xref>, we can considerably refine that rate of convergence in the first of the three cases in (<xref rid="j_vmsta182_eq_045">14</xref>) from a sublinear rate to an exponential rate for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_431"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. <statement id="j_vmsta182_stat_015"><label>Proposition 15.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_432"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_433"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Using the notation established above, it holds for</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_434"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$t>{m_{p,q}}\hspace{0.1667em}{{c_{n,p,q}}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_435"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${(t\hspace{0.1667em}{c_{n,p,q}})^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and sufficiently large</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_436"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_047">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</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:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathrm{vol}_{n}}\left({\mathbb{D}_{p}^{n}}\cap t{\mathbb{D}_{q}^{n}}\right)=1-\frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\gamma (t\hspace{0.1667em}{c_{n,p,q}})}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({(t\hspace{0.1667em}{c_{n,p,q}})^{\ast }})}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta182_stat_016"><label>Proof.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_437"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_438"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$t>{m_{p,q}}\hspace{0.1667em}{{c_{n,p,q}}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_439"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${(t\hspace{0.1667em}{c_{n,p,q}})^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and assume <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_440"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a random vector in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_441"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_442"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{U}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Using (<xref rid="j_vmsta182_eq_046">15</xref>), we get that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_048">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\mathrm{vol}_{n}}\left({\mathbb{D}_{p}^{n}}\cap t{\mathbb{D}_{q}^{n}}\right)& \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}\le {t_{n}}{A_{p,q}}\hspace{0.1667em}{m_{p,q}}\right)\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle 1-\mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>{t_{n}}{A_{p,q}}\hspace{0.1667em}{m_{p,q}}\right).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now, by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_443"><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">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$t>{m_{p,q}}\hspace{0.1667em}{{c_{n,p,q}}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_444"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\hspace{0.1667em}{m_{p,q}^{-1}}\hspace{0.1667em}{c_{n,p,q}}=t\hspace{0.1667em}{A_{n,p,q}}={t_{n}}\hspace{0.1667em}{A_{p,q}}>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and hence <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_445"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\hspace{0.1667em}{c_{n,p,q}}={t_{n}}\hspace{0.1667em}{A_{p,q}}\hspace{0.1667em}{m_{p,q}}>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_446"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</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:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${(t\hspace{0.1667em}{c_{n,p,q}})^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, by Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_012">12</xref>, it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_049">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</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:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathrm{vol}_{n}}\left({\mathbb{D}_{p}^{n}}\cap t{\mathbb{D}_{q}^{n}}\right)=1-\frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\gamma (t\hspace{0.1667em}{c_{n,p,q}})}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({(t\hspace{0.1667em}{c_{n,p,q}})^{\ast }})}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which finishes our proof.  □</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_011">
<label>3.3</label>
<title>One-dimensional projections of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_447"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{q}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls</title>
<p>In Remark <xref rid="j_vmsta182_stat_014">14</xref> we have already discussed the differences between the setting of the results of Liao and Ramanan [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>] and the setting of this paper. However, a geometrically similar result to those in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>] follows from Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref>. In [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_028">28</xref>, Section 2.4] Kabluchko, Prochno and Thäle derived a central limit theorem for the length of the projection of an <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_448"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-ball onto the line spanned by a random vector <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_449"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\theta ^{(n)}}\in {\mathbb{S}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_450"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\theta ^{(n)}}\sim {\mathbf{C}_{n,2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as a corollary of their main results. We will proceed similarly and derive sharp large deviation results in the same setting. To be specific, in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>] sharp asymptotics where provided for the <italic>scalar product</italic> of a random vector <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_451"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z^{(n)}}\sim {\mathbf{C}_{n,p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_452"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{S}_{p}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with a random vector <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_453"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\theta ^{(n)}}\sim {\mathbf{C}_{n,2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_454"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{S}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which can be negative. We, on the other hand, consider the <italic>absolute value</italic> of the scalar product of such random vectors, thereby only considering nonnegative values.</p>
<p>In the following, for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_455"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$q\in [1,\infty ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, define its conjugate <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_456"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${q^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> via <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_457"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1/q+1/{q^{\ast }}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, setting <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_458"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1/\infty =0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by convention. Furthermore, for a vector <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_459"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\theta ^{(n)}}\in {\mathbb{S}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we write <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_460"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${P_{{\theta ^{(n)}}}}{\mathbb{B}_{q}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for the projection of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_461"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{B}_{q}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> onto the line spanned by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_462"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\theta ^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, our quantity of interest is the projection length <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_463"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="-1.42271pt"/>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathrm{vol}_{1}}\hspace{-1.42271pt}\left({P_{{\theta ^{(n)}}}}{\mathbb{B}_{q}^{n}}\right)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. <statement id="j_vmsta182_stat_017"><label>Corollary 16.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_464"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$2<q\le \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_465"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\theta ^{(n)}}\in {\mathbb{S}^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a random vector with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_466"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\theta ^{(n)}}\sim {\mathbf{C}_{n,2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then, for any</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_467"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>2\hspace{0.1667em}{m_{2,{q^{\ast }}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_468"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${(\frac{z}{2})^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and sufficiently large</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_469"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, it holds that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_050">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="-1.42271pt"/>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</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:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\left({n^{1/2-1/q}}\hspace{0.1667em}{\mathrm{vol}_{1}}\hspace{-1.42271pt}\left({P_{{\theta ^{(n)}}}}{\mathbb{B}_{q}^{n}}\right)>z\right)=\frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\kappa \left(\frac{z}{2}\right)\xi \left(\frac{z}{2}\right)}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{2}^{\ast }}({(\frac{z}{2})^{\ast }})}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_470"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as in</italic> (<xref rid="j_vmsta182_eq_017">8</xref>) <italic>and ξ, κ as in</italic> (<xref rid="j_vmsta182_eq_031">11</xref>)<italic>,</italic> (<xref rid="j_vmsta182_eq_032">12</xref>)<italic>, respectively, for</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_471"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${q^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_472"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta182_stat_018"><label>Proof.</label>
<p>It holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_051">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="-1.42271pt"/>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\left({n^{1/2-1/q}}\hspace{0.1667em}{\mathrm{vol}_{1}}\hspace{-1.42271pt}\left({P_{{\theta ^{(n)}}}}{\mathbb{B}_{q}^{n}}\right)>z\right)& \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{P}\left({n^{1/2-1/q}}\hspace{0.1667em}2\underset{x\in {\mathbb{B}_{q}^{n}}}{\sup }\hspace{-2.84544pt}|\langle x,{\theta ^{(n)}}\rangle |>z\right)\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{P}\left({n^{1/2-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {\theta ^{(n)}}{\| _{{q^{\ast }}}}>\frac{z}{2}\right).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Since <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_473"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$2<q\le \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_474"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le {q^{\ast }}<2=p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, whereby we can apply Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref> to the above to get that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_052">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">vol</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="-1.42271pt"/>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\left({n^{1/2-1/q}}\hspace{0.1667em}{\mathrm{vol}_{1}}\hspace{-1.42271pt}\left({P_{{\theta ^{(n)}}}}{\mathbb{B}_{q}^{n}}\right)>z\right)=\frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\kappa \left(\frac{z}{2}\right)\xi \left(\frac{z}{2}\right)}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{2}^{\ast }}\left({(\frac{z}{2})^{\ast }}\right)}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_475"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <italic>ξ</italic>, <italic>κ</italic> as described above, which concludes our proof.  □</p></statement></p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_012">
<label>4</label>
<title>Probabilistic representation</title>
<p>Recalling the definitions of the random vectors <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_476"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_477"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from (<xref rid="j_vmsta182_eq_012">6</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_014">7</xref>), we define 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_053">
<label>(16)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mi mathvariant="italic">n</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">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mi mathvariant="italic">n</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">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {S^{(n)}}:=\frac{1}{n}{\sum \limits_{i=1}^{n}}{V_{i}^{(n)}}\hspace{2em}\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\hspace{2em}{S^{(n)}}:=\frac{1}{n}{\sum \limits_{i=1}^{n}}{V_{i}^{(n)}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
as the empirical averages of their respective coordinates. Furthermore, we define the sets 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_054">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {D_{z}}:=\{({t_{1}},{t_{2}})\in {\mathbb{R}^{2}}:{t_{1}},{t_{2}}>0,{t_{1}^{1/q}}\hspace{0.1667em}{t_{2}^{-1/p}}>z\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_055">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {D_{z}}:=\{({t_{1}},{t_{2}},{t_{3}})\in {\mathbb{R}^{3}}:{t_{1}},{t_{2}}>0,\hspace{0.1667em}{t_{3}}\in (0,1],\hspace{0.1667em}{t_{3}}\hspace{0.1667em}{t_{1}^{1/q}}\hspace{0.1667em}{t_{2}^{-1/p}}>z\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It then follows from the reformulations of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_478"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_479"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta182_eq_010">4</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_011">5</xref>) that we can write the probabilities within Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref> and Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_012">12</xref> with respect to <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_480"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_481"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively, as 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_056">
<label>(17)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)& \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{P}\left(\frac{1}{n}{\sum \limits_{i=1}^{n}}|{Y_{i}^{(n)}}{|^{q}}>{z^{q}}\hspace{0.1667em}{\left(\frac{1}{n}{\sum \limits_{i=1}^{n}}|{Y_{i}^{(n)}}{|^{p}}\right)^{\frac{q}{p}}}\right)\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\right)\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_057">
<label>(18)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)& \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{P}\left({U^{\frac{q}{n}}}\hspace{0.1667em}\frac{1}{n}{\sum \limits_{i=1}^{n}}|{Y_{i}^{(n)}}{|^{q}}>{z^{q}}\hspace{0.1667em}{\left(\frac{1}{n}{\sum \limits_{i=1}^{n}}|{Y_{i}^{(n)}}{|^{p}}\right)^{\frac{q}{p}}}\right)\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\right).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We refer to these sets as “deviation areas”, as <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_482"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_483"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> lying in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_484"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_485"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> represents a deviation of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_486"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_487"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Note that the boundaries of the deviation areas 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_058">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \partial {D_{z}}=\{({t_{1}},{t_{2}})\in {\mathbb{R}^{2}}:{t_{1}},{t_{2}}>0,{t_{1}^{1/q}}\hspace{0.1667em}{t_{2}^{-1/p}}=z\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_059">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \partial {D_{z}}=\{({t_{1}},{t_{2}},{t_{3}})\in {\mathbb{R}^{3}}:{t_{1}},{t_{2}}>0,\hspace{0.1667em}{t_{3}}\in (0,1],\hspace{0.1667em}{t_{3}}\hspace{0.1667em}{t_{1}^{1/q}}\hspace{0.1667em}{t_{2}^{-1/p}}=z\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
are the same sets given by the infimum conditions in the respective LDPs for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_488"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_489"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| Z\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_004">4</xref> and Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_006">6</xref>. The fact that for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_490"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the rate functions of these LDPs both assume a unique minimum on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_491"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\partial {D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_492"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\partial {D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively, as was shown in Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_005">5</xref> and Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_007">7</xref>, will be essential to the proof of our main results in Sections <xref rid="j_vmsta182_s_014">6</xref> and <xref rid="j_vmsta182_s_015">7</xref>. We can expand this unique infimum property onto the entirety of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_493"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\overline{{D_{z}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_494"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\overline{{D_{z}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as the following lemma will show.</p><statement id="j_vmsta182_stat_019"><label>Lemma 17.</label>
<p><italic>Assume the same set-up as in Lemma</italic> <xref rid="j_vmsta182_stat_005"><italic>5</italic></xref> <italic>and Lemma</italic> <xref rid="j_vmsta182_stat_007"><italic>7</italic></xref><italic>. Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_495"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_496"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta182_li_005">
<label>i)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta182_ineq_497"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}=({z^{q}},1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is the unique point at which</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_498"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>attains its infimum on</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_499"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\overline{{D_{z}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta182_li_006">
<label>ii)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta182_ineq_500"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}=({z^{q}},1,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is the unique point at which</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_501"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{S}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>attains its infimum on</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_502"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\overline{{D_{z}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta182_stat_020"><label>Proof.</label>
<p>We start off by showing <italic>i)</italic>. Let <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_503"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\in {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_504"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∘</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\in {D_{z}^{\circ }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, meaning <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_505"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{1}^{1/q}}{t_{2}^{-1/p}}>z$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_506"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{z}:={t_{1}^{1/q}}{t_{2}^{-1/p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we assume that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_507"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{z}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as otherwise our claim trivially holds by Remark <xref rid="j_vmsta182_stat_003">3</xref>. We then have that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_508"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\in \partial {D_{\tilde{z}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, thus, by Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_005">5</xref>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_509"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{1}},{t_{2}})>{\Lambda _{p}^{\ast }}({\tilde{z}^{q}},1)={\mathcal{I}_{\| Z\| }}(\tilde{z})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We know that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_510"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a convex function with a root in the expectation <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_511"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({m_{p,q}^{q}},1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_512"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from (<xref rid="j_vmsta182_eq_012">6</xref>), since it is a rate function (apply arguments from [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_017">17</xref>, Lemma 2.2.5] in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_513"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>). We also show in Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_026">21</xref> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_514"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$ii)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_515"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}_{x}}{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)={\mathfrak{H}_{x}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and have argued in Section <xref rid="j_vmsta182_s_002">2</xref> for why <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_516"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathfrak{H}_{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is positive definite on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_517"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, hence the Hessian of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_518"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is also positive definite on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_519"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, giving us the strict convexity of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_520"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and, thereby, strict convexity of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_521"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)={\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_522"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence we know that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_523"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is strictly increasing in <italic>z</italic> for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_524"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, as <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_525"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{z}>z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_060">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{1}},{t_{2}})>{\Lambda _{p}}({\tilde{z}^{q}},1)={\mathcal{I}_{\| Z\| }}(\tilde{z})>{\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)={\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{q}},1)={\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }}),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
showing that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_526"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}=({z^{q}},1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> minimizes <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_527"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> over <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_528"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\overline{{D_{z}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The proof of <italic>ii)</italic> is analogous, also using the strict monotonicity of the rate function.  □</p></statement>
<p>Suppose that the distributions of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_529"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_530"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have respective densities <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_531"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${h^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_532"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${h^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then we can formulate our probabilities of interest as 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_061">
<label>(19)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)=\mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\right)={\int _{{D_{z}}}}{h^{(n)}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_062">
<label>(20)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)=\mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\right)={\int _{{D_{z}}}}{h^{(n)}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The following section will be devoted to showing the existence of these densities <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_533"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${h^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_534"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${h^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and presenting them explicitly, while Sections <xref rid="j_vmsta182_s_014">6</xref> and <xref rid="j_vmsta182_s_015">7</xref> will then approximate their integrals over their respective deviation areas <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_535"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_536"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_013">
<label>5</label>
<title>Joint density estimate</title>
<p>Recalling the notation and definitions established in Section <xref rid="j_vmsta182_s_002">2</xref>, we assume the same set-up as in Section <xref rid="j_vmsta182_s_012">4</xref> and can formulate the following local limit theorems for the densities <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_537"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${h^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_538"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${h^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of our probabilistic representations <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_539"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_540"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p><statement id="j_vmsta182_stat_021"><label>Proposition 18.</label>
<p><italic>For</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_541"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}=\frac{1}{n}{\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_542"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}=({|{Y_{i}^{(n)}}|^{q}},{|{Y_{i}^{(n)}}|^{p}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_543"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{i}^{(n)}}\sim {\mathbf{N}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>i.i.d., and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_544"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, it holds that for sufficiently large</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_545"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>the distribution of</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_546"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>has the Lebesgue density</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_063">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</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: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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {h^{(n)}}(x)=\frac{n}{2\pi }\hspace{0.1667em}{(\det {\mathfrak{H}_{x}})^{-1/2}}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_547"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathfrak{H}_{x}}:={\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as in</italic> (<xref rid="j_vmsta182_eq_030">10</xref>)<italic>.</italic></p></statement>
<p>For the proof of this, we refer to the results of Borovkov and Rogozin [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_010">10</xref>] or their convenient reformulation in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>, Theorem 3.1]. Therein, a local density estimate is derived for a sum of i.i.d. random vectors in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_548"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> via the saddle point method. As discussed in Section <xref rid="j_vmsta182_s_004">2.2</xref>, this means that one writes the density via the Fourier inversion theorem as a complex integral of its Fourier transform and then uses Cauchy’s theorem to deform the path of integration, so that it passes through a complex saddle point. For sufficiently large <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_549"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the mass of the integral then heavily concentrates around that saddle point and standard integral expansion methods can be used to great effect. Naturally, this requires the conditions of the Fourier inversion theorem to be met, that is, the Fourier transform of the density has to be integrable. In [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>, Theorem 3.1] this follows from the assumption that all the i.i.d. random vectors have a common bounded density, though it is noted in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>, Remark 3.2], that this can be replaced by any argument ensuring that the Fourier inversion theorem can be applied. In our setting, the i.i.d. vectors are given by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_550"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}:=({|{Y_{i}^{(n)}}|^{q}},{|{Y_{i}^{(n)}}|^{p}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, whose coordinates are highly dependent, thus such a density of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_551"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is not available. However, one can write the Fourier transform of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_552"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with respect to the underlying distribution <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_553"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{N}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_554"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and then infer integrability via the properties of its density <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_555"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the Hausdorff–Young inequality, as was done by Liao and Ramanan in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>, Lemma 6.1]. As the considered settings are quite similar, virtually the same arguments can be applied in our case, thereby making sure our referral to [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>, Theorem 3.1] is indeed justified. <statement id="j_vmsta182_stat_022"><label>Proposition 19.</label>
<p><italic>For</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_556"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}=\frac{1}{n}{\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_557"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}=({|{Y_{i}^{(n)}}|^{q}},{|{Y_{i}^{(n)}}|^{p}},{U^{1/n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_558"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{i}^{(n)}}\sim {\mathbf{N}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>i.i.d., U uniformly distributed on</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_559"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>independently of the</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_560"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_561"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$x=({x_{1}},{x_{2}})\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_562"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$y\in (0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, it holds that for sufficiently large</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_563"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>the distribution of</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_564"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>has the Lebesgue density</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_064">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</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: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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {h^{(n)}}({x_{1}},{x_{2}},y)=\frac{{n^{2}}}{2\pi }\hspace{0.1667em}{y^{-1}}{(\det {\mathfrak{H}_{x}})^{-1/2}}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\mathcal{I}_{S}}({x_{1}},{x_{2}},y)}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_565"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<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:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{S}}({x_{1}},{x_{2}},y):=[{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)-\log (y)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_566"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathfrak{H}_{x}}:={\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as in</italic> (<xref rid="j_vmsta182_eq_030">10</xref>)<italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta182_stat_023"><label>Proof.</label>
<p>By direct calculation, we can see for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_567"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">y</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$y\in [0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_568"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}\left({U^{1/n}}\le y\right)=\mathbb{P}\left(U\le {y^{n}}\right)={y^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, hence the density of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_569"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${U^{1/n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is given by <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_570"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{{U^{1/n}}}}(y)=n\hspace{0.1667em}{y^{n-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. As <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_571"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${U^{1/n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is independent of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_572"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and thereby also of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_573"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}=({|{Y_{i}^{(n)}}|^{q}},{|{Y_{i}^{(n)}}|^{p}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the density of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_574"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}=\frac{1}{n}{\textstyle\sum _{i=1}^{n}}({|{Y_{i}^{(n)}}|^{q}},{|{Y_{i}^{(n)}}|^{p}},{U^{1/n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is given by the product of their densities, hence 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_065">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</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: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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<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:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {h^{(n)}}({x_{1}},{x_{2}},y)& \displaystyle =& \displaystyle {h^{(n)}}({x_{1}},{x_{2}}){f_{{U^{1/n}}}}(y)\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \frac{{n^{2}}}{2\pi }\hspace{0.1667em}{y^{-1}}{(\det {\mathfrak{H}_{x}})^{-1/2}}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}[{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)-\log (y)]}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This completes our proof.  □</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_014">
<label>6</label>
<title>Proof of the main result for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_575"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-spheres</title>
<p>In (<xref rid="j_vmsta182_eq_061">19</xref>) we have reformulated the deviation probability <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_576"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as an integral of the density estimate <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_577"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${h^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the probabilistic representation <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_578"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> over the deviation area <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_579"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_021">18</xref> we gave <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_580"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${h^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> explicitly. For the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref> it remains to calculate that integral. To do so, the integral will be split up into a neighbourhood <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_581"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the point <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_582"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, that has been shown in Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_019">17</xref> to be the infimum of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_583"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> over <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_584"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\bar{D}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and its complement <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_585"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}^{c}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The LDP from Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_004">4</xref> will be used to show the negligibility of the integral outside of the neighbourhood of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_586"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Within the neighbourhood <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_587"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we use a result from Adriani and Baldi [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>], which uses the Weingarten maps of the planar curves given by the boundary of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_588"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{z}}\cap {B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the level set of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_589"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_590"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, to compute the integral. Following that, we will give these Weingarten maps explicitly, finishing our proof. <statement id="j_vmsta182_stat_024"><label>Proof of Theorem 11.</label>
<p>We assume the set-up of Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref> and use the reformulation (<xref rid="j_vmsta182_eq_061">19</xref>) to proceed by considering <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_591"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\right)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_592"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}\subset {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be an open neighbourhood around <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_593"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, small enough that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_594"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}\subset {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_066">
<label>(21)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}({S^{(n)}}\in {D_{z}})& \displaystyle =& \displaystyle {\int _{{D_{z}}}}{h^{(n)}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}{h^{(n)}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x+{\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}^{c}}}}{h^{(n)}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Since <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_595"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∉</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\notin {B_{z}^{c}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, by Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_019">17</xref>, there exists an <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_596"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\eta >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, such that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_067">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \underset{y\in {D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}^{c}}}{\inf }{\Lambda _{p}^{\ast }}(y)>{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})+\eta ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and thus, by the LDP in Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_004">4</xref>, it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_068">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim sup</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:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \underset{n\to \infty }{\limsup }\frac{1}{n}\log \mathbb{P}({S^{(n)}}\in {D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}^{c}})\le -\underset{y\hspace{0.1667em}\in \hspace{0.1667em}{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}^{c}}}{\inf }{\Lambda _{p}^{\ast }}(y)\le -{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})-\eta .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This gives us that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_069">
<label>(22)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}^{c}}\right)& \displaystyle \le & \displaystyle {e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})-n\hspace{0.1667em}\eta }}\hspace{0.1667em}(1+o(1))\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \frac{1}{{e^{n\hspace{0.1667em}\eta }}}\hspace{0.1667em}{e^{-n{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})}}(1+o(1)).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Furthermore, by our density estimate in Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_021">18</xref>, it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_070">
<label>(23)</label><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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</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: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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}{h^{(n)}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x=\frac{n}{2\pi }\hspace{0.1667em}{\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}{(\det {\mathfrak{H}_{x}})^{-1/2}}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)}}\hspace{0.1667em}\text{d}x(1+o(1)).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
To calculate this explicitly, we will rely on a technique established in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>, Proof of Theorem 4.4]. Therein, an asymptotic integral expansion of Bleistein and Handelsmann [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_009">9</xref>, Equation (8.3.63)] for Laplace integrals is reformulated via the Weingarten maps of the integration area and the level set of the exponential function at its minimum, both seen as hypersurfaces. We will present it as one concise result, similar to that formulated in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>, Lemma 4.6]. <statement id="j_vmsta182_stat_025"><label>Proposition 20.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_597"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$D\subset {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a bounded domain such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_598"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\partial D$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is a differentiable hypersurface in</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_599"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Furthermore, let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_600"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$g:{\mathbb{R}^{d}}\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a differentiable function and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_601"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">D</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:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\phi :D\to [0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a nonnegative function that is twice differentiable and attains a unique infimum over</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_602"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\overline{D}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>at</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_603"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${x^{\ast }}\in \partial D$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Define the hypersurfaces</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_071">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {C_{D}}=\partial D\hspace{2em}\textit{and}\hspace{2.5pt}\hspace{2em}{C_{\phi }}=\{x\in {\mathbb{R}^{d}}:\phi (x)=\phi ({x^{\ast }})\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>and denote by</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_604"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${L_{D}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_605"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${L_{\phi }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>their respective Weingarten maps at</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_606"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${x^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then, for sufficiently large</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_607"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, it holds that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_072">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</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:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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: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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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:mo fence="true" stretchy="false">⟩</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r}\displaystyle {\int _{D}}g(x)\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}\phi (x)}}\hspace{0.1667em}\text{d}x\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\\ {} \displaystyle \hspace{2em}=\frac{{(2\pi )^{(d-1)/2}}\hspace{0.1667em}\det {({L_{\phi }^{-1}}({L_{\phi }}-{L_{D}}))^{-1/2}}}{{n^{(d+1)/2}}\hspace{0.1667em}{\langle {{\mathcal{H}_{x}}\hspace{0.1667em}\phi ({x^{\ast }})^{-1}}\hspace{0.1667em}{\nabla _{x}}\phi ({x^{\ast }}),{\nabla _{x}}\phi ({x^{\ast }})\rangle ^{1/2}}}\hspace{0.1667em}g({x^{\ast }})\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}\phi ({x^{\ast }})}}(1+o(1)).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement></p>
<p>The proof of this is given by first applying the result from [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_009">9</xref>, Equation (8.3.63)] for Laplace-type integrals and then using the reformulation of the terms therein from [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_001">1</xref>, Equation (4.6)] with respect to the Weingarten map.</p>
<p>Let us now check that the above conditions hold for the integral in (<xref rid="j_vmsta182_eq_070">23</xref>). We have that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_608"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is bounded, and for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_609"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we can write <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_610"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\partial {D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as the graph of the infinitely differentiable function <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_611"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$f:(0,\infty )\to (0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_612"><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">t</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:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$f({t_{1}})={z^{-p}}{t_{1}^{p/q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, thus both <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_613"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\partial {D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_614"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\partial ({D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are differentiable planar curves. As discussed in Section <xref rid="j_vmsta182_s_002">2</xref>, for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_615"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_616"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${g_{x}}(\tau ):=\langle x,\tau \rangle -{\Lambda _{p}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has a unique supremum <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_617"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:math><tex-math><![CDATA[$\tau (x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, i.e. <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_618"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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[$x-{\nabla _{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau )=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has a unique solution in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_619"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(x,\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It was also dicussed that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_620"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is invertible for all <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_621"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau \in {\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, thus, it follows from the implicit function theorem that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_622"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">↦</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:math><tex-math><![CDATA[$x\mapsto \tau (x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is as differentiable in <italic>x</italic> as <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_623"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">↦</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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[$(x,\tau )\mapsto (x-{\nabla _{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is in <italic>τ</italic>. As <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_624"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the logarithm of the joint m.g.f. of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_625"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{i}^{(n)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from (<xref rid="j_vmsta182_eq_012">6</xref>), the components of its derivatives are themselves infinitely differentiable within <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_626"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by the standard properties of the m.g.f. (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_015">15</xref>, Theorem 5.4]), yielding that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_627"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:math><tex-math><![CDATA[$\tau (x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is infinitely differentiable on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_628"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This overall gives us the infinite differentiability of the function <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_629"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}(\tau (x))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and thereby also of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_630"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_631"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_632"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> chosen small enough, it follows that for any <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_633"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_634"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_635"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is twice differentiable on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_636"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Nonnegativity of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_637"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> follows directly by the standard properties of rate functions (apply arguments from, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_017">17</xref>, Lemma 2.2.5] in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_638"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>). By the infinite differentiability of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_639"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}(\tau (x))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <italic>x</italic>, we get the differentiability of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_640"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</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: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" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 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:math><tex-math><![CDATA[$g(x):={(\det {\mathfrak{H}_{x}})^{-1/2}}={(\det {\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))^{-1/2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <italic>x</italic>. Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_019">17</xref> gives us the uniqueness of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_641"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}=({z^{q}},1)\hspace{0.1667em}\in \partial ({D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as an infimum on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_642"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\overline{D}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_643"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\overline{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, in view of the above, we can use Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_025">20</xref> for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_644"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$D={D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}\subset {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_645"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</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: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:math><tex-math><![CDATA[$g(x)={(\det {\mathfrak{H}_{x}})^{-1/2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_646"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\phi (x)={\Lambda _{p}^{\ast }}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_647"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${x^{\ast }}={z^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and get that
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_073">
<label>(24)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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: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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</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:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo fence="true" stretchy="false">⟩</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}{h^{(n)}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x\\ {} & \hspace{1em}=\frac{n}{2\pi }\hspace{0.1667em}\frac{{(2\pi )^{1/2}}\hspace{0.1667em}\det {({L_{\Lambda }^{-1}}({L_{\Lambda }}-{L_{D}}))^{-1/2}}\hspace{0.1667em}{(\det {\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}})^{-1/2}}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})}}}{{n^{3/2}}\hspace{0.1667em}{\langle {{\mathcal{H}_{x}}\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})^{-1}}\hspace{0.1667em}{\nabla _{x}}\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }}),{\nabla _{x}}\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})\rangle ^{1/2}}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)),\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for the respective Weingarten maps at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_648"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the curves 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_074">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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: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:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {C_{D}}=\partial ({D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}})\hspace{2em}\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\hspace{2em}{C_{\Lambda }}=\{x\in {\mathbb{R}^{2}}:{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)={\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let us present the following identities for some of the terms in the fraction above, resulting from the definition of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_649"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:math><tex-math><![CDATA[$\tau (x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the properties of the Legendre–Fenchel transform: <statement id="j_vmsta182_stat_026"><label>Lemma 21.</label>
<p><italic>It holds that</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta182_li_007">
<label>i)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta182_ineq_650"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:math><tex-math><![CDATA[${\nabla _{x}}{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)=\tau (x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta182_li_008">
<label>ii)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta182_ineq_651"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}_{x}}{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)={{\mathfrak{H}_{x}}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta182_stat_027"><label>Proof.</label>
<p>We start by showing that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_652"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:math><tex-math><![CDATA[${\nabla _{x}}\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)=\tau (x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We have defined <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_653"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:math><tex-math><![CDATA[$\tau (x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as the supremum of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_654"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[\langle x,\tau \rangle -{\Lambda _{p}}(\tau )]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_655"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau \in {\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see (<xref rid="j_vmsta182_eq_019">9</xref>)), thus it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_075">
<label>(25)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</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[\[ {\nabla _{\tau }}\big[\langle x,\tau \rangle -{\Lambda _{p}}(\tau )\big]{\big|_{\tau =\tau (x)}}=x-{\nabla _{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))=0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
With this, it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_076">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\nabla _{x}}{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)& \displaystyle =& \displaystyle {\nabla _{x}}\big[\langle x,\tau (x)\rangle -{\Lambda _{p}}(\tau (x))\big]\phantom{\sum }\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \tau (x)+{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}x-{\nabla _{x}}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\phantom{\sum }\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \tau (x)+{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}x-{J_{x}}\tau (x){\nabla _{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\phantom{\sum }\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \tau (x)+{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}\big[x-{\nabla _{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\big]\phantom{\sum }\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \tau (x).\phantom{\sum }\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let us now prove that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_656"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}_{x}}{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)={{\mathfrak{H}_{x}}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. On the one hand, it follows from the above that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_077">
<label>(26)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{H}_{x}}{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)={J_{x}}\tau (x),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
while on the other hand, it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_078">
<label>(27)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\mathcal{H}_{x}}{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)& \displaystyle =& \displaystyle {\mathcal{H}_{x}}\big[\langle x,\tau (x)\rangle -{\Lambda _{p}}(\tau (x))\big]\phantom{\sum }\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {\mathcal{H}_{x}}\big[\langle x,\tau (x)\rangle \big]-{\mathcal{H}_{x}}\big[{\Lambda _{p}}(\tau (x))\big]\phantom{\sum }\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {J_{x}}\big[{\nabla _{x}}\langle x,\tau (x)\rangle \big]-{J_{x}}\big[{\nabla _{x}}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\big]\phantom{\sum }\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {J_{x}}\big[\tau (x)+{J_{x}}\tau (x)x\big]-{J_{x}}\big[{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}{\nabla _{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\big]\phantom{\sum }\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {J_{x}}\tau (x)+{J_{x}}\big[{J_{x}}\tau (x)x\big]-{\mathcal{H}_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}{\nabla _{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\phantom{\sum }\\ {} & & \displaystyle -{J_{x}}\tau (x){J_{x}}\big[{\nabla _{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\big]\phantom{\sum }\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle 2{J_{x}}\tau (x)+{\mathcal{H}_{x}}\tau (x)\big[x-{\nabla _{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\big]\phantom{\sum }\\ {} & & \displaystyle -{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}{J_{x}}\tau (x){\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\phantom{\sum }\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle 2{J_{x}}\tau (x)-{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}{\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x)).\phantom{\sum }\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Equating the terms (<xref rid="j_vmsta182_eq_077">26</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_078">27</xref>) yields <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_657"><alternatives><mml:math>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none" equalcolumns="false" columnalign="center right center left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array"/>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 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">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[$\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}& {J_{x}}\tau (x)& =& 2{J_{x}}\tau (x)-{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}{\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\phantom{\textstyle\sum \limits_{0}}\\ {} \Leftrightarrow & 0& =& {J_{x}}\tau (x)-{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}{\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\phantom{\textstyle\sum \limits_{0}}\\ {} \Leftrightarrow & 0& =& {I_{2}}-{J_{x}}\tau (x)\hspace{0.1667em}{\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}(\tau (x))\phantom{\textstyle\sum \limits_{0}}\\ {} \Leftrightarrow & {J_{x}}\tau (x)& =& {\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}{(\tau (x))^{-1}},\end{array}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></p>
<p>where <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_658"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${I_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the identity matrix in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_659"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Again using (<xref rid="j_vmsta182_eq_077">26</xref>) on the above yields 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_079">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</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 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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<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:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{H}_{x}}{\Lambda _{p}^{\ast }}(x)={J_{x}}\tau (x)={\mathcal{H}_{\tau }}{\Lambda _{p}}{(\tau (x))^{-1}}={\mathfrak{H}_{x}^{-1}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and thereby finishes the proof.  □</p></statement></p>
<p>Via Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_026">21</xref>, we get 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_080">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true">⟨</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true">⟩</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true">⟨</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true">⟩</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \Big\langle {{\mathcal{H}_{x}}\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})^{-1}}\hspace{0.1667em}{\nabla _{x}}\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }}),{\nabla _{x}}\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})\Big\rangle =\Big\langle {\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}}\hspace{0.1667em}\tau ({z^{\ast }}),\tau ({z^{\ast }})\Big\rangle .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
With the definition of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_660"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\xi {(z)^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta182_eq_031">11</xref>) the integral in (<xref rid="j_vmsta182_eq_073">24</xref>) hence simplifies as follows: 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_081">
<label>(28)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r}\displaystyle {\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}{h^{(n)}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\\ {} \displaystyle =\frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\xi (z)}\hspace{0.1667em}{\big(\det ({L_{\Lambda }^{-1}}({L_{\Lambda }}-{L_{D}})\big)^{-1/2}}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We see that it only remains to prove that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_661"><alternatives><mml:math>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\det ({L_{\Lambda }^{-1}}({L_{\Lambda }}-{L_{D}}))=\kappa {(z)^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We proceed to calculate the Weingarten maps of the curves <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_662"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${C_{D}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_663"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${C_{\Lambda }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> explicitly. As discussed in Section <xref rid="j_vmsta182_s_007">2.5</xref>, the Weingarten map of a planar curve at a point <italic>x</italic> reduces to the absolute value of its curvature in <italic>x</italic>. As previously mentioned, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_664"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\partial {D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the graph of a function <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_665"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$f:(0,\infty )\to (0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_666"><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">t</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:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$f({t_{1}})={z^{-p}}{t_{1}^{p/q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, the same holds locally for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_667"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${C_{D}}=\partial ({D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in a neighbourhood of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_668"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, so by the curvature formula for graphs of functions, as seen in Remark <xref rid="j_vmsta182_stat_010">10</xref> ii), it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_082">
<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">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {L_{D}}=\frac{|{f^{\prime\prime }}({z^{q}})|}{{(1+{f^{\prime }}{({z^{q}})^{2}})^{3/2}}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_083">
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">⇒</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {f^{\prime }}{({t_{1}})^{2}}={\left(p{q^{-1}}\hspace{0.1667em}{z^{-p}}\hspace{0.1667em}{{t_{1}}^{(p/q)-1}}\right)^{2}}\Rightarrow {f^{\prime }}{({z^{q}})^{2}}={p^{2}}{q^{-2}}{z^{-2q}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_084">
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">⇒</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {f^{\prime\prime }}({t_{1}})=p{q^{-1}}\left(p{q^{-1}}-1\right){z^{-p}}\hspace{0.1667em}{{t_{1}}^{(p/q)-2}}\Rightarrow {f^{\prime\prime }}({z^{q}})=({p^{2}}-pq){q^{-2}}\hspace{0.1667em}{z^{-2q}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This yields 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_085">
<label>(29)</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">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {L_{D}}=\frac{|({p^{2}}-pq){q^{-2}}\hspace{0.1667em}{z^{-2q}}|}{{(1+{p^{2}}{q^{-2}}{z^{-2q}})^{3/2}}}=\frac{|pq(p-q){z^{q}}|}{{({z^{2q}}+{p^{2}}{q^{-2}})^{3/2}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The curve <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_669"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${C_{\Lambda }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the zero set of the function <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_670"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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: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:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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[$F(x):={\Lambda _{p}^{\ast }}(x)-{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. From Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_026">21</xref> we know that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_086">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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 mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ ({F_{[1,0]}},{F_{[0,1]}})=\Big(\frac{\partial }{\partial {x_{1}}}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }}),\hspace{0.1667em}\frac{\partial }{\partial {x_{2}}}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})\Big)=\tau ({z^{\ast }})\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_087">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="right right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="right right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left(\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}r}{F_{[2,0]}}& {F_{[1,1]}}\\ {} {F_{[1,1]}}& {F_{[0,2]}}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}r}\displaystyle \frac{{\partial ^{2}}}{{\partial ^{2}}{x_{1}}}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})& \displaystyle \frac{{\partial ^{2}}}{\partial {x_{2}}\partial {x_{1}}}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})\\ {} \displaystyle \frac{{\partial ^{2}}}{\partial {x_{1}}\partial {x_{2}}}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})& \displaystyle \frac{{\partial ^{2}}}{{\partial ^{2}}{x_{2}}}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})\end{array}\right)={\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for derivatives <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_671"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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[${F_{[i,j]}}={F_{[i,j]}}({z^{\ast }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as in (<xref rid="j_vmsta182_eq_001">1</xref>). Hence, by the curvature formula for implicit curves from Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_009">9</xref> and Remark <xref rid="j_vmsta182_stat_010">10</xref> i), we get 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_088">
<label>(30)</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="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {L_{\Lambda }}=\frac{\left|\tau {({z^{\ast }})_{2}^{2}}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{11}}-2\tau {({z^{\ast }})_{1}}\tau {({z^{\ast }})_{2}}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{12}}+\tau {({z^{\ast }})_{1}^{2}}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{22}}\right|}{{\big(\tau {({z^{\ast }})_{1}^{2}}+\tau {({z^{\ast }})_{2}^{2}}\big)^{3/2}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Since both <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_672"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${L_{D}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_673"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${L_{\Lambda }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are one-dimensional, it follows from (<xref rid="j_vmsta182_eq_085">29</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_088">30</xref>) that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_089">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<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: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[\[ \det ({L_{\Lambda }^{-1}}({L_{\Lambda }}-{L_{D}}))={L_{\Lambda }^{-1}}({L_{\Lambda }}-{L_{D}})=1-\frac{{L_{D}}}{{L_{\Lambda }}}=\kappa {(z)^{2}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_674"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\kappa {(z)^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as in (<xref rid="j_vmsta182_eq_032">12</xref>). It now follows with (<xref rid="j_vmsta182_eq_081">28</xref>) that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_090">
<label>(31)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}\displaystyle {\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}{h^{(n)}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x& \displaystyle =\frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\xi (z)\hspace{0.1667em}\kappa (z)}{e^{-n{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Comparing (<xref rid="j_vmsta182_eq_090">31</xref>) with the upper bound of the integral outside of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_675"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta182_eq_069">22</xref>), we can see that the integral over <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_676"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}^{c}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is negligible for large <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_677"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, combining (<xref rid="j_vmsta182_eq_066">21</xref>), (<xref rid="j_vmsta182_eq_069">22</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_090">31</xref>) finishes the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref>.  □</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta182_s_015">
<label>7</label>
<title>Proof of the main result for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_678"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls</title>
<p>We use the notation and definitions established in Sections <xref rid="j_vmsta182_s_002">2</xref> through <xref rid="j_vmsta182_s_012">4</xref>. Let <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_679"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le q<p<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_680"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be such that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_681"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We proceed similarly to the previous proof, using the reformulation of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_682"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\hspace{0.1667em}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from (<xref rid="j_vmsta182_eq_062">20</xref>) in conjunction with the density approximation from Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_022">19</xref>. The resulting integral over <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_683"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is again split into a neighbourhood of the minimum of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_684"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{S}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> over <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_685"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\overline{D}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and its complement, which, according to Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_019">17</xref>, is attained at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_686"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}=({z^{q}},1,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For the integral within that neighbourhood, we apply a result of Breitung and Hohenbichler [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_012">12</xref>], which yields an integral approximation under less restrictive differentiability conditions than those in Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_025">20</xref>. This result is again geometric in nature, as the behaviour of the density on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_687"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\partial {D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> still heavily dictates the value of the overall approximation. However, since this result is formulated for a certain neighbourhood of the origin, we first need to construct a sufficient transformation, mapping our deviation area into such a neighbourhood. After that, we calculate the specific approximation in our setting.</p><statement id="j_vmsta182_stat_028"><label>Proof of Theorem 12.</label>
<p>We assume the set-up of Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_012">12</xref> and use the reformulation (<xref rid="j_vmsta182_eq_062">20</xref>) to proceed by considering <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_688"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\right)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_689"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}\subset {\mathbb{R}^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be an open neighbourhood around <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_690"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}=({z^{q}},1,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> small enough that the first two coordinates of points within <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_691"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> lie in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_692"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the third is positive. Then it holds by Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_022">19</xref> that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_091">
<label>(32)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\right)& \displaystyle =& \displaystyle \hspace{1em}{\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}{h^{(n)}}({x_{1}},{x_{2}},y)\hspace{0.1667em}\text{d}{x_{1}}\text{d}{x_{2}}\hspace{0.1667em}\text{d}y\\ {} & & \displaystyle +\hspace{0.1667em}{\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}^{c}}}}{h^{(n)}}({x_{1}},{x_{2}},y)\hspace{0.1667em}\text{d}{x_{1}}\text{d}{x_{2}}\hspace{0.1667em}\text{d}y.\hspace{1em}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
As in the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref>, we can deduce from Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_019">17</xref> ii) and the LDP in Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_006">6</xref> that there is an <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_693"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\eta >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, such that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_092">
<label>(33)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}^{c}}\right)& \displaystyle \le & \displaystyle {e^{-n\hspace{0.1667em}{\mathcal{I}_{S}}({z^{\ast \ast }})-n\eta }}(1+o(1))\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \frac{1}{{e^{n\hspace{0.1667em}\eta }}}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})}}(1+o(1)),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_694"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</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:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{S}}(t)=\big[{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{1}},{t_{2}})-\log ({t_{3}})\big]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as defined in Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_007">7</xref>. Let us now consider the first integral in (<xref rid="j_vmsta182_eq_091">32</xref>). Since <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_695"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, for sufficiently small <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_696"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_697"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$x=({x_{1}},{x_{2}})\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_698"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$y\in (0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. By the density approximation from Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_022">19</xref>, it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_093">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mspace width="2em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</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: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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r}\displaystyle {\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}\hspace{-2.84544pt}{h^{(n)}}({x_{1}},{x_{2}},y)\hspace{0.1667em}\text{d}{x_{1}}\hspace{0.1667em}\text{d}{x_{2}}\hspace{0.1667em}\text{d}y\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\\ {} \displaystyle =\frac{{n^{2}}}{2\pi }\hspace{0.1667em}{\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}\hspace{-2.84544pt}{y^{-1}}{(\det {\mathfrak{H}_{x}})^{-1/2}}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\mathcal{I}_{S}}({x_{1}},{x_{2}},y)}}\hspace{0.1667em}\text{d}{x_{1}}\hspace{0.1667em}\text{d}{x_{2}}\hspace{0.1667em}\text{d}y\hspace{0.1667em}(1+o(1)).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
As we have seen in Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_019">17</xref>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_699"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{S}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> attains its infimum on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_700"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\overline{D}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_701"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. However, we cannot use the result of Adriani and Baldi from Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_025">20</xref> here, since at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_702"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the boundary of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_703"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{z}}\cap {B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is not differentiable, and thereby not smooth. Hence, we use the following asymptotic integral approximation results based on Breitung and Hohenbichler [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_012">12</xref>], which gives a Laplace integral approximation very similar to that in Liao and Ramanan [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>, Lemma 5.1], but under weaker conditions. <statement id="j_vmsta182_stat_029"><label>Proposition 22.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_704"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$F\subset {\mathbb{R}^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a bounded closed set containing the origin in its interior. If</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta182_li_009">
<label>(a)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta182_ineq_705"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$f:F\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_706"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$g:F\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>are continuous functions with</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_707"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$g(\mathbf{0})\ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, where</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_708"><alternatives><mml:math>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{0}:=(0,0,0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta182_li_010">
<label>(b)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta182_ineq_709"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">f</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 mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$f(x)>f(\mathbf{0})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_710"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in F\cap ({\mathbb{R}_{+}^{2}}\times \mathbb{R})\setminus \{0\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta182_li_011">
<label>(c)</label>
<p><italic>there is a neighbourhood</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_711"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$V\subset F$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>of</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_712"><alternatives><mml:math>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>in which f is twice continuously differentiable,</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta182_li_012">
<label>(d)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta182_ineq_713"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<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 mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{[1,0,0]}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_714"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</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:mn>1</mml:mn>
<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 mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{[0,1,0]}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_715"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</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:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{[0,0,2]}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, with derivatives</italic> <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_716"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{[i,j,k]}}={f_{[i,j,k]}}(\mathbf{0})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as in</italic> (<xref rid="j_vmsta182_eq_001">1</xref>)<italic>,</italic></p>
</list-item>
</list> 
<italic>then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_094">
<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:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">f</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:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</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:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\int _{F\cap ({\mathbb{R}_{+}^{2}}\times \mathbb{R})}}g(x)\hspace{0.1667em}{e^{-nf(x)}}\hspace{0.1667em}\text{d}x=\frac{\sqrt{2\pi }}{{n^{5/2}}}\hspace{0.1667em}\frac{g({x^{\ast }})}{{f_{[1,0,0]}}{f_{[0,1,0]}}\sqrt{{f_{[0,0,2]}}}}\hspace{0.1667em}{e^{-nf({x^{\ast }})}}(1+o(1)).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta182_stat_030"><label>Remark 23.</label>
<p>This is the result from [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_012">12</xref>, Lemma 4] for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_717"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$n=3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_718"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$k=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and functions <italic>g</italic> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_719"><alternatives><mml:math>
<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:math><tex-math><![CDATA[$(-f)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> instead of <italic>h</italic> and <italic>f</italic>. The parameter <italic>λ</italic> in our setting is replaced by the integer <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_720"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, a typo within the said result has been corrected, namely the sum in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_012">12</xref>, Equation (11)] is replaced by a product (compare proof therein). This proposition is quite close to [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_037">37</xref>, Lemma 5.1], but does not require the same level of smoothness of <italic>f</italic> and <italic>g</italic>, and <italic>g</italic> does not depend on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_721"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement></p>
<p>To apply this, we use a transformation of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_722"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{z}}\cap {B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, mapping <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_723"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}=({z^{q}},1,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_724"><alternatives><mml:math>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consider <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_725"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathfrak{I}:{\mathbb{R}^{3}}\to {\mathbb{R}^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_095">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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[\[ \mathfrak{I}({x_{1}},{x_{2}},y)=({y^{q}}{x_{1}}-{z^{q}}{x_{2}^{q/p}},1-y,{x_{2}}-1)=({t_{1}},{t_{2}},{t_{3}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It holds that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_726"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathfrak{I}({z^{\ast \ast }})=\mathbf{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_727"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathfrak{I}({D_{z}})={\tilde{D}_{z}}:=\{t\in {\mathbb{R}^{3}}:{t_{1}}>0,{t_{2}}\in [0,1),{t_{3}}>-1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, in a neighbourhood of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_728"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> small enough such that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_729"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{2}}<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_730"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathfrak{I}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is invertible with 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_096">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathfrak{I}^{-1}}({t_{1}},{t_{2}},{t_{3}})=\left(\frac{{t_{1}}+{z^{q}}{({t_{3}}+1)^{q/p}}}{{(1-{t_{2}})^{q}}},\hspace{0.1667em}{t_{3}}+1,\hspace{0.1667em}1-{t_{2}}\right)\hspace{-2.84544pt}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let us calculate the Jacobian of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_731"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathfrak{I}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_097">
<label>(34)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mi mathvariant="italic">t</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 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {J_{t}}{\mathfrak{I}^{-1}}(t)=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}\frac{1}{{(1-{t_{2}})^{q}}}& \frac{q({t_{1}}+{z^{q}}{({t_{3}}+1)^{q/p}})}{{(1-{t_{2}})^{q+1}}}& \frac{{z^{q}}\frac{q}{p}{({t_{3}}+1)^{(q/p)-1}}}{{(1-{t_{2}})^{q}}}\\ {} 0& 0& 1\\ {} 0& -1& 0\end{array}\right)\hspace{-2.84544pt}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, we have that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_732"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo 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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$|\det {J_{t}}{\mathfrak{I}^{-1}}(t)|={(1-{t_{2}})^{-q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We set 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_098">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>g</mml:mi>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</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: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">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ g({x_{1}},{x_{2}},y):={y^{-1}}{(\det {\mathfrak{H}_{x}})^{-1/2}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
as well as <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_733"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{B}_{z}}:=\mathfrak{I}({B_{z}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and transform the area of integration via <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_734"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathfrak{I}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, yielding 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_099">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</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: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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">x</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">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mi mathvariant="italic">t</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\cap {B_{z}}\right)\\ {} & \hspace{1em}={\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}{h^{(n)}}({x_{1}},{x_{2}},y)\hspace{0.1667em}\text{d}{x_{1}}\text{d}{x_{2}}\hspace{0.1667em}\text{d}y\\ {} & \hspace{1em}=\frac{{n^{2}}}{2\pi }\hspace{0.1667em}{\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}{y^{-1}}{(\det {\mathfrak{H}_{x}})^{-1/2}}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}[{\Lambda _{p}^{\ast }}({x_{1}},{x_{2}})-\log (y)]}}\hspace{0.1667em}\text{d}{x_{1}}\hspace{0.1667em}\text{d}{x_{2}}\hspace{0.1667em}\text{d}y\hspace{0.1667em}(1+o(1))\\ {} & \hspace{1em}=\frac{{n^{2}}}{2\pi }\hspace{0.1667em}{\int _{{D_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{B_{z}}}}g({x_{1}},{x_{2}},y)\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\mathcal{I}_{S}}({x_{1}},{x_{2}},y)}}\hspace{0.1667em}\text{d}{x_{1}}\hspace{0.1667em}\text{d}{x_{2}}\hspace{0.1667em}\text{d}y\hspace{0.1667em}(1+o(1))\\ {} & \hspace{1em}=\frac{{n^{2}}}{2\pi }\hspace{0.1667em}{\int _{{\tilde{D}_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{\tilde{B}_{z}}}}g\circ {\mathfrak{I}^{-1}}(t)\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\mathcal{I}_{S}}\circ {\mathfrak{I}^{-1}}(t)}}\hspace{0.1667em}{(1-{t_{2}})^{-q}}\hspace{0.1667em}\text{d}t\hspace{0.1667em}(1+o(1)).\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We now set <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_735"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<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: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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{g}(t):={(1-{t_{2}})^{-q}}\hspace{0.1667em}g\circ {\mathfrak{I}^{-1}}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_736"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<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:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{f}(t):={\mathcal{I}_{S}}\circ {\mathfrak{I}^{-1}}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_100">
<label>(35)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<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="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<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:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\cap {B_{z}}\right)=\frac{{n^{2}}}{2\pi }\hspace{0.1667em}{\int _{{\tilde{D}_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{\tilde{B}_{z}}}}\tilde{g}(t)\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}\tilde{f}(t)}}\hspace{0.1667em}\text{d}t\hspace{0.1667em}(1+o(1)).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We intend to apply Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_029">22</xref> to the integral in (<xref rid="j_vmsta182_eq_100">35</xref>) for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_737"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$F={\tilde{B}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It holds that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_738"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{D}_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{\tilde{B}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is bounded and since the value of the integral is the same if we integrate over the open set <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_739"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{B}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or its closure, we will continue to work with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_740"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{B}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Further, we have that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_741"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{B}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> contains the origin in its interior, as the interior point <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_742"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_743"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is again mapped by the continuous function <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_744"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathfrak{I}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> onto an interior point, which is <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_745"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathfrak{I}({z^{\ast \ast }})=\mathbf{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Since we have chosen the neighbourhood <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_746"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_747"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> small enough for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_748"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{B}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to not contain <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_749"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({t_{1}},1,{t_{3}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_101">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</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:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \tilde{g}(t)={(1-{t_{2}})^{-q}}\hspace{0.1667em}\left[{(1-{t_{2}})^{-1}}\hspace{0.1667em}{\left(\det {\mathfrak{H}_{({\mathfrak{I}^{-1}}{(t)_{1}},{\mathfrak{I}^{-1}}{(t)_{3}})}}\right)^{-1/2}}\right]\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is also differentiable on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_750"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{{D_{z}}}\cap {\tilde{B}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as a composition of differentiable functions and thereby continuous on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_751"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{B}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The differentiability of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_752"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathfrak{I}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, together with that of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_753"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> shown in the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref>, yields the differentiability (and thereby the continuity) of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_754"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<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:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{f}(t):={\mathcal{I}_{S}}\circ {\mathfrak{I}^{-1}}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_755"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{B}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It holds furthermore that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_102">
<label>(36)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</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">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \tilde{g}(\mathbf{0})={\left(\det {\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}}\right)^{-1/2}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is positive, since <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_756"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is positive definite on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_757"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as discussed in Section <xref rid="j_vmsta182_s_002">2</xref>. Again, for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_758"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> small enough, it also holds (up to a null set) that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_759"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{B}_{z}}\cap ({\mathbb{R}_{+}^{2}}\times \mathbb{R})={\tilde{B}_{z}}\cap {\tilde{D}_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, on which we know from Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_007">7</xref> and Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_019">17</xref> that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_760"><alternatives><mml:math>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{0}=\mathfrak{I}({z^{\ast \ast }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the unique infimum of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_761"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{f}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> since 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_103">
<label>(37)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \tilde{f}(\mathbf{0})={\mathcal{I}_{S}}\circ {\mathfrak{I}^{-1}}(\mathbf{0})={\mathcal{I}_{S}}({z^{\ast \ast }})={\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We can see from (<xref rid="j_vmsta182_eq_097">34</xref>) that all partial derivatives of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_762"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathfrak{I}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are continuously differentiable in a sufficiently small neighbourhood of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_763"><alternatives><mml:math>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thereby, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_764"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathfrak{I}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is twice continuously differentiable in such a neighbourhood. The two-fold continuous differentiability of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_765"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has already been shown in the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta182_stat_011">11</xref>. Finally, by Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_026">21</xref> i), it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_104">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">x</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">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">x</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">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</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">y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</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">y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\nabla _{({x_{1}},{x_{2}},y)}}{\mathcal{I}_{S}}({z^{\ast \ast }})& \displaystyle =& \displaystyle \left(\frac{\partial }{\partial {x_{1}}}{\Lambda _{p}^{\ast }}({x_{1}},{x_{2}}),\frac{\partial }{\partial {x_{2}}}{\Lambda _{p}^{\ast }}({x_{1}},{x_{2}}),-\frac{1}{y}\right){\Big|_{({x_{1}},{x_{2}},y)={z^{\ast \ast }}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \left(\tau {(x)_{1}},\tau {(x)_{2}},-\frac{1}{y}\right){\Big|_{({x_{1}},{x_{2}},y)={z^{\ast \ast }}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \left(\tau {({z^{\ast }})_{1}},\tau {({z^{\ast }})_{2}},-1\right),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
from which we can deduce that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_105">
<label>(38)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\nabla _{t}}\tilde{f}(\mathbf{0})\hspace{0.1667em}& \displaystyle =& \displaystyle \hspace{0.1667em}{\nabla _{({x_{1}},{x_{2}},y)}}{\mathcal{I}_{S}}({z^{\ast \ast }})\hspace{0.1667em}{J_{t}}{\mathfrak{I}^{-1}}(\mathbf{0})\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \left(\tau {({z^{\ast }})_{1}},\tau {({z^{\ast }})_{2}},-1\right)\hspace{0.1667em}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}1& q{z^{q}}& {z^{q}}\hspace{0.1667em}\frac{q}{p}\\ {} 0& 0& 1\\ {} 0& -1& 0\end{array}\right)\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \left(\tau {({z^{\ast }})_{1}},\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}q{z^{q}}\tau {({z^{\ast }})_{1}}+1,\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}{z^{q}}\hspace{0.1667em}\frac{q}{p}\tau {({z^{\ast }})_{1}}+\tau {({z^{\ast }})_{2}}\right).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It thereby follows that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_766"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\nabla _{t}}\tilde{f}(\mathbf{0})\ne \mathbf{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as the first two components cannot be equal to zero simultaneously. But since <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_767"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<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:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{f}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> attains its infimum on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_768"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{B}_{z}}\cap ({\mathbb{R}_{+}^{2}}\times \mathbb{R})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_769"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$t=\mathbf{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, it holds that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_770"><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="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<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 mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{f}_{[1,0,0]}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_771"><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="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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 mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{f}_{[0,1,0]}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as otherwise a step into either direction <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_772"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_773"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> would maintain or decrease the value of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_774"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{f}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, contradicting the unique infimum property of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_775"><alternatives><mml:math>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. On the other hand, by the same argument, it has to hold that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_776"><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="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo 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">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{f}_{[0,0,1]}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_777"><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="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo 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">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{f}_{[0,0,2]}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as otherwise a step into either direction <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_778"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_779"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(-{t_{3}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> would maintain or decrease <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_780"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{f}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, again contradicting the unique infimum property of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_781"><alternatives><mml:math>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, we have shown all conditions for Proposition <xref rid="j_vmsta182_stat_029">22</xref>, whereby it follows for the integral in (<xref rid="j_vmsta182_eq_100">35</xref>) that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_106">
<label>(39)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<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="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<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:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<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="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<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:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo 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">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\cap {B_{z}}\right)& \displaystyle =& \displaystyle \frac{{n^{2}}}{2\pi }\hspace{0.1667em}{\int _{{\tilde{D}_{z}}\cap \hspace{0.1667em}{\tilde{B}_{z}}}}\tilde{g}(t)\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}\tilde{f}(t)}}\hspace{0.1667em}\text{d}t\hspace{0.1667em}(1+o(1))\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \frac{{n^{2}}}{2\pi }\hspace{0.1667em}{\int _{{\tilde{B}_{z}}\cap ({\mathbb{R}_{+}^{2}}\times \mathbb{R})}}\tilde{g}(t)\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}\tilde{f}(t)}}\hspace{0.1667em}\text{d}t\hspace{0.1667em}(1+o(1))\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \frac{1}{\sqrt{2\pi n}}\hspace{0.1667em}\frac{\tilde{g}(\mathbf{0})}{{\tilde{f}_{[1,0,0]}}{\tilde{f}_{[0,1,0]}}\sqrt{{\tilde{f}_{[0,0,2]}}}}\hspace{0.1667em}{e^{-n\tilde{f}(\mathbf{0})}}(1+o(1)).\hspace{2em}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The final term that remains to be calculated explicitly is <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_782"><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="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo 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">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{f}_{[0,0,2]}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_783"><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="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{f}_{[1,0,0]}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_784"><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="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{f}_{[0,1,0]}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are given in (<xref rid="j_vmsta182_eq_105">38</xref>). We start by noting that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_107">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \frac{\partial }{\partial {t_{3}}}{\mathfrak{I}^{-1}}(t){\Big|_{t=\mathbf{0}}}& \displaystyle =& \displaystyle \left(\frac{{z^{q}}\frac{q}{p}{({t_{3}}+1)^{(q/p)-1}}}{{(1-{t_{2}})^{q}}},1,0\right){\Big|_{t=\mathbf{0}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \left({z^{q}}\frac{p}{q},1,0\right),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_108">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \frac{{\partial ^{2}}}{{\partial ^{2}}{t_{3}}}{\mathfrak{I}^{-1}}(t){\big|_{t=\mathbf{0}}}& \displaystyle =& \displaystyle \left(\frac{{z^{q}}\frac{q}{p}\big(\frac{q}{p}-1\big){({t_{3}}+1)^{(q/p)-2}}}{{(1-{t_{2}})^{q}}},0,0\right){\Big|_{t=\mathbf{0}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \left(\frac{{z^{q}}{q^{2}}}{{p^{2}}}-\frac{{z^{q}}q}{p},0,0\right).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
By Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_026">21</xref> ii), we get that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_109">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∫</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mover></mml:mphantom></mml:mpadded>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∫</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover></mml:mphantom></mml:mpadded>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{H}_{({x_{1}},{x_{2}},y)}}{\mathcal{I}_{S}}({z^{\ast \ast }})=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}\phantom{\stackrel{1}{\textstyle\int }}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{11}}& {\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{12}}& 0\\ {} \phantom{{\underset{0}{\overset{1}{\textstyle\int }}}}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{21}}& {\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{22}}& 0\\ {} 0& 0& {y^{-2}}\end{array}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It thereby follows that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_110">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo 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">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="-5.69046pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<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>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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: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:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="2.45em" minsize="2.45em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<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>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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: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:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<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>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">I</mml:mi>
</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:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<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>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<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:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mspace width="-1.42271pt"/><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<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>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<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:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\tilde{f}_{[0,0,2]}}\hspace{-5.69046pt}& \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}\frac{{\partial ^{2}}}{{\partial ^{2}}{t_{3}}}{\mathcal{I}_{S}}\circ {\mathfrak{I}^{-1}}(\mathbf{0})\phantom{{\int _{0}^{1}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}\frac{\partial }{\partial {t_{3}}}\left[{\nabla _{({x_{1}},{x_{2}},y)}}{\mathcal{I}_{S}}({\mathfrak{I}^{-1}}(t))\hspace{0.1667em}\frac{\partial }{\partial {t_{3}}}{\mathfrak{I}^{-1}}(t)\right]{\Bigg|_{t=\mathbf{0}}}\phantom{{\int _{0}^{1}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}\frac{\partial }{\partial {t_{3}}}\left[{\nabla _{({x_{1}},{x_{2}},y)}}{\mathcal{I}_{S}}({\mathfrak{I}^{-1}}(t))\right]{\Big|_{t=\mathbf{0}}}\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\frac{\partial }{\partial {t_{3}}}{\mathfrak{I}^{-1}}(\mathbf{0})\phantom{{\int _{0}^{1}}}\\ {} & & \displaystyle +{\nabla _{({x_{1}},{x_{2}},y)}}{\mathcal{I}_{S}}({z^{\ast \ast }})\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\frac{{\partial ^{2}}}{{\partial ^{2}}{t_{3}}}{\mathfrak{I}^{-1}}(\mathbf{0})\phantom{{\int _{0}^{1}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}\left({z^{q}}\frac{q}{p},1,0\right){\mathcal{H}_{({x_{1}},{x_{2}},y)}}{\mathcal{I}_{S}}({z^{\ast \ast }})\hspace{0.1667em}\hspace{0.1667em}\left({z^{q}}\frac{q}{p},1,0\right)\phantom{{\underset{0}{\overset{1}{\int }}}}\\ {} & & \displaystyle +\Big(\tau {({z^{\ast }})_{1}},\tau {({z^{\ast }})_{2}},-1\Big)\left(\frac{{z^{q}}{q^{2}}}{{p^{2}}}-\frac{{z^{q}}q}{p},0,0\right)\phantom{\underset{0}{\int }}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}\left(\frac{{z^{q}}q}{p},1,0\right)\left(\frac{{z^{q}}q}{p}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{11}}+{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{12}},\frac{{z^{q}}q}{p}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{21}}+{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{22}},0\right)\hspace{-1.42271pt}\phantom{{\int _{0}^{1}}}\\ {} & & \displaystyle +\tau {({z^{\ast }})_{1}}\Big(\frac{{z^{q}}{q^{2}}}{{p^{2}}}-\frac{{z^{q}}q}{p}\Big)\phantom{{\underset{0}{\overset{1}{\int }}}}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_111">
<label>(40)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo 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">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="-5.69046pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</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">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\tilde{f}_{[0,0,2]}}\hspace{-5.69046pt}& \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}\frac{{z^{2q}}{q^{2}}}{{p^{2}}}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{11}}+\frac{2{z^{q}}q}{p}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{12}}+{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{22}}\\ {} & & \displaystyle +\hspace{0.1667em}\tau {({z^{\ast }})_{1}}\Big(\frac{{z^{q}}{q^{2}}}{{p^{2}}}-\frac{{z^{q}}q}{p}\Big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Plugging the terms from (<xref rid="j_vmsta182_eq_102">36</xref>), (<xref rid="j_vmsta182_eq_105">38</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_111">40</xref>) into the fraction in (<xref rid="j_vmsta182_eq_106">39</xref>), we get 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_112">
<label>(41)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo 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">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="2.45em" minsize="2.45em" fence="true">[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="2.45em" minsize="2.45em" fence="true">]</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:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo maxsize="2.45em" minsize="2.45em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="2.45em" minsize="2.45em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="fraktur">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="2.45em" minsize="2.45em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="2.45em" minsize="2.45em" fence="true">]</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:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<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: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[\[\begin{aligned}{}& \frac{\tilde{g}(\mathbf{0})}{{\tilde{f}_{[1,0,0]}}{\tilde{f}_{[0,1,0]}}\sqrt{{\tilde{f}_{[0,0,2]}}}}\\ {} & \hspace{1em}={\left(\det {\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}}\right)^{-1/2}}\hspace{0.1667em}{(\tau {({z^{\ast }})_{1}})^{-1}}\hspace{0.1667em}{(q{z^{q}}\tau {({z^{\ast }})_{1}}+1)^{-1}}\\ {} & \hspace{1em}\times \hspace{0.1667em}{\Bigg[\frac{{z^{2q}}{q^{2}}}{{p^{2}}}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{11}}+\frac{2{z^{q}}q}{p}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{12}}+{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{22}}+\hspace{0.1667em}\tau {({z^{\ast }})_{1}}\Big(\frac{{z^{q}}{q^{2}}}{{p^{2}}}\hspace{-0.1667em}-\hspace{-0.1667em}\frac{{z^{q}}q}{p}\Big)\Bigg]^{-1/2}}\\ {} & \hspace{1em}=\Bigg[\det {\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}}\hspace{0.1667em}{\left(\tau {({z^{\ast }})_{1}}\right)^{2}}\hspace{0.1667em}{\left(q{z^{q}}\tau {({z^{\ast }})_{1}}+1\right)^{2}}\\ {} & \hspace{1em}\times \hspace{0.1667em}{\Bigg(\frac{{z^{2q}}{q^{2}}}{{p^{2}}}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{11}}+\frac{2{z^{q}}q}{p}{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{12}}+{\left({\mathfrak{H}_{{z^{\ast }}}^{-1}}\right)_{22}}+\hspace{0.1667em}\tau {({z^{\ast }})_{1}}\frac{{z^{q}}q(q-p)}{{p^{2}}}\Bigg)\Bigg]^{-1/2}}\\ {} & \hspace{1em}=\gamma {(z)^{-1}},\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_785"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">γ</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:math><tex-math><![CDATA[$\gamma (z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as in (<xref rid="j_vmsta182_eq_035">13</xref>). Hence, it follows with (<xref rid="j_vmsta182_eq_103">37</xref>), (<xref rid="j_vmsta182_eq_106">39</xref>), and (<xref rid="j_vmsta182_eq_112">41</xref>) that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_113">
<label>(42)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">γ</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msup>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\cap {B_{z}}\right)=\frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\gamma (z)}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})}}\hspace{2.5pt}(1+o(1)).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Combining the representation from (<xref rid="j_vmsta182_eq_091">32</xref>) with the two integral estimates from (<xref rid="j_vmsta182_eq_092">33</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_113">42</xref>) shows that the integral in the complement of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_786"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be neglected and we have that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_114">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">γ</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi>
<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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\left({n^{1/p-1/q}}\| {Z^{(n)}}{\| _{q}}>z\right)& \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{P}\left({S^{(n)}}\in {D_{z}}\cap {B_{z}}\right)\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \frac{1}{\sqrt{2\pi n}\hspace{0.1667em}\gamma (z)}\hspace{0.1667em}{e^{-n\hspace{0.1667em}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }})}}\hspace{0.1667em}(1+o(1)),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which proves our second main result for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_787"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls.  □</p></statement>
</sec>
</body>
<back>
<app-group>
<app id="j_vmsta182_app_001"><label>Appendix</label>
<title>Appendix</title><statement id="j_vmsta182_stat_031"><label>Proof of Lemma 5.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_788"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be such that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_789"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}=({z^{q}},1)\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_115">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac linethickness="0">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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[\[ {\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)=\underset{\genfrac{}{}{0pt}{}{{t_{1}},{t_{2}}>0}{{t_{1}^{1/q}}{t_{2}^{-1/p}}=z}}{\inf }{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{1}},{t_{2}})=\underset{{\tilde{t}_{1}},{\tilde{t}_{2}}>0:\hspace{0.1667em}{\tilde{t}_{1}}=z\hspace{0.1667em}{\tilde{t}_{2}}}{\inf }{\Lambda _{p}^{\ast }}({\tilde{t}_{1}^{q}},{\tilde{t}_{2}^{p}})=\underset{{\tilde{t}_{2}}>0}{\inf }{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{q}}{{\tilde{t}_{2}}^{q}},{{\tilde{t}_{2}}^{p}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We set <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_790"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{z}}:=({z^{q}}{\tilde{t}_{2}^{q}},{\tilde{t}_{2}^{p}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then with (<xref rid="j_vmsta182_eq_019">9</xref>) it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_116">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)=\underset{{\tilde{t}_{2}}>0}{\inf }\underset{s\in {\mathbb{R}^{2}}}{\sup }\left(\langle s,{t_{z}}\rangle -{\Lambda _{p}}(s)\right)=\underset{{\tilde{t}_{2}}>0}{\inf }\Big[\langle \tau ({t_{z}}),{t_{z}}\rangle -{\Lambda _{p}}(\tau ({t_{z}}))\Big].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Our goal is to show that the infimum is attained at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_791"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{z}^{\ast }}:={z^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, i.e. at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_792"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{t}_{2}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Recall the definition <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_793"><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:mo>=</mml:mo>
<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:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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[${g_{t}}(s):=\langle s,t\rangle -{\Lambda _{p}}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_794"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from Section <xref rid="j_vmsta182_s_006">2.4</xref>. By the definition of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_795"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau ({t_{z}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> it holds that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_796"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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[${g_{{t_{z}}}}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> attains its supremum at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_797"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau ({t_{z}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, thus <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_798"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\nabla _{s}}\hspace{0.1667em}{g_{{t_{z}}}}(s){\big|_{s=\tau ({t_{z}})}}={t_{z}}-{\nabla _{s}}{\Lambda _{p}}(s){\big|_{s=\tau ({t_{z}})}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which gives 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_117">
<label>(43)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {t_{z}}=\left({z^{q}}{\tilde{t}_{2}^{q}},{\tilde{t}_{2}^{p}}\right)=\left(\frac{\partial }{\partial {s_{1}}}{\Lambda _{p}}(s){\big|_{s=\tau ({t_{z}})}},\frac{\partial }{\partial {s_{2}}}{\Lambda _{p}}(s){\big|_{s=\tau ({t_{z}})}}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We now aim to write <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_799"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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[$\frac{\partial }{\partial {s_{2}}}{\Lambda _{p}}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with respect to <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_800"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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[$\frac{\partial }{\partial {s_{1}}}{\Lambda _{p}}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and then use the above equations. To do so, we firstly want to reformulate <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_801"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> along the lines of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta182_ref_020">20</xref>, Lemma 5.7]. It holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_118">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo movablelimits="false">log</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:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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">y</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\Lambda _{p}}(s)& \displaystyle :=& \displaystyle \log {\int _{\mathbb{R}}}{e^{{s_{1}}|y{|^{q}}+{s_{2}}|y{|^{p}}}}{f_{p}}(y)\hspace{0.1667em}\text{d}y\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \log \left(\frac{1}{2{p^{1/p}}\Gamma \big(1+\frac{1}{p}\big)}\hspace{0.1667em}{\int _{\mathbb{R}}}{e^{{s_{1}}|y{|^{q}}-\frac{1}{p}(1-p{s_{2}})|y{|^{p}}}}\hspace{0.1667em}\text{d}y\right)\hspace{-2.84544pt}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The change of variables <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_802"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<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:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$x={(1-p{s_{2}})^{1/p}}y$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> then gives 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_119">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mspace width="2.84544pt"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<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">p</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \hspace{2.84544pt}{\Lambda _{p}}(s)& \displaystyle =& \displaystyle \log \left({(1-p{s_{2}})^{-1/p}}{\int _{\mathbb{R}}}{e^{\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}|x{|^{q}}}}{f_{p}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x\right)\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle -\frac{1}{p}\log (1-p{s_{2}})+\log {\varphi _{|X{|^{q}}}}\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_803"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\varphi _{|X{|^{q}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the m.g.f. of a random variable <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_804"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$|X{|^{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_805"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$X\sim {\mathbf{N}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_120">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</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 class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<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:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \frac{\partial }{\partial {s_{1}}}{\Lambda _{p}}(s)& \displaystyle =& \displaystyle \frac{\partial }{\partial {s_{1}}}\left[\log {\varphi _{|X{|^{q}}}}\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)\right]\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {\varphi _{|X{|^{q}}}}{\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)^{-1}}\frac{\partial }{\partial {s_{1}}}\left[{\varphi _{|X{|^{q}}}}\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)\right]\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {\varphi _{|X{|^{q}}}}{\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)^{-1}}\\ {} & & \displaystyle \times {\int _{\mathbb{R}}}{(1-p{s_{2}})^{-q/p}}\hspace{0.1667em}|x{|^{q}}\hspace{0.1667em}{e^{\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}|x{|^{q}}}}{f_{p}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {(1-p{s_{2}})^{-q/p}}{\varphi _{|X{|^{q}}}}{\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)^{-1}}{\varphi ^{\prime }_{|X{|^{q}}}}\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_806"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\varphi ^{\prime }_{|X{|^{q}}}}\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)={\varphi ^{\prime }_{|X{|^{q}}}}\left(t\right){\Big|_{t=\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Moreover, with the above we get that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_121">
<label>(44)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<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:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<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:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<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:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<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:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<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:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<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:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \frac{\partial }{\partial {s_{2}}}{\Lambda _{p}}(s)\\ {} & \hspace{1em}={(1-p{s_{2}})^{-1}}+\frac{\partial }{\partial {s_{2}}}\left[\log {\varphi _{|X{|^{q}}}}\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)\right]\\ {} & \hspace{1em}={(1-p{s_{2}})^{-1}}+{\varphi _{|X{|^{q}}}}{\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)^{-1}}\frac{\partial }{\partial {s_{2}}}\left[{\varphi _{|X{|^{q}}}}\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)\right]\\ {} & \hspace{1em}={(1-p{s_{2}})^{-1}}\\ {} & \hspace{1em}\hspace{1em}+{\varphi _{|X{|^{q}}}}{\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)^{-1}}{\int _{\mathbb{R}}}\frac{q{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{(q+p)/p}}}\hspace{0.1667em}|x{|^{q}}\hspace{0.1667em}{e^{\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}|x{|^{q}}}}{f_{p}}(x)\hspace{0.1667em}\text{d}x\\ {} & \hspace{1em}={(1-p{s_{2}})^{-1}}\\ {} & \hspace{1em}\hspace{1em}+\frac{q{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{(q+p)/p}}}\hspace{0.1667em}{\varphi _{|X{|^{q}}}}{\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)^{-1}}{\varphi ^{\prime }_{|X{|^{q}}}}\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)\\ {} & \hspace{1em}={(1-p{s_{2}})^{-1}}\\ {} & \hspace{1em}\hspace{1em}+\frac{q{s_{1}}}{1-p{s_{2}}}\hspace{0.1667em}{(1-p{s_{2}})^{-q/p}}\hspace{0.1667em}{\varphi _{|X{|^{q}}}}{\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)^{-1}}{\varphi ^{\prime }_{|X{|^{q}}}}\left(\frac{{s_{1}}}{{(1-p{s_{2}})^{q/p}}}\right)\\ {} & \hspace{1em}={(1-p{s_{2}})^{-1}}+q{s_{1}}{(1-p{s_{2}})^{-1}}\hspace{0.1667em}\frac{\partial }{\partial {s_{1}}}{\Lambda _{p}}(s).\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Plugging in the identities from (<xref rid="j_vmsta182_eq_117">43</xref>) into (<xref rid="j_vmsta182_eq_121">44</xref>) it follows for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_807"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$s=\big(\tau {({t_{z}})_{1}},\tau {({t_{z}})_{2}}\big)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_122">
<label>(45)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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: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:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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">p</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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: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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\tilde{t}_{2}^{p}}={(1-p\tau {({t_{z}})_{2}})^{-1}}+q\tau {({t_{z}})_{1}}{(1-p\tau {({t_{z}})_{2}})^{-1}}\hspace{0.1667em}{z^{q}}{\tilde{t}_{2}^{q}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Using this, we can calculate the derivative of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_808"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{z}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <italic>t</italic> (we write <italic>t</italic> instead of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_809"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{t}_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for notational brevity), where <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_810"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tau ({t_{z}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is considered as a function in <italic>t</italic> as well. It holds that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_123">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true">]</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</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">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∇</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \frac{\partial }{\partial t}{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{z}})\hspace{-2.84544pt}& \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}\frac{\partial }{\partial t}{\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{q}}{t^{q}},{t^{p}})\phantom{\sum \limits_{0}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}\frac{\partial }{\partial t}\big[\langle {t_{z}},\tau ({t_{z}})\rangle -{\Lambda _{p}}(\tau ({t_{z}}))\big]\phantom{\sum \limits_{0}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}\frac{\partial }{\partial t}\big[{z^{q}}{t^{q}}\tau {({t_{z}})_{1}}+{t^{p}}\tau {({t_{z}})_{2}}-{\Lambda _{p}}(\tau ({t_{z}}))\big]\phantom{\sum \limits_{0}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}{z^{q}}q{t^{q-1}}\tau {({t_{z}})_{1}}+{z^{q}}{t^{q}}\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{1}}+p{t^{p-1}}\tau {({t_{z}})_{2}}+{t^{p}}\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{2}}\phantom{\sum \limits_{0}}\\ {} & & \displaystyle -\frac{\partial }{\partial t}{\Lambda _{p}}(\tau ({t_{z}}))\phantom{\sum \limits_{0}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}{z^{q}}q{t^{q-1}}\tau {({t_{z}})_{1}}+{z^{q}}{t^{q}}\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{1}}+p{t^{p-1}}\tau {({t_{z}})_{2}}+{t^{p}}\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{2}}\phantom{\sum \limits_{0}}\\ {} & & \displaystyle -{J_{t}}(\tau ({t_{z}})){\nabla _{s}}{\Lambda _{p}}(s){\big|_{s=\tau ({t_{z}})}}\phantom{\sum \limits_{0}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}{z^{q}}q{t^{q-1}}\tau {({t_{z}})_{1}}+{z^{q}}{t^{q}}\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{1}}+p{t^{p-1}}\tau {({t_{z}})_{2}}+{t^{p}}\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{2}}\phantom{\sum \limits_{0}}\\ {} & & \displaystyle \hspace{-2.84544pt}-\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{1}}\frac{\partial }{\partial {s_{1}}}{\Lambda _{p}}(s){\big|_{s=\tau ({t_{z}})}}-\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{2}}\frac{\partial }{\partial {s_{2}}}{\Lambda _{p}}(s){\big|_{s=\tau ({t_{z}})}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We now use the identity from (<xref rid="j_vmsta182_eq_117">43</xref>), which yields 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_124">
<label>(46)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-2.84544pt"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \frac{\partial }{\partial t}{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{z}})\hspace{-2.84544pt}& \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}{z^{q}}q{t^{q-1}}\tau {({t_{z}})_{1}}+{z^{q}}{t^{q}}\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{1}}+p{t^{p-1}}\tau {({t_{z}})_{2}}+{t^{p}}\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{2}}\phantom{\sum \limits_{0}}\\ {} & & \displaystyle -\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{1}}{z^{q}}{t^{q}}-\frac{\partial }{\partial t}\tau {({t_{z}})_{2}}{t^{p}}\phantom{\sum \limits_{0}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \hspace{-2.84544pt}{z^{q}}q{t^{q-1}}\tau {({t_{z}})_{1}}+p{t^{p-1}}\tau {({t_{z}})_{2}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Reformulating the identity in (<xref rid="j_vmsta182_eq_122">45</xref>) yields</p>
<p>
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_125">
<label>(47)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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: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:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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">p</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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: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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub>
<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:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" 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[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {t^{p}}={(1-p\tau {({t_{z}})_{2}})^{-1}}+q\tau {({t_{z}})_{1}}{(1-p\tau {({t_{z}})_{2}})^{-1}}\hspace{0.1667em}{z^{q}}{t^{q}}\\ {} \displaystyle \Leftrightarrow & \displaystyle (1-p\tau {({t_{z}})_{2}}){t^{p-1}}-{t^{-1}}={z^{q}}{t^{q-1}}q\tau {({t_{z}})_{1}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, if we set <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_811"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\frac{\partial }{\partial t}{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{a}})=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we get from (<xref rid="j_vmsta182_eq_124">46</xref>) and (<xref rid="j_vmsta182_eq_125">47</xref>) that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_126">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub>
<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:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:msub><mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:munder>
<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:munder></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \frac{\partial }{\partial t}{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{z}})=0& \displaystyle \Leftrightarrow & \displaystyle 0={z^{q}}q{t^{q-1}}\tau {({t_{z}})_{1}}+p{t^{p-1}}\tau {({t_{z}})_{2}}\phantom{\sum }\\ {} & \displaystyle \Leftrightarrow & \displaystyle 0=(1-p\tau {({t_{z}})_{2}}){t^{p-1}}-{t^{-1}}+p{t^{p-1}}\tau {({t_{z}})_{2}}\phantom{\sum \limits_{0}}\\ {} & \displaystyle \Leftrightarrow & \displaystyle t=1.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence, the infimum of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_812"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> over <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_813"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\partial {D_{z}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is attained at <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_814"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{z}^{\ast }}=({z^{q}},1)={z^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> Since <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_815"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is strictly convex (see properties of the Legendre–Fenchel transform), this minimum is unique. Thereby, our claim is proven.  □</p></statement><statement id="j_vmsta182_stat_032"><label>Proof of Lemma 7.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_816"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be such that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_817"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast }}=({z^{q}},1)\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, set <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_818"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${z^{\ast \ast }}:=({z^{q}},1,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_819"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</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:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{S}}(t):=[{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{1}},{t_{2}})-\log ({t_{3}})]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_820"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\in {\mathbb{R}^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We use the definitions of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_821"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{\| Z\| }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_822"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{U}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, together with Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_005">5</xref>, to get that 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_127">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac linethickness="0">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac linethickness="0">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac linethickness="0">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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">t</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">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac linethickness="0">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)& \displaystyle =& \displaystyle \underset{\genfrac{}{}{0pt}{}{z={t_{1}^{1/q}}{t_{2}^{-1/p}}{t_{3}}}{{t_{1}},{t_{2}}>0,{t_{3}}\in (0,1]}}{\inf }{\mathcal{I}_{S}}(t)\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \underset{\genfrac{}{}{0pt}{}{z={z_{1}}{z_{2}}}{{z_{1}}>0,{z_{2}}\in (0,1]}}{\inf }\left[\underset{\genfrac{}{}{0pt}{}{{t_{1}},{t_{2}}>0}{{t_{1}^{1/q}}{t_{2}^{-1/p}}={z_{1}}}}{\inf }{\Lambda _{p}^{\ast }}({t_{1}},{t_{2}})+{\mathcal{I}_{U}}({z_{2}})\right]\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \underset{\genfrac{}{}{0pt}{}{z={z_{1}}{z_{2}}}{{z_{1}}>0,{z_{2}}\in (0,1]}}{\inf }\left[{\Lambda _{p}^{\ast }}({z_{1}^{q}},1)-\log ({z_{2}})\right].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
By the same arguments as in the proof of Lemma <xref rid="j_vmsta182_stat_019">17</xref>, we know that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_823"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)={\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{q}},1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is strictly convex in <italic>z</italic> on <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_824"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with a unique root in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_825"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, it follows that for <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_826"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_827"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z\in {\mathcal{J}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the function <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_828"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)={\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{q}},1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is strictly increasing in <italic>z</italic>. Since <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_829"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{2}}\le 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_830"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$z={z_{1}}{z_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_831"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1<q$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_832"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{1}^{q}}\ge z>{m_{p,q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, meaning that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_833"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Lambda _{p}^{\ast }}({z_{1}^{q}},1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is strictly increasing in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_834"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, we can see that <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_835"><alternatives><mml:math>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$-\log ({z_{2}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is strictly decreasing in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_836"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, rewriting <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_837"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with respect to <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_838"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> then gives 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_128">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac linethickness="0">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo maxsize="1.61em" minsize="1.61em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)& \displaystyle =& \displaystyle \underset{\genfrac{}{}{0pt}{}{{z_{1}}=z/{z_{2}}}{{z_{2}}\in (0,1]}}{\inf }\left[{\Lambda _{p}^{\ast }}\Big({\Big(\frac{z}{{z_{2}}}\Big)^{q}},1\Big)-\log ({z_{2}})\right],\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is strictly decreasing in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_839"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, choosing <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_840"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{2}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> gives <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_841"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{1}}=z$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and 
<disp-formula id="j_vmsta182_eq_129">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{I}_{\| Z\| }}(z)={\mathcal{I}_{S}}({z^{\ast \ast }})={\Lambda _{p}^{\ast }}({z^{\ast }}),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
finishing the proof.  □</p></statement></app></app-group>
<ack id="j_vmsta182_ack_001">
<title>Acknowledgments</title>
<p>The author would like to thank Kavita Ramanan and Joscha Prochno for the insightful exchanges on the topic of sharp large deviations in asymptotic geometric analysis. Furthermore, the author would like to thank his supervisor Christoph Thäle for the helpful discussions, feedback and constructive criticism throughout the writing of this paper.</p></ack>
<ref-list id="j_vmsta182_reflist_001">
<title>References</title>
<ref id="j_vmsta182_ref_001">
<label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Adriani</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Baldi</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>: <article-title>Sharp estimates of deviations of the sample mean in many dimensions</article-title>. <source>Ann. Inst. Henri Poincaré Probab. Stat.</source> <volume>33</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>371</fpage>–<lpage>385</lpage> (<year>1997</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1457057">MR1457057</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_002">
<label>[2]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Alonso-Gutiérrez</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Prochno</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: Thin-shell concentration for random vectors in Orlicz balls via moderate deviations and Gibbs measures. <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://arxiv.org/abs/arXiv:2011.07523">arXiv:2011.07523</ext-link> (2020)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_003">
<label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Alonso-Gutiérrez</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Prochno</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Thäle</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>: <article-title>Large deviations for high-dimensional random projections of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_842"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls</article-title>. <source>Adv. Appl. Math.</source> <volume>99</volume>, <fpage>1</fpage>–<lpage>35</lpage> (<year>2018</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3806754">MR3806754</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.aam.2018.04.003" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.aam.2018.04.003</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_004">
<label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Alonso-Gutiérrez</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Prochno</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Thäle</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>: <article-title>Gaussian fluctuations for high-dimensional random projections of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_843"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls</article-title>. <source>Bernoulli</source> <volume>25</volume>(<issue>4A</issue>), <fpage>3139</fpage>–<lpage>3174</lpage> (<year>2019</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4003577">MR4003577</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.3150/18-BEJ1084" xlink:type="simple">https://doi.org/10.3150/18-BEJ1084</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_005">
<label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Anttila</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ball</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Perissinaki</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>: <article-title>The central limit problem for convex bodies</article-title>. <source>Trans. Am. Math. Soc.</source> <volume>355</volume>(<issue>12</issue>), <fpage>4723</fpage>–<lpage>4735</lpage> (<year>2003</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1997580">MR1997580</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1090/S0002-9947-03-03085-X" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1090/S0002-9947-03-03085-X</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_006">
<label>[6]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Artstein-Avidan</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Giannopoulos</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Milman</surname>, <given-names>V.D.</given-names></string-name>: <source>Asymptotic Geometric Analysis. Part I</source>. <series>Mathematical Surveys and Monographs</series>, vol. <volume>202</volume>, p. <fpage>451</fpage>. <publisher-name>American Mathematical Society</publisher-name>, <publisher-loc>Providence, RI</publisher-loc> (<year>2015</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3331351">MR3331351</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1090/surv/202" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1090/surv/202</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_007">
<label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bahadur</surname>, <given-names>R.R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ranga Rao</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>: <article-title>On deviations of the sample mean</article-title>. <source>Ann. Math. Stat.</source> <volume>31</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>1015</fpage>–<lpage>1027</lpage> (<year>1960</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0117775">MR0117775</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1214/aoms/1177705674" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1214/aoms/1177705674</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_008">
<label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Barthe</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Guédon</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mendelson</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Naor</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <article-title>A probabilistic approach to the geometry of the <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_844"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-ball</article-title>. <source>Ann. Probab.</source> <volume>33</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>480</fpage>–<lpage>513</lpage> (<year>2005</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2123199">MR2123199</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1214/009117904000000874" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1214/009117904000000874</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_009">
<label>[9]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Bleistein</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Handelsmann</surname>, <given-names>R.A.</given-names></string-name>: <source>Asymptotic Expansions of Integrals</source>. <publisher-name>Dover Publications, Inc., New York</publisher-name> (<year>1975</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0863284">MR0863284</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_010">
<label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Borovkov</surname>, <given-names>A.A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rogozin</surname>, <given-names>B.A.</given-names></string-name>: <article-title>On the central limit theorem in the higher-dimensional case</article-title>. <source>Teor. Veroâtn. Primen.</source> <volume>10</volume>, <fpage>61</fpage>–<lpage>69</lpage> (<year>1965</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0173279">MR0173279</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_011">
<label>[11]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Brazitikos</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Giannopoulos</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Valettas</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Vritsiou</surname>, <given-names>B.-H.</given-names></string-name>: <source>Geometry of Isotropic Convex Bodies</source>. <series>Mathematical Surveys and Monographs</series>, vol. <volume>196</volume>, p. <fpage>594</fpage>. <publisher-name>American Mathematical Society, Providence, RI</publisher-name> (<year>2014</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3185453">MR3185453</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1090/surv/196" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1090/surv/196</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_012">
<label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Breitung</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hohenbichler</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>Asymptotic approximations for multivariate integrals with an application to multinormal probabilities</article-title>. <source>J. Multivar. Anal.</source> <volume>30</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>80</fpage>–<lpage>97</lpage> (<year>1989</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1003710">MR1003710</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/0047-259X(89)90089-4" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/0047-259X(89)90089-4</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_013">
<label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Cramér</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>: <article-title>Sur un nouveau théorème-limite de la théorie des probabilités</article-title>. <source>Actual. Sci. Ind.</source> <volume>736</volume>, <fpage>5</fpage>–<lpage>23</lpage> (<year>1938</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_014">
<label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Daniels</surname>, <given-names>H.E.</given-names></string-name>: <article-title>Saddlepoint approximations in statistics</article-title>. <source>Ann. Math. Stat.</source> <volume>25</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>631</fpage>–<lpage>650</lpage> (<year>1954</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0066602">MR0066602</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1214/aoms/1177728652" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1214/aoms/1177728652</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_015">
<label>[15]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>DasGupta</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <source>Fundamentals of Probability: a First Course</source>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2010</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2583199">MR2583199</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-1-4419-5780-1" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/978-1-4419-5780-1</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_016">
<label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Debye</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>: <article-title>Nährungsformeln für die Zylinderfunktionen für große Werte des Arguments und unbeschränkt veränderliche Werte des Index</article-title>. <source>Math. Ann.</source> <volume>67</volume>, <fpage>535</fpage>–<lpage>558</lpage> (<year>1909</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1511547">MR1511547</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/BF01450097" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/BF01450097</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_017">
<label>[17]</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>. <series>Stochastic Modelling and Applied Probability</series>, vol. <volume>38</volume>, p. <fpage>396</fpage>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2010</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2571413">MR2571413</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-3-642-03311-7" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/978-3-642-03311-7</ext-link>. <comment>Corrected reprint of the second (1998) edition</comment>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_018">
<label>[18]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>den Hollander</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>: <source>Large Deviations</source>. <series>Fields Institute Monographs</series>, vol. <volume>14</volume>, p. <fpage>143</fpage>. <publisher-name>American Mathematical Society, Providence, RI</publisher-name> (<year>2000</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1739680">MR1739680</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_019">
<label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Esscher</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>: <article-title>On the probability function in the collective theory of risk</article-title>. <source>Scand. Actuar. J.</source> <volume>1932</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>175</fpage>–<lpage>195</lpage> (<year>1932</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1080/03461238.1932.10405883" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1080/03461238.1932.10405883</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_020">
<label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Gantert</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kim</surname>, <given-names>S.S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ramanan</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>: <article-title>Large deviations for random projections of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_845"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell ^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> balls</article-title>. <source>Ann. Probab.</source> <volume>45</volume>, <fpage>4419</fpage>–<lpage>4476</lpage> (<year>2017</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3737915">MR3737915</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1214/16-AOP1169" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1214/16-AOP1169</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_021">
<label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Goldman</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>: <article-title>Curvature formulas for implicit curves and surfaces</article-title>. <source>Comput. Aided Geom. Des.</source> <volume>22</volume>(<issue>7</issue>), <fpage>632</fpage>–<lpage>658</lpage> (<year>2005</year>). <comment>Geometric Modelling and Differential Geometry</comment>. <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2169053">MR2169053</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.cagd.2005.06.005" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.cagd.2005.06.005</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_022">
<label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Gromov</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Milman</surname>, <given-names>V.D.</given-names></string-name>: <article-title>Generalization of the spherical isoperimetric inequality to uniformly convex banach spaces</article-title>. <source>Compos. Math.</source> <volume>62</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>263</fpage>–<lpage>282</lpage> (<year>1987</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0901393">MR0901393</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_023">
<label>[23]</label><mixed-citation publication-type="chapter"> <string-name><surname>Guédon</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>: <chapter-title>Concentration phenomena in high dimensional geometry</chapter-title>. In: <source>Journées MAS 2012</source>. <series>ESAIM Proc.</series>, vol. <volume>44</volume>, pp. <fpage>47</fpage>–<lpage>60</lpage>. <publisher-name>EDP Sci.</publisher-name>, <publisher-loc>Les Ulis</publisher-loc> (<year>2014</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3178607">MR3178607</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1051/proc/201444002" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1051/proc/201444002</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_024">
<label>[24]</label><mixed-citation publication-type="chapter"> <string-name><surname>Guédon</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Nayar</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tkocz</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>: <chapter-title>Concentration inequalities and geometry of convex bodies</chapter-title>. In: <source>Analytical and Probabilistic Methods in the Geometry of Convex Bodies</source>. <series>IMPAN Lect. Notes</series>, vol. <volume>2</volume>, pp. <fpage>9</fpage>–<lpage>86</lpage>. <publisher-name>Polish Acad. Sci. Inst. Math.</publisher-name>, <publisher-loc>Warsaw</publisher-loc> (<year>2014</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3329056">MR3329056</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_025">
<label>[25]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Hicks</surname>, <given-names>N.J.</given-names></string-name>: <source>Notes on Differential Geometry</source>. <series>Van Nostrand Mathematical Studies</series>, vol. <volume>3</volume>. <publisher-name>D. Van Nostrand Company, Inc.</publisher-name>, <publisher-loc>Princeton, N.J.-Toronto-New York-London</publisher-loc> (<year>1965</year>). VI, 183 p. <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0179691">MR0179691</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_026">
<label>[26]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Jensen</surname>, <given-names>J.L.</given-names></string-name>: <source>Saddlepoint Approximations</source>. <series>Oxford Science Publications</series>. <publisher-name>Clarendon Press</publisher-name> (<year>1995</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1354837">MR1354837</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_027">
<label>[27]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kabluchko</surname>, <given-names>Z.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Prochno</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <article-title>The maximum entropy principle and volumetric properties of Orlicz balls</article-title>. <source>J. Math. Anal. Appl.</source> <volume>495</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>124687</fpage> (<year>2021</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4172842">MR4172842</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2020.124687" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2020.124687</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_028">
<label>[28]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kabluchko</surname>, <given-names>Z.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Prochno</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Thäle</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>: <article-title>High-dimensional limit theorems for random vectors in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_846"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls</article-title>. <source>Commun. Contemp. Math.</source> <volume>21</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>1750092</fpage>, 30 p. (<year>2019</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3904638">MR3904638</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1142/S0219199717500924" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1142/S0219199717500924</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_029">
<label>[29]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kabluchko</surname>, <given-names>Z.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Prochno</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Thäle</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>: <article-title>Sanov-type large deviations in Schatten classes</article-title>. <source>Ann. Inst. Henri Poincaré Probab. Stat.</source> <volume>56</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>928</fpage>–<lpage>953</lpage> (<year>2019</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4076771">MR4076771</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1214/19-AIHP989" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1214/19-AIHP989</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_030">
<label>[30]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kabluchko</surname>, <given-names>Z.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Prochno</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Thäle</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>: <article-title>High-dimensional limit theorems for random vectors in <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_847"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls. II</article-title>. <source>Commun. Contemp. Math.</source> (to appear) (<year>2019</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4216415">MR4216415</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1142/S0219199719500731" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1142/S0219199719500731</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_031">
<label>[31]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Kallenberg</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>: <source>Foundations of Modern Probability</source>, <edition>2</edition>nd edn. <series>Probability and its Applications</series>, p. <fpage>638</fpage>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2002</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1876169">MR1876169</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-1-4757-4015-8" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/978-1-4757-4015-8</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_032">
<label>[32]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Kim</surname>, <given-names>S.S.</given-names></string-name>: Problems at the interface of probability and convex geometry: Random projections and constrained processes. Ph.D. thesis, Brown University (2017)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_033">
<label>[33]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kim</surname>, <given-names>S.S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ramanan</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>: <article-title>A conditional limit theorem for high-dimensional <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_848"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell ^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-spheres</article-title>. <source>J. Appl. Probab.</source> <volume>55</volume>, <fpage>1060</fpage>–<lpage>1077</lpage> (<year>2018</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3899928">MR3899928</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1017/jpr.2018.71" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1017/jpr.2018.71</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_034">
<label>[34]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Klartag</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name>: <article-title>A central limit theorem for convex sets</article-title>. <source>Invent. Math.</source> <volume>168</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>91</fpage>–<lpage>131</lpage> (<year>2007</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2285748">MR2285748</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00222-006-0028-8" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00222-006-0028-8</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_035">
<label>[35]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Klartag</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name>: <article-title>Power-law estimates for the central limit theorem for convex sets</article-title>. <source>J. Funct. Anal.</source> <volume>245</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>284</fpage>–<lpage>310</lpage> (<year>2007</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2311626">MR2311626</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jfa.2006.12.005" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.jfa.2006.12.005</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_036">
<label>[36]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Klingenberg</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hoffman</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>: <source>A Course in Differential Geometry</source>. <series>Graduate Texts in Mathematics</series>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2013</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0474045">MR0474045</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_037">
<label>[37]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Liao</surname>, <given-names>Y.-T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ramanan</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>: Geometric sharp large deviations for random projections of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_849"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> spheres and balls. <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://arxiv.org/abs/arXiv:2001.04053v2">arXiv:2001.04053v2</ext-link> (2020).</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_038">
<label>[38]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Naor</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <article-title>The surface measure and cone measure on the sphere of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_850"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>ℓ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\ell _{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></article-title>. <source>Trans. Am. Math. Soc.</source> <volume>359</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>1045</fpage>–<lpage>1079</lpage> (<year>2007</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2262841">MR2262841</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1090/S0002-9947-06-03939-0" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1090/S0002-9947-06-03939-0</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_039">
<label>[39]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Petrov</surname>, <given-names>V.V.</given-names></string-name>: <article-title>On the probabilities of large deviations for sums of independent random variables</article-title>. <source>Teor. Veroâtn. Primen.</source> <volume>10</volume>, <fpage>310</fpage>–<lpage>322</lpage> (<year>1965</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0185645">MR0185645</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_040">
<label>[40]</label><mixed-citation publication-type="chapter"> <string-name><surname>Prochno</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Thäle</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Turchi</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>: <chapter-title>Geometry of ℓ<sub><italic>p</italic></sub><sup><italic>n</italic></sup>-balls: Classical results and recent developments</chapter-title>. In: <source>High Dimensional Probability VIII</source>. <series>Progress in Probability</series>. <string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Gozlan</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Latala</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Loucini</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Madiman</surname></string-name> eds. <publisher-name>Birkhäuser</publisher-name> (<year>2019</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4181365">MR4181365</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_041">
<label>[41]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Rachev</surname>, <given-names>S.T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rüschendorf</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>: <article-title>Approximate independence of distributions on spheres and their stability properties</article-title>. <source>Ann. Probab.</source> <volume>19</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>1311</fpage>–<lpage>1337</lpage> (<year>1991</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1112418">MR1112418</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_042">
<label>[42]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Richter</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>: <article-title>Local limit theorems for large deviations</article-title>. <source>Dokl. Akad. Nauk SSSR</source> <volume>115</volume>, <fpage>53</fpage>–<lpage>56</lpage> (<year>1957</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0093816">MR0093816</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_043">
<label>[43]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Richter</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>: <article-title>Mehrdimensionale lokale Grenzwertsätze für grosse Abweichungen</article-title>. <source>Teor. Veroâtn. Primen.</source> <volume>3</volume>, <fpage>107</fpage>–<lpage>114</lpage> (<year>1958</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0093814">MR0093814</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_044">
<label>[44]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Rockafellar</surname>, <given-names>R.T.</given-names></string-name>: <source>Convex Analysis</source>, vol. <volume>36</volume>. <publisher-name>Princeton University Press</publisher-name> (<year>1970</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0274683">MR0274683</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_045">
<label>[45]</label><mixed-citation publication-type="chapter"> <string-name><surname>Schechtman</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Schmuckenschläger</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <chapter-title>Another remark on the volume of the intersection of two <italic>L</italic><sub><italic>p</italic></sub><sup><italic>n</italic></sup> balls</chapter-title>. In: <source>Geometric Aspects of Functional Analysis (1989–90)</source>. <series>Lecture Notes in Math.</series>, vol. <volume>1469</volume>, pp. <fpage>174</fpage>–<lpage>178</lpage>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>1991</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1122622">MR1122622</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_046">
<label>[46]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Schechtman</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zinn</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <article-title>On the volume of the intersection of two <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_851"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${L_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> balls</article-title>. <source>Proc. Am. Math. Soc.</source> <volume>110</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>217</fpage>–<lpage>224</lpage> (<year>1990</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1015684">MR1015684</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.2307/2048262" xlink:type="simple">https://doi.org/10.2307/2048262</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_047">
<label>[47]</label><mixed-citation publication-type="chapter"> <string-name><surname>Schechtman</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zinn</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <chapter-title>Concentration on the <italic>l</italic><sub><italic>p</italic></sub><sup><italic>n</italic></sup> ball</chapter-title>. In: <source>Geometric Aspects of Functional Analysis</source>. <series>Lecture Notes in Math.</series>, vol. <volume>1745</volume>, pp. <fpage>245</fpage>–<lpage>256</lpage>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2000</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1796723">MR1796723</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/BFb0107218" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/BFb0107218</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_048">
<label>[48]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Schmuckenschläger</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>CLT and the volume of intersections of <inline-formula id="j_vmsta182_ineq_852"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${l_{p}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-balls</article-title>. <source>Geom. Dedic.</source> <volume>85</volume>(<issue>1-3</issue>), <fpage>189</fpage>–<lpage>195</lpage> (<year>2001</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1845607">MR1845607</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1023/A:1010353121014" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1023/A:1010353121014</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta182_ref_049">
<label>[49]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Vershynin</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>: <source>High-Dimensional Probability: An Introduction with Applications in Data Science</source>. <series>Cambridge Series in Statistical and Probabilistic Mathematics</series>. <publisher-name>Cambridge University Press</publisher-name> (<year>2018</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3837109">MR3837109</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1017/9781108231596" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1017/9781108231596</ext-link></mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>
