<?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">VMSTA312</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.15559/26-VMSTA312</article-id>
<article-categories><subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>Scaling limits for the discretization error of a Brownian stochastic integral</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Dolinsky</surname><given-names>Yan</given-names></name><email xlink:href="mailto:yan.dolinsky@mail.huji.ac.il">yan.dolinsky@mail.huji.ac.il</email><xref rid="j_vmsta312_aff_001" ref-type="aff"/>
</contrib>
<aff id="j_vmsta312_aff_001"><institution>Hebrew University</institution>, Department of Statistics, Mount Scopus, Jerusalem, <country country="IL">Israel</country></aff>
</contrib-group>
<pub-date pub-type="ppub"><year>2026</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub"><day>4</day><month>11</month><year>2026</year></pub-date><volume content-type="ahead-of-print">0</volume><issue>0</issue><fpage>1</fpage><lpage>12</lpage><history><date date-type="received"><day>15</day><month>6</month><year>2026</year></date><date date-type="revised"><day>19</day><month>10</month><year>2026</year></date><date date-type="accepted"><day>19</day><month>10</month><year>2026</year></date></history>
<permissions><copyright-statement>© 2026 The Author(s). Published by VTeX.</copyright-statement><copyright-year>2026</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>In this note, we derive a large-deviation-type scaling limit for the discretization error of a Brownian stochastic integral. Somewhat surprisingly, and to the best of our knowledge, this result has not been previously obtained in the literature.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<label>Keywords</label>
<kwd>Brownian motion</kwd>
<kwd>discretization of stochastic integrals</kwd>
<kwd>scaling limits</kwd>
</kwd-group>
<kwd-group kwd-group-type="MSC2020">
<label>2020 MSC</label>
<kwd>60F10</kwd>
<kwd>60H05</kwd>
</kwd-group>
<funding-group><funding-statement>Supported by the ISF grant 305/25.</funding-statement></funding-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="j_vmsta312_s_001">
<label>1</label>
<title>Introduction and the main result</title>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_001"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$W={({W_{t}})_{t\ge 0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a standard one-dimensional Brownian motion defined on a probability space <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_002"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(\Omega ,\mathcal{F},\mathbb{P})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and endowed with its augmented natural filtration <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_003"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${({\mathcal{F}_{t}})_{t\ge 0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The well-known Martingale Representation Theorem (see [<xref rid="j_vmsta312_ref_017" ref-type="bibr">17</xref>, Section 4]) states that, for a measurable function <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_004"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo>→</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> such that <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_005"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$f({W_{1}})\in {L_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_001">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[f({W_{1}})=u(0,0)+{\int _{0}^{1}}{u_{x}}(t,{W_{t}})\hspace{1.67pt}d{W_{t}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
where <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_006"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$u=u(t,x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the unique solution, under suitable growth conditions, of the heat equation
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_002">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{u_{t}}+\frac{1}{2}{u_{\mathit{xx}}}=0,\hspace{20.0pt}u(1,x)=f(x),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
and is given by
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_003">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dy</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[u(t,x):=\mathbb{E}\Bigl[f(x+{W_{1-t}})\Bigr]=\frac{1}{\sqrt{2\pi }}{\int _{\mathbb{R}}}f\Bigl(x+\sqrt{1-t}\hspace{1.67pt}y\Bigr){e^{-{y^{2}}/2}}\hspace{1.67pt}\mathit{dy}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>From the point of view of mathematical finance, the Martingale Representation Theorem can be viewed as a perfect replication result, and the process
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_004">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{\Bigl({u_{x}}(t,{W_{t}})\Bigr)_{t\in [0,1)}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
is the corresponding delta-hedging strategy. In real market conditions, however, portfolio rebalancing can occur only at discrete times. Roughly speaking, as the frequency of rebalancing increases and the discrete hedging strategy approaches continuous rebalancing, the corresponding portfolio values converge to those of the continuously rebalanced portfolio.</p>
<p>Before formulating our main result, we need some preparation. Introduce the function
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_005">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\Psi (c):=\frac{-c-\log (1-c)}{2},\hspace{20.0pt}c\lt 1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Observe that, for a standard normal random variable <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_007"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\sim N(0,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_006">
<label>(1)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">[</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mo>∀</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\mathbb{E}\Biggl[\exp \Biggl(\frac{c}{2}\Bigl({Z^{2}}-1\Bigr)\Biggr)\Biggr]={e^{\Psi (c)}},\hspace{20.0pt}\forall c\lt 1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>We now arrive at our main result, which will be proved in the next section.</p>
<p><statement id="j_vmsta312_stat_001"><label>Theorem 1.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_008"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$f\in {C^{3}}(\mathbb{R})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be such that</italic>
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_007">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[-\mathrm{\infty }\lt \inf \limits_{x\in \mathbb{R}}{f^{\prime \prime }}(x)\le \sup \limits_{x\in \mathbb{R}}{f^{\prime \prime }}(x)\lt 1,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<italic>and suppose that</italic> <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_009"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${f^{\prime \prime \prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is Lipschitz continuous.</italic></p>
<p><italic>Set</italic>
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_008">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</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:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{S_{n}}:=f({W_{1}})-u(0,0)-{\sum \limits_{k=0}^{n-1}}{u_{x}}\Biggl(\frac{k}{n},{W_{\frac{k}{n}}}\Biggr)({W_{\frac{k+1}{n}}}-{W_{\frac{k}{n}}}),\hspace{20.0pt}n\in \mathbb{N},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<italic>and define</italic> <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_010"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$g:[0,1]\to {\mathbb{R}_{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>by</italic>
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_009">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[g(t):=\sup \limits_{x\in \mathbb{R}}\Psi \Bigl({u_{\mathit{xx}}}(t,x)\Bigr).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<italic>Then</italic> <italic>g</italic> <italic>is a continuous function and</italic>
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_010">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>lim</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\lim \limits_{n\to \mathrm{\infty }}\frac{1}{n}\log \mathbb{E}\Bigl[{e^{\hspace{1.67pt}n{S_{n}}}}\Bigr]={\int _{0}^{1}}g(t)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement></p>
<p>Although discrete-time hedging in the Brownian setting has been studied extensively, the existing literature has focused primarily on the approximation of hedging strategies and stochastic integrals. The convergence of discrete-time delta hedging on equidistant grids was analyzed in [<xref rid="j_vmsta312_ref_001" ref-type="bibr">1</xref>, <xref rid="j_vmsta312_ref_015" ref-type="bibr">15</xref>, <xref rid="j_vmsta312_ref_016" ref-type="bibr">16</xref>], while [<xref rid="j_vmsta312_ref_009" ref-type="bibr">9</xref>, <xref rid="j_vmsta312_ref_012" ref-type="bibr">12</xref>, <xref rid="j_vmsta312_ref_014" ref-type="bibr">14</xref>, <xref rid="j_vmsta312_ref_011" ref-type="bibr">11</xref>] considered more general deterministic discretization schemes. The connection between fractional smoothness of the payoff and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_011"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${L_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of stochastic integrals, including approximation along equidistant, adapted, and certain random time nets, was studied in [<xref rid="j_vmsta312_ref_013" ref-type="bibr">13</xref>]. The papers [<xref rid="j_vmsta312_ref_010" ref-type="bibr">10</xref>, <xref rid="j_vmsta312_ref_007" ref-type="bibr">7</xref>, <xref rid="j_vmsta312_ref_008" ref-type="bibr">8</xref>, <xref rid="j_vmsta312_ref_003" ref-type="bibr">3</xref>] further investigated discretization schemes based on random stopping times.</p>
<p>These works are concerned with discretization errors under a fixed preference specification. By contrast, our analysis is carried out in a large-deviations regime induced by an exponential scaling of the risk-aversion parameter and is a natural continuation of the papers [<xref rid="j_vmsta312_ref_004" ref-type="bibr">4</xref>, <xref rid="j_vmsta312_ref_005" ref-type="bibr">5</xref>], which investigated the following question: if an investor is allowed to rebalance only on an equidistant grid of <italic>n</italic> trading times, what is the limiting behavior, as <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_012"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \mathrm{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, under exponential utility with risk-aversion parameter <italic>n</italic>? The corresponding asymptotically optimal rebalancing strategy is characterized by a nonlinear PDE that does not admit an explicit solution.</p>
<p>In the present paper, we analyze the same scaling regime but replace the asymptotically optimal rebalancing strategy with the simpler strategy obtained by directly discretizing the continuous-time delta hedge.</p>
<p>The assumption
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_011">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\sup \limits_{x\in \mathbb{R}}{f^{\prime \prime }}(x)\lt 1\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
is natural for ensuring that the scaling limit is finite, and it was also imposed in [<xref rid="j_vmsta312_ref_004" ref-type="bibr">4</xref>, <xref rid="j_vmsta312_ref_005" ref-type="bibr">5</xref>]. To gain some intuition, consider
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_012">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[f(x)=\frac{1}{2}{x^{2}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Then
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_013">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="30.09pt" minsize="30.09pt">(</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</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:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="30.09pt" minsize="30.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{S_{n}}=\frac{1}{2}\Biggl({\sum \limits_{k=0}^{n-1}}{({W_{\frac{k+1}{n}}}-{W_{\frac{k}{n}}})^{2}}-1\Biggr),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
and therefore
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_014">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\mathbb{E}\Bigl[{e^{n{S_{n}}}}\Bigr]=\mathrm{\infty }\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
for all <italic>n</italic>.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta312_s_002">
<label>2</label>
<title>Proof of Theorem <xref rid="j_vmsta312_stat_001">1</xref></title>
<p>Given a function <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_013"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$H:[0,1]\times \mathbb{R}\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we say that <italic>H</italic> is Lipschitz continuous if there exists <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_014"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$L\lt \mathrm{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_015">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\Bigl|H(t,x)-H(s,y)\Bigr|\le L\Bigl(|t-s|+|x-y|\Bigr),\hspace{20.0pt}(t,x),(s,y)\in [0,1]\times \mathbb{R}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p><statement id="j_vmsta312_stat_002"><label>Proof.</label>
<p>We start with some preparations. For <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_015"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>∈</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_vmsta312_ineq_016"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>…</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$j=0,1,\dots ,n-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, let
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_016">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{I_{j}^{n}}=u\Biggl(\frac{j+1}{n},{W_{\frac{j+1}{n}}}\Biggr)-u\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}\Biggr)-{u_{x}}\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}\Biggr)({W_{\frac{j+1}{n}}}-{W_{\frac{j}{n}}})\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
and
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_017">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{Z_{j}^{n}}:=\sqrt{n}({W_{\frac{j+1}{n}}}-{W_{\frac{j}{n}}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Set
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_018">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[a:=\sup \limits_{x\in \mathbb{R}}{f^{\prime \prime }}(x)\lt 1,\hspace{20.0pt}b:=\frac{1}{2}\sup \limits_{x\in \mathbb{R}}\Bigl|{f^{\prime \prime }}(x)\Bigr|.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Then
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_019">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{u_{\mathit{xx}}}(t,x)\le a,\hspace{20.0pt}\Bigl|{u_{t}}(t,x)\Bigr|=\frac{1}{2}\Bigl|{u_{\mathit{xx}}}(t,x)\Bigr|\le b,\hspace{20.0pt}(t,x)\in [0,1]\times \mathbb{R}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Clearly, for all <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_017"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>∈</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_vmsta312_ineq_018"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$j=0,1,...,n-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we have
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_020">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle {I_{j}^{n}}& \displaystyle =u\Biggl(\frac{j+1}{n},{W_{\frac{j+1}{n}}}\Biggr)-u\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j+1}{n}}}\Biggr)\\ {} & \displaystyle \hspace{10.0pt}+u\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}+\frac{{Z_{j}^{n}}}{\sqrt{n}}\Biggr)-u\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}\Biggr)-{u_{x}}\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}\Biggr)\frac{{Z_{j}^{n}}}{\sqrt{n}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
By the fundamental theorem of calculus, for the first difference we have
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_021">
<label>(2)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">ds</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[u\Biggl(\frac{j+1}{n},{W_{\frac{j+1}{n}}}\Biggr)-u\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j+1}{n}}}\Biggr)={\int _{0}^{1/n}}{u_{t}}\Biggl(\frac{j}{n}+s,{W_{\frac{j+1}{n}}}\Biggr)\hspace{1.67pt}\mathit{ds}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
For the second difference, the one-dimensional Taylor formula with integral remainder,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_022">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">rh</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dr</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[F(x+h)-F(x)-{F^{\prime }}(x)h={h^{2}}{\int _{0}^{1}}(1-r){F^{\prime \prime }}(x+\mathit{rh})\hspace{1.67pt}\mathit{dr},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
applied to <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_019"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$F(x):=u(\frac{j}{n},x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_020"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math><tex-math><![CDATA[$h:=\frac{{Z_{j}^{n}}}{\sqrt{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, gives
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_023">
<label>(3)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dr</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle u\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}+\frac{{Z_{j}^{n}}}{\sqrt{n}}\Biggr)-u\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}\Biggr)-{u_{x}}\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}\Biggr)\frac{{Z_{j}^{n}}}{\sqrt{n}}\\ {} & \displaystyle \hspace{10.0pt}=\frac{{|{Z_{j}^{n}}|^{2}}}{n}{\int _{0}^{1}}(1-r){u_{\mathit{xx}}}\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}+r\frac{{Z_{j}^{n}}}{\sqrt{n}}\Biggr)\hspace{1.67pt}\mathit{dr}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Since, by Lemma <xref rid="j_vmsta312_stat_004">1</xref>, <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_021"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_022"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{\mathit{xx}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are Lipschitz continuous on <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_023"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,1]\times \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, combining (<xref rid="j_vmsta312_eq_021">2</xref>) and (<xref rid="j_vmsta312_eq_023">3</xref>) we obtain that there exists a constant <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_024"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{L}\gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that, for all <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_025"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\ge 2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_026"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>…</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$j=0,1,\dots ,n-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_024">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="21.7pt" minsize="21.7pt">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="21.7pt" minsize="21.7pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mo>≤</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \Biggl|n{I_{j}^{n}}-{u_{t}}\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}\Biggr)-\frac{1}{2}{u_{\mathit{xx}}}\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}\Biggr){\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|^{2}}\Biggr|\\ {} & \displaystyle \hspace{10.0pt}\le \hat{L}\Biggl(\frac{1}{n}+\frac{|{Z_{j}^{n}}|}{\sqrt{n}}+\frac{{|{Z_{j}^{n}}|^{3}}}{\sqrt{n}}\Biggr).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
In particular, using <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_027"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{t}}=-{u_{\mathit{xx}}}/2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and increasing <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_028"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{L}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> if necessary, for all <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_029"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\ge 2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_025">
<label>(4)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="21.7pt" minsize="21.7pt">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="21.7pt" minsize="21.7pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mrow>
<mml:mtext>on the event</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\Biggl|n{I_{j}^{n}}-\frac{1}{2}{u_{\mathit{xx}}}\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}\Biggr)\Bigl({\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|^{2}}-1\Bigr)\Biggr|\le \frac{\hat{L}}{\log n}\hspace{10.0pt}\text{on the event}\hspace{2.5pt}\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|\le {\Biggl(\frac{\sqrt{n}}{\log n}\Biggr)^{1/3}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Also we observe that by applying (<xref rid="j_vmsta312_eq_021">2</xref>), (<xref rid="j_vmsta312_eq_023">3</xref>) and the bounds <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_030"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$|{u_{t}}|\le b$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_031"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{\mathit{xx}}}\le a$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we have
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_026">
<label>(5)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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">b</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[n{I_{j}^{n}}\le b+\frac{a}{2}{\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|^{2}},\hspace{10.0pt}n\in \mathbb{N}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>We finish the preparations by noting that since <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_032"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{\mathit{xx}}}(t,x)\le a\lt 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_033"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$(t,x)\in [0,1]\times \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and Ψ is Lipschitz continuous on <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_034"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(-\mathrm{\infty },a]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, Lemma <xref rid="j_vmsta312_stat_004">1</xref> implies that <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_035"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Psi ({u_{\mathit{xx}}}(t,x))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is Lipschitz continuous on <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_036"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,1]\times \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, <italic>g</italic> is also Lipschitz continuous.</p>
<p>We now divide the remainder of the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta312_stat_001">1</xref> into two steps.</p>
<p><bold>Step I.</bold> In this step, we show the upper bound
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_027">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>lim sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\limsup \limits_{n\to \mathrm{\infty }}\frac{1}{n}\log \Bigl(\mathbb{E}\Bigl[{e^{\hspace{1.67pt}n{S_{n}}}}\Bigr]\Bigr)\le {\int _{0}^{1}}g(t)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Choose <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_037"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Clearly, <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_038"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S_{n}}={\sum _{j=0}^{n-1}}{I_{j}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Thus, to complete the proof of the upper bound, it suffices to show that there exists a constant <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_039"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$L\gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that, for all <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_040"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\ge 2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_041"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>…</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$j=0,1,\dots ,n-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_028">
<label>(6)</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="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 stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="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 stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\mathbb{E}\Bigl[{e^{\hspace{1.67pt}n{I_{j}^{n}}}}\Big|{\mathcal{F}_{j/n}}\Bigr]\le {e^{\frac{L}{\log n}+g(\frac{j}{n})}}+\frac{2{e^{b}}{(\log n)^{1/3}}}{\sqrt{2\pi }(1-a){n^{1/6}}}\exp \Biggl(-\frac{(1-a){n^{1/3}}}{2{(\log n)^{2/3}}}\Biggr).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Indeed, (<xref rid="j_vmsta312_eq_028">6</xref>) implies that for every <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_042"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\epsilon \gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and all sufficiently large <italic>n</italic>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_029">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>…</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\mathbb{E}\Bigl[{e^{\hspace{1.67pt}n{I_{j}^{n}}}}\Big|{\mathcal{F}_{j/n}}\Bigr]\le {e^{\epsilon +g(\frac{j}{n})}},\hspace{20.0pt}j=0,1,\dots ,n-1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Hence, by the tower property of conditional expectation,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_030">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">nϵ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</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:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\mathbb{E}\Bigl[{e^{\hspace{1.67pt}n{\sum _{j=0}^{n-1}}{I_{j}^{n}}}}\Bigr]\le {e^{\hspace{1.67pt}\mathit{n\epsilon }+{\sum _{j=0}^{n-1}}g(\frac{j}{n})}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Since <italic>g</italic> is continuous,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_031">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>lim sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\limsup \limits_{n\to \mathrm{\infty }}\frac{1}{n}\log \Bigl(\mathbb{E}\Bigl[{e^{\hspace{1.67pt}n{\sum _{j=0}^{n-1}}{I_{j}^{n}}}}\Bigr]\Bigr)\le \epsilon +{\int _{0}^{1}}g(t)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Since <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_043"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\epsilon \gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> was arbitrary, we obtain the desired upper bound.</p>
<p>It remains to prove (<xref rid="j_vmsta312_eq_028">6</xref>). Fix <italic>j</italic> and define the event
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_032">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">{</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{A_{j}^{n}}=\Biggl\{\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|\le {\Biggl(\frac{\sqrt{n}}{\log n}\Biggr)^{1/3}}\Biggr\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
We split the exponential according to the disjoint events <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_044"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${A_{j}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_045"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${({A_{j}^{n}})^{c}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Applying (<xref rid="j_vmsta312_eq_025">4</xref>) on <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_046"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${A_{j}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and (<xref rid="j_vmsta312_eq_026">5</xref>) on its complement gives
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_033">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle {e^{n{I_{j}^{n}}}}& \displaystyle ={e^{n{I_{j}^{n}}}}{\mathbf{1}_{{A_{j}^{n}}}}+{e^{n{I_{j}^{n}}}}{\mathbf{1}_{{({A_{j}^{n}})^{c}}}}\\ {} & \displaystyle \le \exp \Biggl(\frac{1}{2}{u_{\mathit{xx}}}\Biggl(\frac{j}{n},{W_{j/n}}\Biggr)\Bigl({\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|^{2}}-1\Bigr)+\frac{\hat{L}}{\log n}\Biggr){\mathbf{1}_{{A_{j}^{n}}}}\\ {} & \displaystyle \hspace{10.0pt}+\exp \Biggl(b+\frac{a}{2}{\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|^{2}}\Biggr){\mathbf{1}_{{({A_{j}^{n}})^{c}}}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
We now take conditional expectations and bound the first term by dropping its indicator.</p>
<p>Since <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_047"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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">N</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z_{j}^{n}}\sim N(0,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is independent of <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_048"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{F}_{j/n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we obtain
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_034">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">[</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="21.7pt" minsize="21.7pt">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">[</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">{</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">[</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">{</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}\Bigl[{e^{\hspace{1.67pt}n{I_{j}^{n}}}}\Big|{\mathcal{F}_{j/n}}\Bigr]& \displaystyle \le \exp \Biggl(\frac{\hat{L}}{\log n}\Biggr)\mathbb{E}\Biggl[\exp \Biggl(\frac{1}{2}{u_{\mathit{xx}}}\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}\Biggr)\Bigl({\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|^{2}}-1\Bigr)\Biggr)\Bigg|{\mathcal{F}_{j/n}}\Biggr]\\ {} & \displaystyle \hspace{10.0pt}+\mathbb{E}\Biggl[\exp \Biggl(b+\frac{a}{2}{\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|^{2}}\Biggr){\mathbf{1}_{\{|{Z_{j}^{n}}|\gt {(\frac{\sqrt{n}}{\log n})^{1/3}}\}}}\Biggr]\\ {} & \displaystyle =\exp \Biggl(\frac{\hat{L}}{\log n}+\Psi \Biggl({u_{\mathit{xx}}}\Biggl(\frac{j}{n},{W_{\frac{j}{n}}}\Biggr)\Biggr)\Biggr)\\ {} & \displaystyle \hspace{10.0pt}+\mathbb{E}\Biggl[\exp \Biggl(b+\frac{a}{2}{\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|^{2}}\Biggr){\mathbf{1}_{\{|{Z_{j}^{n}}|\gt {(\frac{\sqrt{n}}{\log n})^{1/3}}\}}}\Biggr].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Finally, by a direct estimate for the standard normal variable <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_049"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z_{j}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_035">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">[</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">{</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<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:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</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:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dz</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="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 stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="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 stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \mathbb{E}\Biggl[\exp \Biggl(b+\frac{a}{2}{\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|^{2}}\Biggr){\mathbf{1}_{\{|{Z_{j}^{n}}|\gt {(\frac{\sqrt{n}}{\log n})^{1/3}}\}}}\Biggr]\\ {} & \displaystyle \hspace{10.0pt}=\frac{2{e^{b}}}{\sqrt{2\pi }}{\int _{{(\frac{\sqrt{n}}{\log n})^{1/3}}}^{\mathrm{\infty }}}\exp \Biggl(-\frac{1-a}{2}{z^{2}}\Biggr)\hspace{1.67pt}\mathit{dz}\\ {} & \displaystyle \hspace{10.0pt}\le \frac{2{e^{b}}{(\log n)^{1/3}}}{\sqrt{2\pi }(1-a){n^{1/6}}}\exp \Biggl(-\frac{(1-a){n^{1/3}}}{2{(\log n)^{2/3}}}\Biggr).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
This yields (<xref rid="j_vmsta312_eq_028">6</xref>) and completes the first step.</p>
<p><bold>Step II.</bold> Fix <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_050"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\epsilon \gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. By Lemma <xref rid="j_vmsta312_stat_006">2</xref>, choose a continuous, piecewise-linear function <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_051"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$h:[0,1]\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, with <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_052"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$h(0)=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, such that
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_036">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{\int _{0}^{1}}\Psi \Bigl({u_{\mathit{xx}}}\Bigl(t,h(t)\Bigr)\Bigr)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}\ge {\int _{0}^{1}}g(t)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}-\epsilon .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Choose <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_053"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\delta \gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that, for all <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_054"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\in [0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_055"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$x,y\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_037">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mo>⟹</mml:mo>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[|x-y|\lt \delta \hspace{10.0pt}\Longrightarrow \hspace{10.0pt}\Bigl|\Psi \Bigl({u_{\mathit{xx}}}(t,x)\Bigr)-\Psi \Bigl({u_{\mathit{xx}}}(t,y)\Bigr)\Bigr|\lt \epsilon .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
For <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_056"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\ge 2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, retain the notation <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_057"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${I_{j}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_058"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z_{j}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from the preparations and set
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_038">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="18.09pt" minsize="18.09pt">{</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>max</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="18.09pt" minsize="18.09pt">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="18.09pt" minsize="18.09pt">{</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>max</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="18.09pt" minsize="18.09pt">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{c}\displaystyle {r_{n}}={\Biggl(\frac{\sqrt{n}}{\log n}\Biggr)^{1/3}},\hspace{20.0pt}{F_{n}}=\Biggl\{\max \limits_{0\le j\lt n}\Bigl|{Z_{j}^{n}}\Bigr|\le {r_{n}}\Biggr\},\\ {} \displaystyle {E_{n}}=\Biggl\{\max \limits_{0\le j\le n}\Bigl|{W_{j/n}}-h(j/n)\Bigr|\lt \delta \Biggr\}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
The local remainder estimate (<xref rid="j_vmsta312_eq_025">4</xref>) holds on <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_059"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${F_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consequently,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_039">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="30.09pt" minsize="30.09pt">[</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="30.09pt" minsize="30.09pt">(</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="30.09pt" minsize="30.09pt">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="30.09pt" minsize="30.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\mathbb{E}\Bigl[{e^{n{S_{n}}}}\Bigr]\ge {e^{-\hat{L}n/\log n}}\hspace{1.67pt}\mathbb{E}\Biggl[\exp \Biggl({\sum \limits_{j=0}^{n-1}}\frac{1}{2}{u_{\mathit{xx}}}(j/n,{W_{j/n}})\Bigl({\Bigl({Z_{j}^{n}}\Bigr)^{2}}-1\Bigr)\Biggr){\mathbf{1}_{{F_{n}}}}\Biggr].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Define
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_040">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{c_{j}^{n}}={u_{\mathit{xx}}}(j/n,{W_{j/n}}),\hspace{20.0pt}{D_{j}^{n}}=\exp \Bigl(\frac{1}{2}{c_{j}^{n}}\Bigl({\Bigl({Z_{j}^{n}}\Bigr)^{2}}-1\Bigr)-\Psi \Bigl({c_{j}^{n}}\Bigr)\Bigr).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Then set
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_041">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∏</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\frac{d{\mathbb{Q}_{n}}}{d\mathbb{P}}={\prod \limits_{j=0}^{n-1}}{D_{j}^{n}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
By (<xref rid="j_vmsta312_eq_006">1</xref>), <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_060"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{D_{j}^{n}}|{\mathcal{F}_{j/n}}]=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>; successive conditioning therefore shows that this density has expectation one. Changing measure and then restricting to <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_061"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${E_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> gives
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_042">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</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:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="30.09pt" minsize="30.09pt">(</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">nϵ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="30.09pt" minsize="30.09pt">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}\Bigl[{e^{n{S_{n}}}}\Bigr]& \displaystyle \ge {e^{-\hat{L}n/\log n}}{\mathbb{E}_{{\mathbb{Q}_{n}}}}\Bigl[{e^{{\sum _{j=0}^{n-1}}\Psi ({c_{j}^{n}})}}{\mathbf{1}_{{F_{n}}}}\Bigr]\\ {} & \displaystyle \ge \exp \Biggl({\sum \limits_{j=0}^{n-1}}\Psi \Bigl({u_{\mathit{xx}}}\Bigl(j/n,h(j/n)\Bigr)\Bigr)-\mathit{n\epsilon }-\frac{\hat{L}n}{\log n}\Biggr){\mathbb{Q}_{n}}({E_{n}}\cap {F_{n}}).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
We prove that <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_062"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>lim inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\liminf _{n}}{\mathbb{Q}_{n}}({E_{n}}\cap {F_{n}})\gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Write <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_063"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$m={\inf _{x\in \mathbb{R}}}{f^{\prime \prime }}(x)\gt -\mathrm{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and retain <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_064"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$a={\sup _{x\in \mathbb{R}}}{f^{\prime \prime }}(x)\lt 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Since <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_065"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{\mathit{xx}}}(t,x)=\mathbb{E}[{f^{\prime \prime }}(x+{W_{1-t}})]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_066"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$m\le {u_{\mathit{xx}}}(t,x)\le a$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Define
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_043">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:munder accentunder="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>_</mml:mo></mml:munder>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\sigma (t,x)={\Bigl(1-{u_{\mathit{xx}}}(t,x)\Bigr)^{-1/2}},\hspace{20.0pt}\underline{\sigma }={(1-m)^{-1/2}},\hspace{20.0pt}\overline{\sigma }={(1-a)^{-1/2}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Then <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_067"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:munder accentunder="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>_</mml:mo></mml:munder>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$0\lt \underline{\sigma }\le \sigma (t,x)\le \overline{\sigma }\lt \mathrm{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. If <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_068"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${L_{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a Lipschitz constant for <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_069"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{\mathit{xx}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with respect to the Euclidean metric, the mean value theorem gives
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_044">
<label>(7)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{\Bigl|\sigma (t,x)-\sigma (s,y)\Bigr|^{2}}\le {K_{\sigma }^{2}}\Bigl({|t-s|^{2}}+{|x-y|^{2}}\Bigr),\hspace{20.0pt}{K_{\sigma }}=\frac{{L_{q}}}{2{(1-a)^{3/2}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Successive conditioning of the factors <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_070"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{k}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_071"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$k\gt j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> shows that the conditional density of <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_072"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z_{j}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> under <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_073"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{Q}_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, given <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_074"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{F}_{j/n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_045">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>⟼</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<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:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</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:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[z\longmapsto \frac{\sqrt{1-{c_{j}^{n}}}}{\sqrt{2\pi }}\exp \Biggl(-\frac{1-{c_{j}^{n}}}{2}{z^{2}}\Biggr).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Indeed, this density is the standard normal density multiplied by <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_075"><alternatives><mml:math>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\exp ({c_{j}^{n}}({z^{2}}-1)/2-\Psi ({c_{j}^{n}}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, conditionally on <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_076"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{F}_{j/n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_077"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z_{j}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is centered normal with variance <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_078"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma ^{2}}(j/n,{W_{j/n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The Gaussian tail bound and the union bound yield
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_046">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="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 stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>⟶</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{\mathbb{Q}_{n}}\Bigl({F_{n}^{c}}\Bigr)\le 2n\exp \Biggl(-\frac{{r_{n}^{2}}}{2\overline{{\sigma ^{2}}}}\Biggr)=2n\exp \Biggl(-\frac{(1-a){n^{1/3}}}{2{(\log n)^{2/3}}}\Biggr)\longrightarrow 0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>To apply Corollary 7.4.2 of [<xref rid="j_vmsta312_ref_006" ref-type="bibr">6</xref>], we include time in the state. Extend <italic>σ</italic> to <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_079"><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 <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_080"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">˜</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo>max</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mo>min</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{\sigma }(s,x)=\sigma (\max (0,\min (s,1)),x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The extension is bounded and Lipschitz. For <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_081"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$z=(s,x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, let <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_082"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mo>⋅</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mu _{n}}(z,\cdot )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the law of <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_083"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$z+{H_{n}}(z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_047">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">˜</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">˜</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">˜</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{H_{n}}(z)=\Biggl(\frac{1}{n},\frac{\tilde{\sigma }(z)}{\sqrt{n}}Z\Biggr),\hspace{20.0pt}Z\sim N(0,1),\hspace{20.0pt}\tilde{\sigma }(z)=\tilde{\sigma }(s,x).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Under <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_084"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{Q}_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the chain <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_085"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${(j/n,{W_{j/n}})_{j=0}^{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has this time-homogeneous transition kernel and starts at <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_086"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(0,0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Extend it past time 1 with the same kernel if necessary.</p>
<p>The limiting drift and covariance are <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_087"><alternatives><mml:math>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{b}={(1,0)^{\top }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_088"><alternatives><mml:math>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>diag</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">˜</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{a}(z)=diag(0,{\tilde{\sigma }^{2}}(z))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Expectations in the following estimates are over <italic>Z</italic>. Uniformly in <italic>z</italic>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_048">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>diag</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">˜</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">˜</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">˜</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{c}\displaystyle n\mathbb{E}{H_{n}}(z)=\boldsymbol{b},\hspace{20.0pt}n\mathbb{E}\Bigl[{H_{n}}(z){H_{n}}{(z)^{\top }}\Bigr]=diag\Bigl(1/n,{\tilde{\sigma }^{2}}(z)\Bigr),\\ {} \displaystyle \mathbb{E}{\Bigl|{H_{n}}(z)\Bigr|^{4}}={n^{-4}}+2{\tilde{\sigma }^{2}}(z){n^{-3}}+3{\tilde{\sigma }^{4}}(z){n^{-2}}\le {C_{0}}{n^{-2}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
where <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_089"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo>⋅</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$|\cdot |$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the Euclidean norm, ⊤ denotes transpose, and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_090"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[${C_{0}}=1+2\overline{{\sigma ^{2}}}+3\overline{{\sigma ^{4}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For the truncated coefficients
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_049">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">{</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">{</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{\boldsymbol{b}_{n}}=n\mathbb{E}[{H_{n}}{\mathbf{1}_{\{|{H_{n}}|\le 1\}}}],\hspace{20.0pt}{\boldsymbol{a}_{n}}=n\mathbb{E}\Bigl[{H_{n}}{H_{n}^{\top }}{\mathbf{1}_{\{|{H_{n}}|\le 1\}}}\Bigr],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with their dependence on <italic>z</italic> suppressed, the fourth-moment bound gives
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_050">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">‖</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</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:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\sup \limits_{z}\Bigl|{\boldsymbol{b}_{n}}(z)-\boldsymbol{b}\Bigr|\le {C_{0}}/n,\hspace{20.0pt}\sup \limits_{z}\Bigl\|{\boldsymbol{a}_{n}}(z)-\boldsymbol{a}(z)\Bigr\|\le (1+{C_{0}})/n,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
where <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_091"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo>
<mml:mo>⋅</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\|\cdot \|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the matrix operator norm. Moreover, for every <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_092"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$r\gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_051">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">{</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>:</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</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>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">}</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>⟶</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\sup \limits_{z}n{\mu _{n}}\Bigl(z,\Bigl\{{z^{\prime }}:\Bigl|{z^{\prime }}-z\Bigr|\ge r\Bigr\}\Bigr)\le \frac{{C_{0}}}{n{r^{4}}}\longrightarrow 0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Thus the coefficient limits and large-jump condition of the corollary hold. For smooth, compactly supported test functions <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_093"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</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>→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\varphi :{\mathbb{R}^{2}}\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the limiting generator is
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_052">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">∂</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">˜</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">∂</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\mathcal{A}\varphi (s,x)={\partial _{s}}\varphi (s,x)+\frac{1}{2}{\tilde{\sigma }^{2}}(s,x){\partial _{\mathit{xx}}}\varphi (s,x).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Its martingale problem is well-posed for every initial distribution: the stochastic differential equation (SDE) <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_094"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$d{T_{t}}=\mathit{dt}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_095"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">˜</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$d{Y_{t}}=\tilde{\sigma }({T_{t}},{Y_{t}})\hspace{1.67pt}d{B_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <italic>B</italic> is a standard one-dimensional Brownian motion, has bounded Lipschitz coefficients and a unique nonexplosive strong solution for every initial point. Also, <bold><italic>a</italic></bold> is continuous, symmetric and nonnegative definite, as required; nondegeneracy is not assumed in the corollary.</p>
<p>Write <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_096"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$D([0,1])$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for the space of real-valued right-continuous paths with left limits and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_097"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$C([0,1])$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for its continuous-path subspace; <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_098"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\|v\|_{\mathrm{\infty }}}={\sup _{0\le t\le 1}}|v(t)|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Corollary 7.4.2, applied with initial law the point mass at <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_099"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(0,0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and projection onto the second coordinate therefore yield
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_053">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml: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="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">⌊</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">nt</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">⌋</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>⟹</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mspace width="10.0pt"/>
<mml:mrow>
<mml:mtext>in</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>with the Skorokhod</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>topology</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{V_{t}^{n}}:={W_{\lfloor \mathit{nt}\rfloor /n}}\Longrightarrow X\hspace{10.0pt}\text{in}\hspace{2.5pt}D\Bigl([0,1]\Bigr)\hspace{2.5pt}\text{with the Skorokhod}\hspace{2.5pt}{J_{1}}\hspace{2.5pt}\text{topology},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
where <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_100"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$d{X_{t}}=\sigma (t,{X_{t}})\hspace{1.67pt}d{B_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_101"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${X_{0}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Here <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_102"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{t}}=t$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for the limiting process, and restriction to <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_103"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is valid because its paths are continuous. Convergence on the left refers to the laws under <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_104"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{Q}_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Define the linear interpolation by
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_054">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">nt</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{W_{t}^{n}}={W_{j/n}}+(\mathit{nt}-j)({W_{(j+1)/n}}-{W_{j/n}}),\hspace{20.0pt}j/n\le t\le (j+1)/n,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
for <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_105"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>…</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$j=0,\dots ,n-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_106"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>max</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\|{W^{n}}-{V^{n}}\|_{\mathrm{\infty }}}\le {\max _{j\lt n}}|{W_{(j+1)/n}}-{W_{j/n}}|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and, for every <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_107"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$r\gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_055">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="24.09pt" minsize="24.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>⟶</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{\mathbb{Q}_{n}}\Bigl({\Bigl\|{W^{n}}-{V^{n}}\Bigr\|_{\mathrm{\infty }}}\gt r\Bigr)\le 2n\exp \Biggl(-\frac{n{r^{2}}}{2\overline{{\sigma ^{2}}}}\Biggr)\longrightarrow 0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
The perturbation theorem and continuity of <italic>X</italic> now give <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_108"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>⟹</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${W^{n}}\Longrightarrow X$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_109"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$C([0,1])$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with the uniform topology (see [<xref rid="j_vmsta312_ref_002" ref-type="bibr">2</xref>, Sections 3 and 12]).</p>
<p>Denote the probability governing <italic>X</italic> by <bold>P</bold>.</p>
<p>We also verify directly that
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_056">
<label>(8)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="18.09pt" minsize="18.09pt">(</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="18.09pt" minsize="18.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[p:=\mathbf{P}\Biggl(\sup \limits_{0\le t\le 1}\Bigl|{X_{t}}-h(t)\Bigr|\lt \delta /2\Biggr)\gt 0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Since <italic>h</italic> is continuous and piecewise linear, it is absolutely continuous with bounded derivative, defined almost everywhere. Set <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_110"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\theta _{t}}={h^{\prime }}(t)/\sigma (t,{X_{t}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The lower bound on <italic>σ</italic> implies <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_111"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:munder accentunder="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>_</mml:mo></mml:munder></mml:math><tex-math><![CDATA[$|{\theta _{t}}|\le {\|{h^{\prime }}\|_{\mathrm{\infty }}}/\underline{\sigma }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, so Novikov’s condition holds. Girsanov’s theorem gives a probability <bold>R</bold>, equivalent to <bold>P</bold> on the time interval <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_112"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, with
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_057">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="30.09pt" minsize="30.09pt">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">ds</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="30.09pt" minsize="30.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">ds</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\frac{d\mathbf{R}}{d\mathbf{P}}=\exp \Biggl({\int _{0}^{1}}{\theta _{s}}\hspace{1.67pt}d{B_{s}}-\frac{1}{2}{\int _{0}^{1}}{\theta _{s}^{2}}\hspace{1.67pt}\mathit{ds}\Biggr),\hspace{20.0pt}{B_{t}^{\mathbf{R}}}={B_{t}}-{\int _{0}^{t}}{\theta _{s}}\hspace{1.67pt}\mathit{ds}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
a Brownian motion under <bold>R</bold>. Hence
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_058">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">⟩</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">ds</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{c}\displaystyle {M_{t}}:={X_{t}}-h(t)={\int _{0}^{t}}\sigma (s,{X_{s}})\hspace{1.67pt}d{B_{s}^{\mathbf{R}}},\\ {} \displaystyle {\langle M\rangle _{t}}={\int _{0}^{t}}{\sigma ^{2}}(s,{X_{s}})\hspace{1.67pt}\mathit{ds}\le \overline{{\sigma ^{2}}},\hspace{20.0pt}0\le t\le 1.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
By the Dambis–Dubins–Schwarz theorem, on an extension if necessary, <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_113"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">⟩</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${M_{t}}={\beta _{{\langle M\rangle _{t}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for a Brownian motion <italic>β</italic>. One may extend <italic>M</italic> after time 1 by an independent Brownian motion so that its quadratic variation tends to infinity. Therefore
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_059">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="bold">R</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="18.09pt" minsize="18.09pt">(</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="18.09pt" minsize="18.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">R</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="18.09pt" minsize="18.09pt">(</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="18.09pt" minsize="18.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\mathbf{R}\Biggl(\sup \limits_{0\le t\le 1}\Bigl|{X_{t}}-h(t)\Bigr|\lt \delta /2\Biggr)\ge \mathbf{R}\Biggl(\sup \limits_{0\le v\le \overline{{\sigma ^{2}}}}|{\beta _{v}}|\lt \delta /2\Biggr)\gt 0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Here the final inequality is the standard positive probability that a Brownian motion remains in an open interval for a finite time. Equivalence of <bold>R</bold> and <bold>P</bold> proves (<xref rid="j_vmsta312_eq_056">8</xref>). For these standard stochastic-calculus results, see [<xref rid="j_vmsta312_ref_017" ref-type="bibr">17</xref>, <xref rid="j_vmsta312_ref_018" ref-type="bibr">18</xref>].</p>
<p>Finally the set <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_114"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$G=\{x\in C([0,1]):{\|x-h\|_{\mathrm{\infty }}}\lt \delta \}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is open, and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_115"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">{</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">}</mml:mo>
<mml:mo>⊆</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{W^{n}}\in G\}\subseteq {E_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The Portmanteau theorem gives
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_060">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>lim inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>lim inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\liminf \limits_{n}{\mathbb{Q}_{n}}({E_{n}})\ge \liminf \limits_{n}{\mathbb{Q}_{n}}\Bigl({W^{n}}\in G\Bigr)\ge \mathbf{P}(X\in G)\ge p\gt 0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
It follows that
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_061">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>lim inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>lim inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\liminf \limits_{n\to \mathrm{\infty }}{\mathbb{Q}_{n}}({E_{n}}\cap {F_{n}})\ge \liminf \limits_{n\to \mathrm{\infty }}\Bigl({\mathbb{Q}_{n}}({E_{n}})-{\mathbb{Q}_{n}}\Bigl({F_{n}^{c}}\Bigr)\Bigr)\ge p\gt 0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Returning to the lower bound for <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_116"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{e^{n{S_{n}}}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, taking logarithms, dividing by <italic>n</italic> and using the Riemann-sum convergence, we obtain
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_062">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>lim inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<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:mrow>
<mml:mo>log</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\liminf \limits_{n\to \mathrm{\infty }}\frac{1}{n}\log \mathbb{E}\Bigl[{e^{n{S_{n}}}}\Bigr]\ge {\int _{0}^{1}}\Psi \Bigl({u_{\mathit{xx}}}\Bigl(t,h(t)\Bigr)\Bigr)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}-\epsilon \ge {\int _{0}^{1}}g(t)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}-2\epsilon .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Since <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_117"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\epsilon \gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> was arbitrary, this completes the proof. □</p></statement></p>
<p><statement id="j_vmsta312_stat_003"><label>Remark 1.</label>
<p><italic>It is natural to ask whether Theorem</italic> <xref rid="j_vmsta312_stat_001"><italic>1</italic></xref> <italic>can be extended to a multidimensional Brownian motion or to more general diffusion processes. Since the aim of this note is to focus on the one-dimensional case, we do not study these extensions here. A full treatment would require further analysis and is left for future research.</italic></p>
<p><italic>We also note that the financial interpretation of the result is limited to the Bachelier model, where the asset price can take negative values. Extending the present exponential utility approach to geometric Brownian motion is not straightforward. Indeed, the lognormal distribution does not have finite exponential moments for positive arguments. For this reason, the criterion used in this paper is not well suited to the geometric Brownian motion model. Such an extension would require a different functional and a different analytical approach.</italic></p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta312_s_003">
<label>3</label>
<title>Auxiliary lemmas</title>
<p>In this section, we prove two auxiliary results that were used in the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta312_stat_001">1</xref>. We start with the following regularity result.</p>
<p><statement id="j_vmsta312_stat_004"><label>Lemma 1.</label>
<p><italic>Let</italic> <italic>f</italic> <italic>satisfy the assumptions of Theorem</italic> <xref rid="j_vmsta312_stat_001"><italic>1</italic></xref><italic>. Then</italic> <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_118"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{\mathit{xx}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_119"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{t}}=-{u_{\mathit{xx}}}/2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>are Lipschitz continuous on</italic> <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_120"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,1]\times \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>with respect to the Euclidean metric.</italic></p></statement></p>
<p><statement id="j_vmsta312_stat_005"><label>Proof.</label>
<p>Set <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_121"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$A={\|{f^{\prime \prime }}\|_{\mathrm{\infty }}}\lt \mathrm{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and let <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_122"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$K\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a Lipschitz constant for <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_123"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${f^{\prime \prime \prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Taylor’s formula gives
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_063">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dr</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{f^{\prime \prime }}(x+1)-{f^{\prime \prime }}(x)-{f^{\prime \prime \prime }}(x)={\int _{0}^{1}}\Bigl({f^{\prime \prime \prime }}(x+r)-{f^{\prime \prime \prime }}(x)\Bigr)\hspace{1.67pt}\mathit{dr}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Consequently,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_064">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\Bigl|{f^{\prime \prime \prime }}(x)\Bigr|\le 2A+K/2=:{B_{0}},\hspace{20.0pt}x\in \mathbb{R}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
This argument also covers <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_124"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$A=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_125"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$K=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, without division by either constant. The representations
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_065">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[q(t,x):={u_{\mathit{xx}}}(t,x)=\mathbb{E}\Bigl[{f^{\prime \prime }}(x+{W_{1-t}})\Bigr],\hspace{20.0pt}{q_{x}}(t,x)=\mathbb{E}\Bigl[{f^{\prime \prime \prime }}(x+{W_{1-t}})\Bigr]\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
show that <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_126"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$|q(t,x)-q(t,y)|\le {B_{0}}|x-y|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and that <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_127"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mo>⋅</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${q_{x}}(t,\cdot )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is <italic>K</italic>-Lipschitz. Hence, for every <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_128"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$z\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_066">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\Bigl|q(t,x+z)-q(t,x)-{q_{x}}(t,x)z\Bigr|\le \frac{K}{2}{z^{2}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
If <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_129"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$0\le s\lt t\le 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the heat-semigroup identity and a standard normal variable <italic>Z</italic> give
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_067">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[q(s,x)=\mathbb{E}\Bigl[q(t,x+\sqrt{t-s}\hspace{1.67pt}Z)\Bigr].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Using the remainder bound and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_130"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}Z=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_131"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}{Z^{2}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we obtain
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_068">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\Bigl|q(s,x)-q(t,x)\Bigr|\le \frac{K}{2}(t-s).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
Thus, for arbitrary <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_132"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(t,x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_133"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(s,y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_069">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="10.85pt" minsize="10.85pt">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">/</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \Bigl|q(t,x)-q(s,y)\Bigr|& \displaystyle \le {B_{0}}|x-y|+\frac{K}{2}|t-s|\\ {} & \displaystyle \le \sqrt{{B_{0}^{2}}+{K^{2}}/4}\sqrt{{|t-s|^{2}}+{|x-y|^{2}}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
The assertion for <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_134"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> follows from the heat equation. □</p></statement></p>
<p>Next, we prove the following.</p>
<p><statement id="j_vmsta312_stat_006"><label>Lemma 2.</label>
<p><italic>Let</italic> <italic>f</italic> <italic>satisfy the assumptions of Theorem</italic> <xref rid="j_vmsta312_stat_001"><italic>1</italic></xref><italic>. For every</italic> <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_135"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\epsilon \gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, there exists a continuous, piecewise-linear function</italic> <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_136"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$h:[0,1]\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, which depends on</italic> <italic>ϵ</italic><italic>, such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_137"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$h(0)=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic>
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_070">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{\int _{0}^{1}}\Psi \Bigl({u_{\mathit{xx}}}\Bigl(t,h(t)\Bigr)\Bigr)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}\ge {\int _{0}^{1}}g(t)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}-\epsilon .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement></p>
<p><statement id="j_vmsta312_stat_007"><label>Proof.</label>
<p>Again, we notice that for the constant <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_138"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$a:={\sup _{x\in \mathbb{R}}}{f^{\prime \prime }}(x)\lt 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_139"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{\mathit{xx}}}(t,x)\le a$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_140"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$(t,x)\in [0,1]\times \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Since the function Ψ is Lipschitz continuous on <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_141"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(-\mathrm{\infty },a]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, Lemma <xref rid="j_vmsta312_stat_004">1</xref> implies that <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_142"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Psi ({u_{\mathit{xx}}}(t,x))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is Lipschitz continuous on <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_143"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,1]\times \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, <italic>g</italic> is also Lipschitz continuous.</p>
<p>Fix <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_144"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\epsilon \gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. By the uniform continuity of <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_145"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Psi ({u_{\mathit{xx}}}(t,x))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <italic>g</italic>, we may choose a partition <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_146"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</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="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mo>⋯</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</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:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$0={t_{0}}\lt {t_{1}}\lt \cdots \lt {t_{N}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and points <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_147"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>…</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">,</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{0}},\dots ,{x_{N-1}}\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that the piecewise-constant function
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_071">
<alternatives><mml:math display="block"><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">˜</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</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:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<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 mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mspace width="20.0pt"/><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">˜</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\tilde{h}(t):={x_{i}},\hspace{20.0pt}t\in [{t_{i}},{t_{i+1}}),\hspace{20.0pt}\tilde{h}(1)={x_{N-1}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
satisfies
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_072">
<label>(9)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">˜</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{\int _{0}^{1}}\Psi \Bigl({u_{\mathit{xx}}}\Bigl(t,\tilde{h}(t)\Bigr)\Bigr)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}\ge {\int _{0}^{1}}g(t)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}-\frac{\epsilon }{2}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Notice that for the constant <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_148"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$b:=\frac{1}{2}{\sup _{x\in \mathbb{R}}}|{f^{\prime \prime }}(x)|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_149"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$|{u_{\mathit{xx}}}(t,x)|\le 2b$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_150"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$(t,x)\in [0,1]\times \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Together with the relation <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_151"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{\mathit{xx}}}(t,x)\le a$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_152"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$(t,x)\in [0,1]\times \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, this yields <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_153"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$M:={\sup _{(t,x)\in [0,1]\times \mathbb{R}}}\Psi ({u_{\mathit{xx}}}(t,x))\lt \mathrm{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Next, replace each jump of <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_154"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">˜</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{h}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by a linear interpolation on sufficiently short disjoint intervals whose total length is less than <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_155"><alternatives><mml:math>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math><tex-math><![CDATA[$\frac{\epsilon }{8(1+M)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and, on an initial interval of length less than <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_156"><alternatives><mml:math>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math><tex-math><![CDATA[$\frac{\epsilon }{8(1+M)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, interpolate linearly from 0 to <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_157"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In this way, we obtain a continuous, piecewise-linear function <italic>h</italic> satisfying <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_158"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$h(0)=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which differs from <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_159"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">˜</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{h}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> only on a set <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_160"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo>⊂</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\subset [0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_161"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math><tex-math><![CDATA[$|A|\lt \frac{\epsilon }{4(1+M)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Set <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_162"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo>=</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$h(1)={x_{N-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Therefore,
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_073">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="27.12pt" minsize="27.12pt">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">˜</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="27.12pt" minsize="27.12pt">|</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="italic">&lt;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\Biggl|{\int _{0}^{1}}\Psi \Bigl({u_{\mathit{xx}}}\Bigl(t,h(t)\Bigr)\Bigr)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}-{\int _{0}^{1}}\Psi \Bigl({u_{\mathit{xx}}}\Bigl(t,\tilde{h}(t)\Bigr)\Bigr)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}\Biggr|\le 2M|A|\lt \frac{\epsilon }{2}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
This together with (<xref rid="j_vmsta312_eq_072">9</xref>) gives
<disp-formula id="j_vmsta312_eq_074">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xx</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="true" maxsize="12.09pt" minsize="12.09pt">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="true" 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:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false" fence="true">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1.67pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">dt</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="italic">.</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[\[{\int _{0}^{1}}\Psi \Bigl({u_{\mathit{xx}}}\Bigl(t,h(t)\Bigr)\Bigr)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}\ge {\int _{0}^{1}}g(t)\hspace{1.67pt}\mathit{dt}-\epsilon .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
□</p></statement></p>
</sec>
</body>
<back>
<ack id="j_vmsta312_ack_001">
<title>Acknowledgement</title>
<p>I would like to thank the referees for their valuable comments, which helped improve the paper.</p></ack>
<ref-list id="j_vmsta312_reflist_001">
<title>References</title>
<ref id="j_vmsta312_ref_001">
<label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Bertsimas</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kogan</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lo</surname>, <given-names>A.W.</given-names></string-name>: <article-title>When is time continuous?</article-title> <source>J. Financ. Econ.</source> <volume>55</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>173</fpage>–<lpage>204</lpage> (<year>2000</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1886691" xlink:type="simple">MR1886691</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1142/9789812810663_0003" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1142/9789812810663_0003</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_002">
<label>[2]</label><mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Billingsley</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>: <source>Convergence of Probability Measures</source>, <edition>2</edition>nd ed. <publisher-name>Wiley</publisher-name>, <publisher-loc>New York</publisher-loc> (<year>1999</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1700749" xlink:type="simple">MR1700749</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1002/9780470316962" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1002/9780470316962</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_003">
<label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Cai</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Fukasawa</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rosenbaum</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tankov</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>: <article-title>Optimal discretization of hedging strategies with directional views</article-title>. <source>SIAM J. Financ. Math.</source> <volume>7</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>34</fpage>–<lpage>69</lpage> (<year>2016</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3461312" xlink:type="simple">MR3461312</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1137/151004306" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1137/151004306</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_004">
<label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Cohen</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dolinsky</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>: <article-title>A scaling limit for utility indifference prices in the discretised Bachelier model</article-title>. <source>Finance Stoch.</source> <volume>26</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>335</fpage>–<lpage>358</lpage> (<year>2022</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4397933" xlink:type="simple">MR4397933</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00780-022-00473-y" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00780-022-00473-y</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_005">
<label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Dolinsky</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>: <article-title>Scaling limits for exponential hedging in the Brownian framework</article-title>. <source>SIAM J. Control Optim.</source> <volume>64</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>748</fpage>–<lpage>762</lpage> (<year>2026</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=5054594" xlink:type="simple">MR5054594</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1137/25M1737043" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1137/25M1737043</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_006">
<label>[6]</label><mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Ethier</surname>, <given-names>S.N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kurtz</surname>, <given-names>T.G.</given-names></string-name>: <source>Markov Processes: Characterization and Convergence</source>. <publisher-name>Wiley</publisher-name> (<year>1986</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0838085" xlink:type="simple">MR0838085</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1002/9780470316658" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1002/9780470316658</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_007">
<label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Fukasawa</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>Discretization error of stochastic integrals</article-title>. <source>Ann. Appl. Probab.</source> <volume>21</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>1436</fpage>–<lpage>1465</lpage> (<year>2011</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2857453" xlink:type="simple">MR2857453</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1214/10-AAP730" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1214/10-AAP730</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_008">
<label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Fukasawa</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>Efficient discretization of stochastic integrals</article-title>. <source>Finance Stoch.</source> <volume>18</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>175</fpage>–<lpage>208</lpage> (<year>2014</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3146491" xlink:type="simple">MR3146491</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00780-013-0215-6" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00780-013-0215-6</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_009">
<label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Geiss</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>Weighted BMO and discrete time hedging within the Black–Scholes model</article-title>. <source>Probab. Theory Relat. Fields</source> <volume>132</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>13</fpage>–<lpage>38</lpage> (<year>2005</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2136865" xlink:type="simple">MR2136865</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00440-004-0389-0" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00440-004-0389-0</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_010">
<label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Geiss</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Geiss</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>On an approximation problem for stochastic integrals where random time nets do not help</article-title>. <source>Stoch. Process. Appl.</source> <volume>116</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>407</fpage>–<lpage>422</lpage> (<year>2006</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2199556" xlink:type="simple">MR2199556</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.spa.2005.10.002" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.spa.2005.10.002</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_011">
<label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Geiss</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Nguyen</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>: <article-title>On Riemann–Liouville type operators, bounded mean oscillation, gradient estimates and approximation on the Wiener space</article-title>. <source>Stoch. Process. Appl.</source> <volume>187</volume>, <fpage>104651</fpage> (<year>2025</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4894808" xlink:type="simple">MR4894808</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.spa.2025.104651" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.spa.2025.104651</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_012">
<label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Geiss</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Toivola</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <article-title>Weak convergence of error processes in discretizations of stochastic integrals and Besov spaces</article-title>. <source>Bernoulli</source> <volume>15</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>925</fpage>–<lpage>954</lpage> (<year>2009</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2597578" xlink:type="simple">MR2597578</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.3150/09-BEJ197" xlink:type="simple">https://doi.org/10.3150/09-BEJ197</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_013">
<label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Geiss</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Toivola</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <article-title>On fractional smoothness and <inline-formula id="j_vmsta312_ineq_163"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${L_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation on the Gaussian space</article-title>. <source>Ann. Probab.</source> <volume>43</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>605</fpage>–<lpage>638</lpage> (<year>2015</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3306001" xlink:type="simple">MR3306001</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1214/13-AOP884" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1214/13-AOP884</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_014">
<label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Gobet</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Makhlouf</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <article-title>The tracking error rate of the delta-gamma hedging strategy</article-title>. <source>Math. Finance</source> <volume>22</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>277</fpage>–<lpage>309</lpage> (<year>2012</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2897386" xlink:type="simple">MR2897386</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1111/j.1467-9965.2010.00466.x" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1111/j.1467-9965.2010.00466.x</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_015">
<label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Gobet</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Temam</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>: <article-title>Discrete time hedging errors for options with irregular payoffs</article-title>. <source>Finance Stoch.</source> <volume>5</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>357</fpage>–<lpage>367</lpage> (<year>2001</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1849426" xlink:type="simple">MR1849426</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/PL00013539" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/PL00013539</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_016">
<label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Hayashi</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mykland</surname>, <given-names>P.A.</given-names></string-name>: <article-title>Evaluating hedging errors: an asymptotic approach</article-title>. <source>Math. Finance</source> <volume>15</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>309</fpage>–<lpage>343</lpage> (<year>2005</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2132193" xlink:type="simple">MR2132193</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1111/j.0960-1627.2005.00221.x" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1111/j.0960-1627.2005.00221.x</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_017">
<label>[17]</label><mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Karatzas</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shreve</surname>, <given-names>S.E.</given-names></string-name>: <source>Brownian Motion and Stochastic Calculus</source>, <edition>2</edition>nd ed. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>1991</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1121940" xlink:type="simple">MR1121940</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-1-4612-0949-2" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/978-1-4612-0949-2</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta312_ref_018">
<label>[18]</label><mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Revuz</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yor</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <source>Continuous Martingales and Brownian Motion</source>, <edition>3</edition>rd ed. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>1999</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1725357" xlink:type="simple">MR1725357</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-3-662-06400-9" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/978-3-662-06400-9</ext-link></mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>
