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通过与[5]附录B类似的分析,以下引理成立。引理3.7在假设2.1、3.1和3.2下,对于任何给定的ζ>0,存在一对(^β,^γ)=(^βζ,^γζ)∈B达到(3.15)中的最大值。引理3.8在s消费2.1、3.1和3.2下,假设ZTΓβ,γ0,sF(s,βs,γs)ds+Γβ,γ0,Tuζ^L(T)Γβ,γ0,T< ∞, ζ>0,(β,γ)∈ B、 然后,对于任何给定的x>0,存在一个数^ζ=^ζx∈ (0,∞) 达到V*(x) =infζ>0[°V(ζ)+ζx]。证明:第1步:通过▄u和引理3.7的凸性,▄V(·)是凸的。固定ζ>0,表示(^β,^γ)=(^βζ,^γζ),如引理3.7所示。对于任何δ>0的情况,我们有▄V(ζ+δ)-V(ζ)δ≤EΓ^β,^γ0,Tu(ζ+δ)^L(T)Γ^β,^γ0,T- Γ^β,^γ0,Tuζ^L(T)Γ^β,^γ0,Tδ≤ E^L(T)~u′(ζ+δ)^L(T)Γ^β,^γ0,T= -E^L(T)I(ζ+δ)^L(T)Γ^β,^γ0,T.然后,通过Levi引理,limδ→0+~V(ζ+δ)-V(ζ)δ≤ -E^L(T)Iζ^L(T)Γ^β,^γ0,T(3.18)和Limδ→0±V(ζ)-V(ζ- δ) δ≥ -E^L(T)Iζ^L(T)Γ^β,^γ0,T. (3.19)由于▄V(·)是凸的,我们得到▄V(·)在(0,∞) 和▄V′(ζ)=-E^L(T)Iζ^L(T)Γ^β,^γ0,T.步骤2:因为u(·)是有界的,所以对于任何ζ∈ (0,∞),^L(T)Γ^β,^γ0,T<+∞, A.s然后,V′(+∞) := limζ→+∞~V′(ζ)=- limζ→∞E^L(T)Iζ^L(T)Γ^β,^γ0,T= 0,~V′(0):=limζ→0+~V′(ζ)=- limζ→0+E^L(T)Iζ^L(T)Γ^β,^γ0,T= -∞.因此,存在一个达到V的数^ζ*(x) 和▄V′(^ζ)=-十、∈ (-∞, 0)。这就完成了证明。引理3.9在假设2.1、3.1和3.2下,V*(x) =ERTΓ^β,^γ0,sF(s,^βs,^γs)ds+Γ^β,^γ0,Tu^ζ^L(T)Γ^β,^γ0,T+引理3.8中的^ζx与引理3.7中的(^β,^γ)=(^β,^γ)=(^β,^γζ)。证据:我们有ZTΓ^β,^γ0,sF(s,^βs,^γs)ds+Γ^β,^γ0,Tu^ζ^L(T)Γ^β,^γ0,T+^ζx=~V(^ζ)+^ζx≤V(ζ)+ζx≤ EZTΓβ,γ0,sF(s,βs,γs)ds+Γβ,γ0,Tuζ^L(T)Γβ,γ0,T+ ζx, (β,γ)∈ Bζ∈ (0,∞), x>0。这就完成了证明。
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