考虑非负实数域上某可用条件概率刻画的期望:
\[ E(x) = \int_{0}^{+\infty} xP(t = x|q) \mathrm{d}x \]其中 \(q\) 为已知,且 \(P(q|t = x)\) 是可用初等函数刻画的,于是:
考虑贝叶斯定理:
\[ E(x) = \int_{0}^{+\infty} x\frac{P(q|t = x)P(t = x)}{P(q)} \mathrm{d}x \]观察发现对 \(x\) 微分本质上就是在枚举每个 \(t = x\) 的情况,于是 \(P(t = x)\) 已经被 \(\mathrm{d}x\) 包含,可以看作 \(1\),故
\[ E(x) = \int_{0}^{+\infty} x\frac{P(q|t = x)}{P(q)} \mathrm{d}x \]大多数情况下,哪怕 \(P(q)\) 可以用初等函数刻画,整个式子也会难以化简,于是考虑拆 \(P(q)\):
\[ E(x) = \int_{0}^{+\infty} x\frac{P(q|t = x)}{\int_{0}^{+\infty} P(q|t = y) \mathrm{d}y } \mathrm{d}x \]整理可得
\[ E(x) = \frac{\int_{0}^{+\infty} xP(q|t = x) \mathrm{d}x}{\int_{0}^{+\infty} P(q|t = x) \mathrm{d}x } \]设 \(P(q|t = x) = f(x)\),其中 \(f(x)\) 是初等函数,又设 \(\delta\) 为积分算子(即 \([\delta f(x)]' = f(x)\) ),即得
\[ E(x) = \frac{\int_{0}^{+\infty} xf(x) \mathrm{d}x}{\int_{0}^{+\infty} f(x) \mathrm{d}x } = \lim_{\varepsilon \to 0^+}^{m \to +\infty}\frac{\delta mf(m) - \delta \varepsilon f(\varepsilon)}{\delta f(m) - \delta f(\varepsilon)} \]