Гипотеза Лемерса - Википедия - Lehmers conjecture

Гипотеза Лемера, также известный как Проблема меры Малера Лемера, проблема в теория чисел был воспитан Деррик Генри Лемер.[1] Гипотеза утверждает, что существует абсолютная постоянная так что каждый многочлен с целыми коэффициентами удовлетворяет одному из следующих свойств:

  • В Мера Малера из Больше или равно .
  • является целым кратным произведению круговых многочленов или одночлена , в таком случае . (Эквивалентно, каждый комплексный корень из является корнем из единицы или нуля.)

Существует ряд определений меры Малера, одно из которых - фактор над в качестве

а затем установите

Наименьшая известная мера Малера (больше 1) предназначена для «полинома Лемера».

для которого мера Малера является Номер Салема[2]

Широко распространено мнение, что этот пример представляет истинную минимальную ценность: в гипотезе Лемера.[3][4]

Мотивация

Рассмотрим меру Малера для одной переменной и Формула Дженсена показывает, что если тогда

В этом абзаце обозначим , который также называют Мера Малера.

Если имеет целые коэффициенты, это показывает, что является алгебраическое число так логарифм целого алгебраического числа. Это также показывает, что и что если тогда продукт круговые полиномы т. е. монические многочлены, все корни которых являются корнями из единицы, или мономиальные многочлены от то есть власть для некоторых .

Лемер заметил[1][5] который является важным значением при изучении целочисленных последовательностей для моника . Если не исчезает на круге тогда и это утверждение может быть правдой, даже если исчезает по кругу. Этим он был вынужден спросить

есть ли постоянная такой, что при условии не циклотомический ?,

или же

данный , здесь с целыми коэффициентами, для которых ?

Были даны следующие положительные ответы, но гипотеза Лемера еще не полностью доказана и все еще вызывает большой интерес.

Частичные результаты

Позволять неприводимый монический многочлен степени .

Смит [6] доказал, что гипотеза Лемера верна для всех многочленов, не являющихся взаимный, т.е. все многочлены, удовлетворяющие .

Бланксби и Монтгомери[7] и Стюарт[8] независимо доказал, что существует абсолютная постоянная так что либо или же[9]

Добровольский [10] улучшил это до

Добровольский получил значение C ≥ 1/1200 и асимптотически C> 1-ε для всех достаточно больших D. Вутье в 1996 г. получил C ≥ 1/4 для D ≥ 2.[11]

Эллиптические аналоги

Позволять быть эллиптическая кривая определяется над числовым полем , и разреши быть каноническая высота функция. Каноническая высота является аналогом эллиптических кривых функции . Он обладает тем свойством, что если и только если это точка кручения в . В эллиптическая гипотеза Лемера утверждает, что существует постоянная такой, что

для всех точек не кручения ,

куда . Если эллиптическая кривая E имеет комплексное умножение, то имеет место аналог результата Добровольского:

из-за Лорана.[12] Для произвольных эллиптических кривых наиболее известным результатом является

из-за Массер.[13] Для эллиптических кривых с нецелыми j-инвариантный, это было улучшено до

Хиндри и Сильверман.[14]

Ограниченные результаты

Более сильные результаты известны для ограниченных классов многочленов или алгебраических чисел.

Если п(Икс) не взаимно, то

и это явно лучший вариант.[15] Если в дальнейшем все коэффициенты п тогда странные[16]

Для любого алгебраического числа α, позволять - мера Малера минимального многочлена из α. Если поле Q(α) это Расширение Галуа из Q, то гипотеза Лемера верна для .[16]

Рекомендации

  1. ^ а б Лемер, Д. (1933). «Факторизация некоторых циклотомических функций». Анна. Математика. 2. 34 (3): 461–479. Дои:10.2307/1968172. HDL:10338.dmlcz / 128119. ISSN  0003-486X. JSTOR  1968172. Zbl  0007.19904.
  2. ^ Борвейн, Питер (2002). Вычислительные экскурсии по анализу и теории чисел. CMS Книги по математике. Springer-Verlag. п.16. ISBN  0-387-95444-9. Zbl  1020.12001.
  3. ^ Смит (2008) стр. 324
  4. ^ Эверест, Грэм; ван дер Поортен, Альф; Шпарлинский, Игорь; Уорд, Томас (2003). Повторяющиеся последовательности. Математические обзоры и монографии. 104. Провиденс, Род-Айленд: Американское математическое общество. п. 30. ISBN  0-8218-3387-1. Zbl  1033.11006.
  5. ^ Дэвид Бойд (1981). «Спекуляции относительно диапазона меры Малера» Канад. Математика. Бык. Vol. 24 (4)
  6. ^ Смит, К. Дж. (1971). «О произведении сопряженных вне единичной окружности целого алгебраического числа». Бюллетень Лондонского математического общества. 3 (2): 169–175. Дои:10.1112 / blms / 3.2.169. Zbl  1139.11002.
  7. ^ Blanksby, P.E .; Монтгомери, Х.Л. (1971). «Целые алгебраические числа около единичного круга». Acta Arith. 18: 355–369. Дои:10.4064 / aa-18-1-355-369. Zbl  0221.12003.
  8. ^ Стюарт, К. Л. (1978). «Целые алгебраические числа, сопряженные к которым лежат около единичной окружности». Бык. Soc. Математика. Франция. 106: 169–176. Дои:10.24033 / bsmf.1868.
  9. ^ Смит (2008) стр.325
  10. ^ Добровольский Э. (1979). «К вопросу о Лемере и числе неприводимых множителей многочлена». Acta Arith. 34 (4): 391–401. Дои:10.4064 / aa-34-4-391-401.
  11. ^ П. Вутье, Эффективная нижняя оценка высоты алгебраических чисел, Acta Arith. 74 (1996), 81–95.
  12. ^ Смит (2008) стр.327
  13. ^ Массер, Д. (1989). «Счетные точки малой высоты на эллиптических кривых». Бык. Soc. Математика. Пт. 117 (2): 247–265. Дои:10.24033 / bsmf.2120. Zbl  0723.14026.
  14. ^ Хиндри, Марк; Сильверман, Джозеф Х. (1990). «О гипотезе Лемера для эллиптических кривых». В Гольдштейн, Екатерина (ред.). Семин. Теор. Номбре, Париж / Пт. 1988-89. Прог. Математика. 91. С. 103–116. ISBN  0-8176-3493-2. Zbl  0741.14013.
  15. ^ Смит (2008) стр.328
  16. ^ а б Смит (2008) стр.329

внешняя ссылка