主題
Search

冪的分數部分


PowerFractionalParts

哈代和李特爾伍德 (1914) 證明了序列 {frac(x^n)},其中 frac(x)分數部分,對於幾乎所有實數 x>1 都是等分佈的(即,例外集具有勒貝格 測度零)。例外數字包括正整數、白銀比 1+sqrt(2) (Finch 2003) 和黃金比 phi。上面的圖說明了 frac(x^n) 對於 x=epiphi1+sqrt(2) 的分佈。測度為 1 的集合的候選成員很容易找到,但很難證明。然而,列文明確地構建了這樣一個例子 (Drmota and Tichy 1997)。

FractionalPartThreeHalves

對於有理數 x>1,最簡單的此類序列 {frac((3/2)^n)} 的性質已被廣泛研究 (Finch 2003)。前幾項是 0, 1/2, 1/4, 3/8, 1/16, 19/32, 25/64, 11/128, 161/256, 227/512, ... (OEIS A002380A000079; Pillai 1936; Lehmer 1941),如上圖所示 (Wolfram 2002, pp. 121-122)。例如,{frac((3/2)^n)}[0,1/2)[1/2,1] 中都有無限個累積點 (Pisot 1938, Vijayaraghavan 1941)。此外,Flatto等人。(1995) 證明,[0,1] 的任何子區間,如果包含 frac((3/2)^n) 的所有累積點,至多除去有限個,則其長度必須至少為 1/3。令人驚訝的是,序列 {frac((3/2)^n)} 也與考拉茲猜想華林問題有關。

形如 frac((3/2)^n) 的數字,其中 frac(x)分數部分,出現在華林問題中。特別是,如果滿足不等式,華林問題可以完全解決

 frac[(3/2)^n]<=1-(3/4)^n

成立。尚未發現此不等式的反例,甚至有人認為它可以擴充套件到

 (3/4)^n<frac[(3/2)^n]<1-(3/4)^n

對於 n>7 (Bennett 1993, 1994; Finch 2003)。此外,常數 3/4 可以減小到 0.5769 (Beukers 1981, Dubitskas 1990)。遺憾的是,這些不等式尚未得到證明。


另請參閱

分數部分, , 冪的底

使用 探索

參考文獻

Bennett, M. A. "Fractional Parts of Powers of Rational Numbers." Math. Proc. Cambridge Philos. Soc. 114, 191-201, 1993.Bennett, M. A. "An Ideal Waring Problem with Restricted Summands." Acta Arith. 66, 125-132, 1994.Beukers, F. "Fractional Parts of Powers of Rational Numbers." Math. Proc. Cambridge Philos. Soc. 90, 13-20, 1981.Drmota, M. and Tichy, R. F. Sequences, Discrepancies and Applications. New York: Springer-Verlag, 1997.Dubitskas, A. K. "A Lower Bound for the Quantity {(3/2)^n}." Russian Math. Survey 45, 163-164, 1990.Finch, S. R. "Powers of 3/2 Modulo One." §2.30.1 in Mathematical Constants. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 194-199, 2003.Flatto, L.; Lagarias, J. C.; Pollington, A. D. "On the Range of Fractional Parts {xi(p/q)^n}." Acta Arith. 70, 125-147, 1995.Hardy, G. H. and Littlewood, J. E. "Some Problems of Diophantine Approximation." Acta Math. 37, 193-239, 1914.Lehmer, D. H. Guide to Tables in the Theory of Numbers. Bulletin No. 105. Washington, DC: National Research Council, p. 82, 1941.Pillai, S. S. "On Waring's Problem." J. Indian Math. Soc. 2, 16-44, 1936.Pisot, C. "La répartition modulo 1 et les nombres algébriques." Annali di Pisa 7, 205-248, 1938.Sloane, N. J. A. Sequences A000079/M1129 and A002380/M2235 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Vijayaraghavan, T. "On the Fractional Parts of the Powers of a Number (I)." J. London Math. Soc. 15, 159-160, 1940.Vijayaraghavan, T. "On the Fractional Parts of the Powers of a Number (II)." Proc. Cambridge Phil. Soc. 37, 349-357, 1941.Vijayaraghavan, T. "On the Fractional Parts of the Powers of a Number (III)." J. London Math. Soc. 17, 137-138, 1942.Wolfram, S. A New Kind of Science. Champaign, IL: Wolfram Media, pp. 121-122, 2002.

在 上被引用

冪的分數部分

請引用為

韋斯坦因,埃裡克·W. "冪的分數部分。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/PowerFractionalParts.html

學科分類