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$\theta$ 次方及其和的分布

数论 2025-03-21 v1

摘要

我们细化了 Steinerberger(2024)的论述,证明对于 αR\alpha \in \mathbb{R},存在整数 1b1,,bkn1 \leq b_{1}, \ldots, b_{k} \leq n,使得 j=1kbjα=O(nγk), \left\| \sum_{j=1}^k \sqrt{b_j} - \alpha \right\| = O(n^{-\gamma_k}), 其中 γk(k1)/4\gamma_{k} \geq (k-1)/4γ2=1\gamma_2 = 1,且当 k=2m1k = 2^m - 1 时,γk=k/2\gamma_k = k/2。我们将其推广到更高次的根。基于 Bambah-Chowla 定理,我们研究 {xθ+yθ:x,yN{0}}\{x^{\theta}+y^{\theta}: x,y\in \mathbb{N}\cup\{0\}\} 中的间隙,得到一个 γ2=1\gamma_2 = 1 且有界间隙的模一结果,适用于 θ=3/2\theta = 3/2。给定 ρ(m)0\rho(m) \geq 0m=1ρ(m)/m<\sum_{m=1}^{\infty} \rho(m)/m < \infty,我们证明数列 j=1kajθbρ((a1,,ak))(a1,,ak)k, \left|\sum_{j=1}^{k} a_j^{\theta} - b\right| \leq \frac{\rho\left(\|(a_1, \dots, a_k)\|_{\infty}\right)}{\|(a_1, \dots, a_k)\|_{\infty}^{k}}, 在变量 ((aj)j=1k,b)Nk+1((a_{j})_{j=1}^{k},b) \in \mathbb{N}^{k+1} 中的解数为有限,当 θ>0\theta>0 几乎处处成立。我们还识别了 θ\theta 的例外值,解决了 Dubickas(2024)的一个问题,证明存在一个超越数 τ\tau,使得 nτnv\|n^{\tau}\| \leq n^v 有无穷多个解,对任意 vRv \in \mathbb{R} 均如此。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.15789,
  title  = {Distribution of $\theta-$powers and their sums},
  author = {Siddharth Iyer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.15789},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages