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多项式的多重倒数和与多重倒数星和几乎绝非整数

数论 2018-07-03 v2

摘要

nnkk 为满足 1kn1\le k\le n 的整数,f(x)f(x) 为具有整系数的非零多项式且对任意正整数 mm 满足 f(m)0f(m)\ne 0。对于任意正整数 kk-元组 s=(s1,...,sk)\vec{s}=(s_1, ..., s_k),我们定义 Hk,f(s,n):=1i1<<iknj=1k1f(ij)sjH_{k,f}(\vec{s}, n):=\sum\limits_{1\leq i_{1}<\cdots<i_{k}\le n} \prod\limits_{j=1}^{k}\frac{1}{f(i_{j})^{s_j}}Hk,f(s,n):=1i1iknj=1k1f(ij)sj.H_{k,f}^*(\vec{s}, n):=\sum\limits_{1\leq i_{1}\leq \cdots\leq i_{k}\le n} \prod\limits_{j=1}^{k}\frac{1}{f(i_{j})^{s_j}}. 若所有 sjs_j 均为 1,则令 Hk,f(s,n):=Hk,f(n)H_{k,f}(\vec{s}, n):=H_{k,f}(n)Hk,f(s,n):=Hk,f(n)H_{k,f}^*(\vec{s}, n):=H_{k,f}^*(n)。Hong 和 Wang 改进了 Erd\"{o}s 和 Niven,以及 Chen 和 Tang 的结果,证明了当 n4n\geq 4f(x)=ax+bf(x)=ax+b(其中 aabb 为正整数)时,Hk,f(n)H_{k,f}(n) 不是整数。同时,Luo、Hong、Qian 和 Wang 在 f(x)f(x) 具有非负整系数且次数不小于二时建立了类似结果。对于任意正整数 kk-元组 s=(s1,...,sk)\vec{s}=(s_1, ..., s_k),Pilehrood、Pilehrood 和 Tauraso 证明了当 f(x)=xf(x)=x 时,Hk,f(s,n)H_{k,f}(\vec{s},n)Hk,f(s,n)H_{k,f}^*(\vec{s},n) 几乎绝非整数。在本文中,我们证明如果 f(x)f(x) 是具有非负整系数的非零多项式,且要么 degf(x)2\deg f(x)\ge 2,要么 f(x)f(x) 为线性且对所有满足 1jk1\le j\le k 的整数 jjsj2s_j\ge 2,那么除了 f(x)=xmf(x)=x^{m}(其中 m1m\geq1 为整数)且 n=k=1n=k=1 的情况(此时 Hk,f(s,n)H_{k,f}(\vec{s}, n)Hk,f(s,n)H_{k,f}^*(\vec{s}, n) 均为整数)外,Hk,f(s,n)H_{k,f}(\vec{s}, n)Hk,f(s,n)H_{k,f}^*(\vec{s}, n) 均不是整数。此外,我们证明如果 f(x)=2x1f(x)=2x-1,则除 n=1n=1 的情况(此时 Hk,f(s,n)H_{k,f}(\vec{s}, n)Hk,f(s,n)H_{k,f}^*(\vec{s}, n) 为整数)外,Hk,f(s,n)H_{k,f}(\vec{s}, n)Hk,f(s,n)H_{k,f}^*(\vec{s}, n) 均不是整数。证明方法是解析的与 pp-进 的。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.07263,
  title  = {Multiple reciprocal sums and multiple reciprocal star sums of polynomials are almost never integers},
  author = {Shaofang Hong and Liping Yang and Qiuyu Yin and Min Qiu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.07263},
  year   = {2018}
}

备注

20 pages