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关于二元递推序列随机项的最小公倍数

数论 2020-12-15 v1

摘要

对每个正整数 nn 和每个 δ[0,1]\delta \in [0,1],令 B(n,δ)B(n, \delta) 表示如下概率模型:通过以概率 δ\delta 独立地选取 {1,,n}\{1, \dots, n\} 中每个元素来构造随机集合 A{1,,n}A \subseteq \{1, \dots, n\}。此外,令 (uk)k0(u_k)_{k \geq 0} 为满足 uk=a1uk1+a2uk2u_k = a_1 u_{k - 1} + a_2 u_{k - 2}(对每个整数 k2k \geq 2)的整数序列,其中 u0=0u_0 = 0u10u_1 \neq 0,且 a1,a2a_1, a_2 为固定的非零整数;并令 α\alphaβ\beta(满足 αβ|\alpha| \geq |\beta|)为多项式 X2a1Xa2X^2 - a_1 X - a_2 的两个根。同时假设 α/β\alpha / \beta 不是单位根。我们证明,当 δn/logn+\delta n / \log n \to +\infty 时,对 B(n,δ)B(n, \delta) 中每个 AA,以概率 1o(1)1 - o(1)loglcm(ua:aA)δLi2(1δ)1δ3log ⁣α/ ⁣(a12,a2)π2n2\log \operatorname{lcm} (u_a : a \in A) \sim \frac{\delta\operatorname{Li}_2(1 - \delta)}{1 - \delta} \cdot \frac{3\log\!\big|\alpha / \!\sqrt{(a_1^2, a_2)}\big|}{\pi^2} \cdot n^2 ,其中 lcm\operatorname{lcm} 表示最小公倍数,Li2\operatorname{Li}_2 为二重对数,且含 δ\delta 的因子在 δ=1\delta = 1 时取为 11。这推广了 Akiyama、Tropak、Matiyasevich、Guy、Kiss 和 Mátyás 先前研究确定性情形 δ=1\delta = 1 的结果,其动机来自 Cilleruelo、Rué、Šarka 和 Zumalacárregui 关于 lcm(A)\operatorname{lcm}(A) 的渐近公式。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.04342,
  title  = {On the l.c.m. of random terms of binary recurrence sequences},
  author = {Carlo Sanna},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.04342},
  year   = {2020}
}