Рыкова О.В.

 

Белорусский Государственный Аграрно-технический университет,

Беларусь

 

О гипотезе Спринджука для нормированных многочленов третьей степени в декартовом произведении  полей комплексных и поле р-адических чисел.

 

Рассматриваемая задача относится к метрической теории диофантовых приближений зависимых величин.

Хотя мы постоянно работаем с понятиями теории меры и теории вероятностей, они являются лишь удобной формой для выражения получаемых теоретико-числовых закономерностей. С точки зрения теории вероятностей все доказанные теоремы являются утверждениями типа «закона нуля-единицы» с тем существенным дополнением, что мы всегда указываем, в каком случае будет «нуль» и в каком «единица».

В 1965 г. В Сприджук доказал гипотезу Малера для целочисленных многочленов степени  в полях действительных чисел, комплексных чисел и

р-адических чисел. В 1980 г. он сформулировал гипотезу аналогичную гипотезе Малера в поле , где ,, , а  простое число. эта гипотеза была решена в 1986 г. Ф. Желуновичем .

Мы доказываем гипотезу Спринджука в поле  для нормированных многочленов.

Нормированными (или моническими) называются многочлены со старшим коэффициентом 1. Пусть – многочлен с целыми коэффициентами,  – высота многочлена . Эти многочлены привлекают внимание тем, что их корни –  целые алгебраические числа, а если в качестве  взять трансцендентное число, то величина модуля  (в архимедовой и р-адической метрике) дает представление о близости числа  к алгебраическому целому. Такие результаты интересны не только в теории диофантовых приближений, но и в приложениях (см.[1]). Пусть  – фиксированное простое число, – поле р-адических чисел с р-адической метрикой  и мерой Хаара  [2, c. 68-76, 84]. В поле  в качестве меры  берем меру, равную произведению меры Лебега  в С и меры Хаара  в , т.е. . Для нормированных многочленов доказана

Т е о р е м а 1.  Для любого   неравенство

                                                                                (1)

в котором , имеет только конечное число решений в нормированных многочленах  для почти всех (в смысле меры) точек .

Для доказательства теоремы нам понадобятся следующие леммы, в которых   будут обозначать положительные абсолютные постоянные.

Л е м м а 1. Пусть  многочлены с целыми коэффициентами, – их высоты ,  . Тогда

,     где .

Доказательство см. в  [2, с.26].

Пусть  – корни фиксированного многочлена  в поле С, а  – его корни в , где  – наименьшее поле, содержащее  и все алгебраические над  числа. Положим

, .

Ясно, что, например, множеству   принадлежат все комплексные числа z, удаленные от   не более чем от других корней. Следующие леммы 2-6 относятся к многочленам, не имеющим кратных корней.

Л е м м а 2. Если  , то    

.

Лемма доказывается аналогично лемме 2 [2, с.19], при .

Далее будем использовать дискриминант многочлена , который обозначим через . По определению

                                     (3)

и хотя бы один из коэффициентов  равен .

Л е м м а 3. В условиях леммы 2 всегда

,

а если  комплексный корень, то верно также

.

Л е м м а 4. При  и  справедлива оценка

.

Доказательство см. в [3, с. 114-115].

З а м е ч а н и е. Лемма остается справедливой и в двух других случаях, когда  или , а суммирование производится соответственно по оставшимся коэффициентам , не превосходящим величину Н.

Л е м м а 5. Пусть  и . Тогда

.

Лемма доказывается аналогично лемме 6 [2, с.87], при .

Л е м м а 6. Пусть  и  произвольно малое число. Пусть  обозначает количество многочленов  высоты Н, имеющих дискриминант  . Тогда

, где  и  – наибольшие целые числа, квадраты которых входят множителями соответственно в Н и , а  – свободный от квадратов множитель числа 3.

Доказательство см. в [2, с. 140-141].

Л е м м а 7. (Бореля-Кантелли)  Пусть (на прямой или плоскости) дана система  измеримых множеств  с условием . Тогда мера множества точек, попадающих в бесконечное число множеств , равна нулю.

Работа выполнена в рамках государственной программы фундаментальных исследований Беларуси «Математические модели».

 

Литература

 

1. П т а ш н и к Б.И. Некоторые задачи для дифференциальных уравнений с частными производными. Киев: Навуковая думка. 1984.

2. С п р и н д ж у к В.Г. Проблема Малера. Мн.: Наука и техника. 1967.

3. Ш а м у к о в а Н.В. // Вестнiк МДУ iмя А.А. Куляшова. сер. Мат.,фiз, экалогiя, бiял. 2005, № 4 (22). С. 112-116.