Гипотеза Эрдёша — Грэма

Гипотеза Эрдёша — Грэма — предположение в комбинаторной теории чисел относительно проблемы разбиения множества целых чисел, больших единицы, на конечное число подмножеств, одно из которых можно использовать для образования египетской дроби, представляющей единицу. Эрдёш и Грэм высказали предположение, что для любого $r>0$ и любой $r$ -раскраски целых чисел, больших единицы, имеется конечное одноцветное подмножество $S$ этих целых чисел, такое что:

\sum _{n\in S}{\frac {1}{n}}=1

и максимальный элемент множества $S$ можно ограничить значением $b^{r}$ с некоторой константой $b$ , независимой от $r$ . Известно, что для верности этого утверждения необходимо, чтобы $b$ было не меньше числа $e$ .

Гипотеза доказана Эрнестом Крутом (англ. Ernest S. Croot, III) в 2003 году, установленная оценка $b$ очень велика — число должно быть не больше $e^{167000}$ . Результат Крута вытекает из более общей теоремы, утверждающий о существовании представления единицы в виде египетской дроби для множеств $C$ гладких чисел в интервалах вида $[X,X^{1+\delta }]$ , где $C$ содержит достаточно много чисел, сумма обратных величин которых не меньше шести. Гипотеза Эрдёша — Грэма выводится из этого результата путём нахождения интервала, в котором сумма обратных величин всех гладких чисел будет как минимум $6r$ . Таким образом, если целые числа $r$ -раскрашены, должно существовать одноцветное подмножество $C$ , удовлетворяющее условию теоремы Крута.

Примечания

Ссылки

Croot, Ernest S., III. Unit Fractions. — University of Georgia, Athens, 2000.
Croot, Ernest S., III. On a coloring conjecture about unit fractions // Annals of Mathematics. — 2003. — Т. 157, вып. 2. — С. 545—556. — doi:10.4007/annals.2003.157.545. — arXiv:math.NT/0311421.
Пал Эрдёш, Рональд Л. Грэм. Old and new problems and results in combinatorial number theory // L’Enseignement Mathématique. — 1980. — Т. 28. — С. 30—44.
Ernie Croot’s Webpage Архивная копия от 9 апреля 2009 на Wayback Machine

Похожие исследовательские статьи

<span class="mw-page-title-main">Простое число</span> натуральное число, имеющее ровно два различных натуральных делителя — единицу и самого себя

Просто́е число́ — натуральное число, имеющее ровно два различных натуральных делителя. Другими словами, натуральное число $\text{[math]}$ является простым, если оно отлично от $\text{[math]}$ и делится без остатка только на $\text{[math]}$ и на само $\text{[math]}$ .

Це́лые чи́сла — расширение множества натуральных чисел, получаемое добавлением к нему нуля и отрицательных чисел. Необходимость рассмотрения целых чисел продиктована невозможностью в общем случае вычесть из одного натурального числа другое — можно вычитать только меньшее число из большего. Введение нуля и отрицательных чисел делает вычитание такой же полноценной операцией, как сложение.

Кольцо́ в общей алгебре — алгебраическая структура, в которой определены операция обратимого сложения и операция умножения, по свойствам похожие на соответствующие операции над числами. Простейшими примерами колец являются совокупности чисел, совокупности числовых функций, определённых на заданном множестве. Во всех случаях имеется множество, похожее на совокупности чисел в том смысле, что его элементы можно складывать и умножать, причём эти операции ведут себя естественным образом.

Непрерывная дробь — это конечное или бесконечное математическое выражение вида

\text{[math]}

Гру́ппа — множество, на котором определена ассоциативная бинарная операция, причём для этой операции имеется нейтральный элемент, и каждый элемент множества имеет обратный. Раздел общей алгебры, занимающийся группами, называется теорией групп.

<span class="mw-page-title-main">Деление (математика)</span> действие, обратное умножению

Деле́ние — действие, обратное умножению. Деление обозначается двоеточием $\text{[math]}$ , обелюсом $\text{[math]}$ , косой чертой $\text{[math]}$ или записывается в виде дроби.

Египетская дробь — в математике сумма нескольких попарно различных дробей вида $\text{[math]}$ . Другими словами, каждая дробь суммы имеет числитель, равный единице, и знаменатель, представляющий собой натуральное число.

Пал Э́рдёш — венгерский математик, один из наиболее продуктивных математиков XX века. Работал в самых разных областях современной математики: комбинаторика, теория графов, теория чисел, математический анализ, теория приближений, теория множеств и теория вероятностей. Лауреат множества математических наград, включая премию Вольфа (1983/1984). Основатель премии Эрдёша.

Теорема Рамсея — теорема комбинаторики о разбиениях множеств, сформулированная и доказанная английским математиком Фрэнком Рамсеем в 1930 году. Встречается в литературе в разных формулировках. Эта теорема положила начало теории Рамсея.

Число Кармайкла — составное число $\text{[math]}$ , которое удовлетворяет сравнению $\text{[math]}$ для всех целых $\text{[math]}$ , взаимно простых с $\text{[math]}$ , другими словами — псевдопростое число по каждому основанию $\text{[math]}$ , взаимно простому с $\text{[math]}$ . Такие числа относительно редки, но их бесконечное число, наименьшее из них — 561; существование таких чисел делает недостаточным условие простоты малой теоремы Ферма, и не позволяет применять тест Ферма как универсальное средство проверки простоты.

Теория Рамсея — раздел комбинаторики, изучающий условия, при которых в произвольно формируемых математических объектах обязан появиться некоторый порядок.

В математике вычислимое число — это число, которое может быть вычислено с любой заданной точностью с помощью алгоритма.

Теория чисел — это раздел математики, занимающийся преимущественно изучением натуральных и целых чисел и их свойств, часто с привлечением методов математического анализа и других разделов математики. Теория чисел содержит множество проблем, попытки решения которых предпринимались математиками в течение десятков, а иногда даже сотен лет, но которые пока так и остаются открытыми. Ниже приведены некоторые из наиболее известных нерешённых проблем.

В данном списке приводятся математические утверждения и объекты, названные именем венгерского математика Пала Эрдёша.

Гипотеза Эрдёша — Штрауса — теоретико-числовая гипотеза, согласно которой для всех целых чисел $\text{[math]}$ рациональное число $\text{[math]}$ может быть представлено в виде суммы трёх аликвотных дробей, то есть существует три положительных целых числа $\text{[math]}$ , $\text{[math]}$ и $\text{[math]}$ , таких что:

\text{[math]}

Доля единицы — это рациональное число в виде дроби, числитель которой равен единице, а знаменатель — положительное целое число. Доля единицы, таким образом, является обратным числом положительного целого числа, 1/n. Примеры — 1/1, 1/2, 1/3, 1/4 и т. д.

Теория диофантовых приближений — раздел теории чисел, изучающий приближения вещественных чисел рациональными; назван именем Диофанта Александрийского.

Аддитивная комбинаторика — междисциплинарная область математики, изучающая взаимозависимость различных количественных интерпретаций понятия структурированности подмножества группы, а также аналогичные свойства производных от множества структур, использующихся при этих интерпретациях. Кроме того, аддитивная комбинаторика изучает структурированность в различных смыслах некоторых специфических множеств или классов множеств.

Практичное число или панаритмичное число — это положительное целое число n, такое что все меньшие положительные целые числа могут быть представлены в виде суммы различных делителей числа n. Например, 12 является практичным числом, поскольку все числа от 1 до 11 можно представить в виде суммы делителей 1, 2, 3, 4 и 6 этого числа — кроме самих делителей, мы имеем 5 = 3 + 2, 7 = 6 + 1, 8 = 6 + 2, 9 = 6 + 3, 10 = 6 + 3 + 1 и 11 = 6 + 3 + 2.

Теорема ван дер Вардена — классический результат комбинаторной теории чисел об одноцветных арифметических прогрессиях в раскрасках натуральных чисел. Теорема является типичным утверждением теории Рамсея, а также предтечей теоремы Семереди, которая положила начало большой ветви аддитивной комбинаторики.

Эта страница основана на статье Википедии.
Текст доступен на условиях лицензии CC BY-SA 4.0; могут применяться дополнительные условия.
Изображения, видео и звуки доступны по их собственным лицензиям.