格点问题

巡山小妖精
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2021年02月19日 16:00
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2021年2月19日发(作者:西津渡)

























格点问题



problem on lattice point




又称整点问题


,


格点又称整点


,


指坐标都是整数的点,


格点问题就是研究一 些特殊区域甚至一


般区域中的格点的个数的问题。




一、起源



格点问题起源于以下两个问题的研究:






1


)狄利克雷除数问题,即求


x


< p>
1



D2



x


)=区域


{1≤u≤x



l≤v≤x



uv≤x}


上的格点数。


1849


年,狄利克雷证明了


D2



x


)=


xlnx


+(



一< /p>


1



x





x


< p>
,这里


ν


为欧拉常数,




x


)=


O( x^1/2



,这一问题的目的是要求出使余项估计

< p>



x


)=


O



x


)成立的又的下确界


θ0







2


)圆内 格点问题:设


x



1

< br>,


A2



x

)=圆内


μ


+ν≤x


上的格点数 。高斯证明了


A2



x


)=


πx



R



x



,这里


R



x


)=

< br>O



x^1/2



,求使余项估计


R



x


)=


O



x


)成立的


λ


的下确界


α


的问题,称之为圆内格点问题或高斯圆问题。





1903


年,


Г



Ф


. 沃罗诺伊


证明了


θ≤1/3



1906


年,谢尔品斯基证明了


α≤1/3



20


世纪


30< /p>


年代,


J



G< /p>


.科普特证明了


α≤37/112



θ≤27/82



1934



1935


年,


E

< p>


C


.蒂奇马什证明了


α ≤15/46



1942


年,华罗庚证


明了


α≤13/40



1963


年陈景润、


尹文霖证明了

α≤12/37



1950


年迟宗 陶证明了


θ≤15/46



1953< /p>



H


.里歇证明了同样的结果;


1963


年,尹文霖证明了


θ≤12/37



1985


年,


Г



A


.科列斯


尼克证明了


θ≤139/429



19 85


年,


W



G


.诺瓦克证明了


α≤139/429


。在下限方面,


1916


年,


哈代已证 明


α≥1/4



1940


年,


A



E


.英厄姆证明了


θ≥1/4


。人们还猜测


θ



α


< br>1/4


,但至今


未能证明。


由此 直接推广出


k


维除数问题,


球内格点问 题以及


k


维椭球内的格点问题等。


< /p>



点问题所涉及到的知识点通常与抽屉原理和图论知识结合在一起 ,一般来说与整数的奇偶


性、整除性等联系十分紧密。




二、其他相关信息





或称整点问题,

< br>研究一些特殊区域甚至一般区域中的格点的个数。


格点又称整点,


是指


坐标均为整数的点。格点问题是数论中的一类重要问题,起源于以下两个著 名问题的研究:



狄利克雷除数问题。



x


>1



D


2(


x


)


表区 域


1≤


u



x



1≤


v


≤< /p>


x



uv



x


上的格点个数。


1849


年,


P.G


.L.


狄利克雷证 明了



D


2(


x


)=


x


ln


x


+(2у


-1)


x

< br>+Δ(


x


)


,这里







у


是欧拉常数。这一问题的目的是要 求出使余项估计







成立的


λ


的下确界


θ


。因为




























其中


d< /p>


(


n


)


是除数函 数


,


所以把这一格点问题称为狄利克雷除数问题。





圆内格点问题





x


>1,


A


2(


x


)< /p>


表圆



上的格点数。

C.F.


高斯证明了


A


2(


x


)=


π


x


+


R


(


x


)


,


这里










求使余项估计算






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