Теорема Дэвенпорта — Шмидта
В математике, в области диофантовых приближений, теорема Давенпорта — Шмидта определяет, насколько хорошо действительные числа специального вида могут быть аппроксимированы другим специальным видом чисел. А именно, она утверждает возможность получить хорошее приближение к иррациональным числам, которые не являются квадратичными, используя квадратичные иррациональные числа или просто рациональные числа. Теорема названа в честь Гарольда Дэвенпорта и Вольфганга М. Шмидта.
Теорема
Для рационального или квадратичного иррационального числа существуют уникальные целые числа , и такие, что хотя бы одно из них не равно нулю, первое ненулевое из них положительно, они взаимно просты, и выполняется
Если — квадратичное иррациональное число, в качестве , и можно взять коэффициенты его минимального полинома. Если рационально, примем . Используя эти целые числа, однозначно определённые для каждого такого , высоту задаётся по формуле
Теорема утверждает, что для любого действительного числа , которое не является ни рациональным, ни квадратичным иррациональным, можно найти бесконечно много действительных чисел , которые являются рациональными или квадратичными иррациональными и которые удовлетворяют неравенству
где — любое действительное число, удовлетворяющее .[1]
Хотя эта теорема связана с теоремой Рота, её реальное использование заключается в том, что она эффективна в том смысле, что постоянная может быть определена для любого заданного .
Примечания
- Davenport H., Schmidt Wolfgang M. Approximation to real numbers by quadratic irrationals // Acta Arithmetica 13, (1967).
Литература
- Schmidt Wolfgang M. Diophantine approximation // Lecture Notes in Mathematics 785. Springer. (1980 [1996 with minor corrections])
- Schmidt Wolfgang M. Diophantine approximations and Diophantine equations // Lecture Notes in Mathematics, Springer Verlag 2000.