"무리수와 디오판투스 근사"의 두 판 사이의 차이

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<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">이 항목의 스프링노트 원문주소</h5>
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==개요==
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* 슬로건
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** 어떤 수가 유리수로 근사가 잘 되면, 무리수임을 보일 수 있다
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** 어떤 수가 유리수로 근사가 매우 잘 되면, 초월수임을 보일 수 있다
  
 
 
  
 
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==유리수의 성질==
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* <math>\alpha</math>가 유리수라고 하자. 적당한 정수 <math>q_0>0</math>가 존재하여, 모든 <math>p,q>0\in \mathbb{Z}</math>에 대하여, 다음 부등식이 성립한다
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:<math>
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|\alpha-\frac{p}{q}|\geq \frac{1}{qq_0}
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</math>
  
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">개요</h5>
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==디리클레 근사정리(Dirichlet's approximation theorem)==
  
 
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* [[디리클레 근사정리(Dirichlet's approximation theorem)]]에서 가져옴 무리수 <math>\alpha</math> 에 대하여, 부등식 :<math>|\alpha-\frac{p}{q}|<\frac{1}{q^2}</math>
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는 무한히 많은 유리수 <math>p/q</math>에 의하여 만족된다.
  
 
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*  더 나아가 다음이 성립한다(후르비츠 정리) 무리수 <math>\alpha</math> 에 대하여, 부등식:<math>|\alpha-\frac{p}{q}|<\frac{1}{\sqrt{5}{q^2}}</math> 는 무한히 많은 유리수<math>p/q</math> 에 의하여 만족된다. (하지만 여기서 <math>\sqrt{5}</math> 는 더 큰 수로 대체될 수 없다.)
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* [[연분수와 유리수 근사|연분수]] 항목 참조
  
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">디리클레 근사정리(Dirichlet's approximation theorem)</h5>
 
  
* [[디리클레 근사정리(Dirichlet's approximation theorem)]]에서 가져옴<br> 무리수 <math>\alpha</math> 에 대하여, 부등식<br>
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==무리수 판정==
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* 모든 n에 대하여, <math>\frac{p_n}{q_n}\neq \alpha</math>, <math>q_n>0</math>이고,
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:<math>\lim_{n\to \infty}q_n\to \infty</math>
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인 유리수열 <math>\{\frac{p_n}{q_n}\}</math>이, 적당한 <math>\delta>0</math>에 대하여 부등식 :<math>|\alpha-\frac{p_n}{q_n}|<\frac{1}{q_n^{1+\delta}},\quad n=1,2,\cdots</math>을 만족하면, <math>\alpha</math>는 무리수이다
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===증명===
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<math>\alpha</math>가 유리수이면,
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:<math>\liminf_{n\to \infty} |q_n\alpha-p_n|>0</math> 이 성립한다. 한편
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:<math>|\alpha-\frac{p_n}{q_n}|<\frac{1}{q_n^{1+\delta}} \iff |q_n\alpha-p_n|<\frac{1}{q_n^{\delta}}</math>
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이고, <math>n\to \infty</math> 일 때, <math>\frac{1}{q_n^{\delta}}\to 0</math>이므로 모순.
  
<math>|\alpha-\frac{p}{q}|<\frac{1}{q^2}</math>
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==리우빌 수==
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;정리 (리우빌,1844)
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무리수이면서 차수가 d인 대수적수 <math>\alpha</math> 와 임의의 양수 <math>\epsilon>0</math>에 대하여, 부등식 :<math> \vert \alpha - \frac{p}{q} \vert < \frac{1}{q^{d+\epsilon}}</math> 의 유리수해 <math>p/q</math>의 개수는 유한하다
  
는 무한히 많은 유리수 <math>p/q</math>에 의하여 만족된다.
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* [[리우빌 수]]
  
*  더 나아가 다음이 성립한다(후르비츠)<br> 무리수 <math>\alpha</math> 에 대하여, 부등식<br><math>|\alpha-\frac{p}{q}|<\frac{1}{\sqrt{5}{q^2}}</math><br> 는 무한히 많은 유리수<math>p/q</math> 에 의하여 만족된다. (하지만 여기서 <math>\sqrt{5}</math> 는 더 큰 수로 대체될 수 없다.)<br>
 
* [[연분수와 유리수 근사|연분수]] 항목 참조<br>
 
  
 
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==Thue-Siegel-Roth 정리==
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* 주어진 <math>\epsilon>0</math>에 대하여, 무리수이면서 대수적인수 <math>\alpha</math> 에 대하여, 부등식 :<math>\left|\alpha - \frac{p}{q}\right| < \frac{1}{q^{2 + \epsilon}}</math>
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을 만족시키는 유리수 <math>p/q</math> 의 개수는 유한하다
  
 
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==역사==
  
 
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*  1844 리우빌
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*  1909 Thue
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*  1921 지겔
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*  1955 Roth (1958년 필즈메달)
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* [[수학사 연표]]
  
 
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<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">리우빌 정리</h5>
+
  
*  리우빌 정리 (1844)<br>  <br> 무리수이면서 차수가 d인 대수적수 <math>\alpha</math> 와 임의의 양수 <math>\epsilon>0</math>에 대하여, 부등식 <br><math> \vert \alpha - \frac{p}{q} \vert < \frac{1}{q^{d+\epsilon}}</math><br> 의 유리수해 <math>p/q</math>는 유한하다<br>
+
==메모==
*  리우빌 정리<br> 무리수이면서 차수가 d인 대수적수 <math>\alpha</math> 에 대하여, 적당한 상수 <math>c(\alpha)>0</math>가 존재하여, 모든 유리수 <math>p/q</math>에 대하여 다음 부등식이 만족된다. <br>
 
  
<math> \vert \alpha - \frac{p}{q} \vert > \frac{c(\alpha)}{q^{d}}</math>
+
  
* 이 정리를 사용하여, 리우빌 상수 c가 초월수임을 증명할 수 있다<br><math>c = \sum_{j=1}^\infty 10^{-j!} = 0.110001000000000000000001000\ldots</math><br>
+
   
  
 
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==관련된 항목들==
  
 
+
* [[황금비]]
  
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">Thue-Siegel-Roth 정리</h5>
+
  
주어진 <math>\epsilon}>0</math>에 대하여, 무리수이면서 대수적인수 <math>\alpha</math> 에 대하여, 부등식
+
  
<math>\left|\alpha - \frac{p}{q}\right| < \frac{1}{q^{2 + \epsilon}}</math>
 
  
의 유리수해 <math>p/q</math>는 유한하다
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==사전 형태의 자료==
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">재미있는 사실</h5>
 
 
 
 
 
 
 
* Math Overflow http://mathoverflow.net/search?q=
 
* 네이버 지식인 http://kin.search.naver.com/search.naver?where=kin_qna&query=
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">역사</h5>
 
 
 
 
 
 
 
* http://www.google.com/search?hl=en&tbs=tl:1&q=
 
* [[수학사연표 (역사)|수학사연표]]
 
*  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">메모</h5>
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">관련된 항목들</h5>
 
 
 
* [[황금비]]<br>
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">수학용어번역</h5>
 
 
 
* 단어사전 http://www.google.com/dictionary?langpair=en|ko&q=
 
* 발음사전 http://www.forvo.com/search/
 
* [http://mathnet.kaist.ac.kr/mathnet/math_list.php?mode=list&ftype=&fstr= 대한수학회 수학 학술 용어집]<br>
 
** http://mathnet.kaist.ac.kr/mathnet/math_list.php?mode=list&ftype=eng_term&fstr=
 
* [http://www.nktech.net/science/term/term_l.jsp?l_mode=cate&s_code_cd=MA 남·북한수학용어비교]
 
* [http://kms.or.kr/home/kor/board/bulletin_list_subject.asp?bulletinid=%7BD6048897-56F9-43D7-8BB6-50B362D1243A%7D&boardname=%BC%F6%C7%D0%BF%EB%BE%EE%C5%E4%B7%D0%B9%E6&globalmenu=7&localmenu=4 대한수학회 수학용어한글화 게시판]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">사전 형태의 자료</h5>
 
  
 
* http://ko.wikipedia.org/wiki/
 
* http://ko.wikipedia.org/wiki/
 
* http://en.wikipedia.org/wiki/Diophantine_approximation
 
* http://en.wikipedia.org/wiki/Diophantine_approximation
 
* http://en.wikipedia.org/wiki/Liouville_number
 
* http://en.wikipedia.org/wiki/Liouville_number
* http://en.wikipedia.org/wiki/
 
* http://www.wolframalpha.com/input/?i=
 
* [http://dlmf.nist.gov/ NIST Digital Library of Mathematical Functions]
 
* [http://www.research.att.com/~njas/sequences/index.html The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences]<br>
 
** http://www.research.att.com/~njas/sequences/?q=
 
  
 
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<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">관련논문</h5>
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==리뷰, 에세이, 강의노트==
 
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* [http://people.math.jussieu.fr/%7Emiw/articles/pdf/HCMUNS10.pdf Diophantine Approximation: historical survey]
* [http://people.math.jussieu.fr/~miw/articles/pdf/HCMUNS10.pdf Diophantine Approximation: historical survey]<br>
 
 
** From Introduction to Diophantine methods course by Michel Waldschmidt.
 
** From Introduction to Diophantine methods course by Michel Waldschmidt.
** [http://www.math.jussieu.fr/~miw/coursHCMUNS2007.html Introduction to Diophantine methods: irrationality and transcendence]
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** [http://www.math.jussieu.fr/%7Emiw/coursHCMUNS2007.html Introduction to Diophantine methods: irrationality and transcendence]
* http://www.jstor.org/action/doBasicSearch?Query=
 
* http://www.ams.org/mathscinet
 
* http://dx.doi.org/
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">관련도서</h5>
 
 
 
*  도서내검색<br>
 
** http://books.google.com/books?q=
 
** http://book.daum.net/search/contentSearch.do?query=
 
*  도서검색<br>
 
** http://books.google.com/books?q=
 
** http://book.daum.net/search/mainSearch.do?query=
 
** http://book.daum.net/search/mainSearch.do?query=
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">관련기사</h5>
 
 
 
*  네이버 뉴스 검색 (키워드 수정)<br>
 
** http://news.search.naver.com/search.naver?where=news&x=0&y=0&sm=tab_hty&query=
 
** http://news.search.naver.com/search.naver?where=news&x=0&y=0&sm=tab_hty&query=
 
** http://news.search.naver.com/search.naver?where=news&x=0&y=0&sm=tab_hty&query=
 
  
 
 
  
 
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==관련논문==
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* Morales-Almazan, Pedro. “A Geometrical Approach to Measure Irrationality.” arXiv:1511.09037 [math], November 29, 2015. http://arxiv.org/abs/1511.09037.
 +
* Zudilin, Wadim. “A Determinantal Approach to Irrationality.” arXiv:1507.05697 [math], July 20, 2015. http://arxiv.org/abs/1507.05697.
 +
* Maculan, Marco. “Geometric Invariant Theory and Roth’s Theorem.” arXiv:1305.0926 [math], May 4, 2013. http://arxiv.org/abs/1305.0926.
  
<h5 style="line-height: 3.428em; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic', dotum, gulim, sans-serif; font-size: 1.166em; background-image: ; background-color: initial; background-position: 0px 100%;">블로그</h5>
+
[[분류:무리수와 초월수]]
  
*  구글 블로그 검색<br>
+
==메타데이터==
** http://blogsearch.google.com/blogsearch?q=
+
===위키데이터===
* [http://navercast.naver.com/science/list 네이버 오늘의과학]
+
* ID : [https://www.wikidata.org/wiki/Q1227061 Q1227061]
* [http://www.ams.org/mathmoments/ Mathematical Moments from the AMS]
+
===Spacy 패턴 목록===
* [http://betterexplained.com/ BetterExplained]
+
* [{'LOWER': 'diophantine'}, {'LEMMA': 'approximation'}]

2021년 2월 17일 (수) 04:43 기준 최신판

개요

  • 슬로건
    • 어떤 수가 유리수로 근사가 잘 되면, 무리수임을 보일 수 있다
    • 어떤 수가 유리수로 근사가 매우 잘 되면, 초월수임을 보일 수 있다


유리수의 성질

  • \(\alpha\)가 유리수라고 하자. 적당한 정수 \(q_0>0\)가 존재하여, 모든 \(p,q>0\in \mathbb{Z}\)에 대하여, 다음 부등식이 성립한다

\[ |\alpha-\frac{p}{q}|\geq \frac{1}{qq_0} \]


디리클레 근사정리(Dirichlet's approximation theorem)

는 무한히 많은 유리수 \(p/q\)에 의하여 만족된다.

  • 더 나아가 다음이 성립한다(후르비츠 정리) 무리수 \(\alpha\) 에 대하여, 부등식\[|\alpha-\frac{p}{q}|<\frac{1}{\sqrt{5}{q^2}}\] 는 무한히 많은 유리수\(p/q\) 에 의하여 만족된다. (하지만 여기서 \(\sqrt{5}\) 는 더 큰 수로 대체될 수 없다.)
  • 연분수 항목 참조


무리수 판정

  • 모든 n에 대하여, \(\frac{p_n}{q_n}\neq \alpha\), \(q_n>0\)이고,

\[\lim_{n\to \infty}q_n\to \infty\] 인 유리수열 \(\{\frac{p_n}{q_n}\}\)이, 적당한 \(\delta>0\)에 대하여 부등식 \[|\alpha-\frac{p_n}{q_n}|<\frac{1}{q_n^{1+\delta}},\quad n=1,2,\cdots\]을 만족하면, \(\alpha\)는 무리수이다

증명

\(\alpha\)가 유리수이면, \[\liminf_{n\to \infty} |q_n\alpha-p_n|>0\] 이 성립한다. 한편 \[|\alpha-\frac{p_n}{q_n}|<\frac{1}{q_n^{1+\delta}} \iff |q_n\alpha-p_n|<\frac{1}{q_n^{\delta}}\] 이고, \(n\to \infty\) 일 때, \(\frac{1}{q_n^{\delta}}\to 0\)이므로 모순.

리우빌 수

정리 (리우빌,1844)

무리수이면서 차수가 d인 대수적수 \(\alpha\) 와 임의의 양수 \(\epsilon>0\)에 대하여, 부등식 \[ \vert \alpha - \frac{p}{q} \vert < \frac{1}{q^{d+\epsilon}}\] 의 유리수해 \(p/q\)의 개수는 유한하다


Thue-Siegel-Roth 정리

  • 주어진 \(\epsilon>0\)에 대하여, 무리수이면서 대수적인수 \(\alpha\) 에 대하여, 부등식 \[\left|\alpha - \frac{p}{q}\right| < \frac{1}{q^{2 + \epsilon}}\]

을 만족시키는 유리수 \(p/q\) 의 개수는 유한하다

역사

  • 1844 리우빌
  • 1909 Thue
  • 1921 지겔
  • 1955 Roth (1958년 필즈메달)
  • 수학사 연표



메모

관련된 항목들




사전 형태의 자료



리뷰, 에세이, 강의노트


관련논문

메타데이터

위키데이터

Spacy 패턴 목록

  • [{'LOWER': 'diophantine'}, {'LEMMA': 'approximation'}]