2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Доказательство теоремы Манна из книги Гельфонда и Линника
Сообщение02.01.2017, 13:24 


08/09/13
210
Изучаю книгу "Элементарные методы в аналитической теории чисел", там на стр. 13-19 доказывается теорема Манна о том, что $d(A+B) \ge \min(d(A)+d(B), 1)$, где $d(A) = \inf \limits_{n \to \infty} \frac{|A \cap \left\lbrace{1, \dots, n}\right\rbrace|}{n}$ и $A+B=\left\lbrace{a+b : a \in A, b \in B}\right\rbrace$

И мне кажется, что в этом доказательстве есть очень явная ошибка, что странно для первых страниц такой серьёзной монографии, так что прошу меня образумить и объяснить, почему там всё верно.

Там в ходе доказательства основной леммы при фиксированном $n$ рассматривается свойство "нормальности" множества $C=A+B$ заключающееся в том что для $c, c' \not \in C$ всегда $c+c'-n \not \in C$. Для "нормальных" множеств лемма там выводится тривиально, а для "ненормальных" строится расширение множеств $B$ и $C$ следующим образом:
обозначим за $\beta_0$ минимум по $b$ из всех решений уравнения $c+c'-n=a+b$, где $c, c' \in C \cap (0,n), a \in A, b \in B$
Тогда $C^{*}$ определяется как все возможные $c$ из решений уравнения $c+c'-n=a+\beta_0$ при $c, c' \not \in C, a \in A$ и $c, c', a \in (0,n)$. Тут важно обратить внимание на ограничение $c, c' \in (0,n)$, которое дальше в доказательстве в одном месте используется, а в другом принципиально забывается (и таким образом в $C^{*}$ оказываются элементы не подпадающие под ограничение).
$B^{*}$ определяется как $B^{*}=\left\lbrace{n+\beta_0-c : c \in C^{*}}\right\rbrace$.
Расширениями соответственно являются $B_1 = B \cup B^{*}$ и $C_1 = C \cup C^{*}$.

Так вот дальше начинается самое интересное, потому что автор (Хинчин) начинает доказывать, что $A+B_1=C_1$. Для этого конечно рассматриваются $a \in A, b^{*} \in B^{*}$ и говорится, что, по определению, $a+b^{*}=a+(n+\beta_0-c)$ для $c \not \in C$. Ну и для доказательства $A+B_1=C_1$ надо доказать, что если $a+b^{*} \not \in C$, то $a+b^{*} \in C^{*}$.
Делается это так:
$c'=a+(n+\beta_0-c)$
$c'+c-n=a+\beta_0$
И из того что $c'$ удовлетворяет последнему равенству, и $c' \in C$ якобы "по определению" следует $c' \in C^{*}$. Но для $c' \in C^{*}$ по определению требуется ещё и $c' \in (0,n)$ (и, повторюсь, эта часть определения $C^{*}$ в дальнейшем используется в доказательстве) и абсолютно не очевидно, что $a+(n+\beta_0-c)$ должно находится в интервале $(0,n)$.
Более того, я решил попробовать построить контрпример, в котором оно не находилось бы в этом интервале.
И мне кажется что у меня получилось.
$A=\left\lbrace{0,1,50, 1000, 1001, 1002, \dots}\right\rbrace$
$B=\left\lbrace{0,1,10,1000,1001,1002, \dots}\right\rbrace$
При $n=15$ тут получается
$\beta_0=0$
$C^{*}=\left\lbrace{3,4,6,7,8,9,12,13}\right\rbrace$
$B^{*}=\left\lbrace{2,3,6,7,8,9,11,12}\right\rbrace$
И тогда $50 \in A$, $12 \in B^{*}$, $62 \not \in C^{*}$

В общем если взять $a > n$, то ясным образом выходит $c' > n$. И получаем $A+B_1 \not = C_1$

Помогите, пожалуйста, разобраться.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group