2

Подсчёт целых точек

[9/100%]
Показать
LaTeX
Задача 8.12

Пусть aa и nn — целые положительные числа. Число тех из чисел 1,2,3,…,n1,2,3, \ldots , n, которые делятся на aa, равно [na]\left[\frac{n}{a}\right].

?
Задача 8.13

Сколько нулей имеет функция sin⁡x\sin x в интервале a<x⩽ba<x \leqslant b? Сколько в интервале a⩽x<ba \leqslant x<b?

?
Задача 8.14

Пусть 0⩽α⩽π0 \leqslant \alpha \leqslant \pi. Обозначим через Vn(α)V_{n}(\alpha ) число перемен знака в последовательности

1,cos⁡α,cos⁡2α,…,cos⁡(n−1)α,cos⁡nα; 1, \quad \cos \alpha , \quad \cos 2 \alpha , \ldots , \quad \cos (n-1) \alpha , \quad \cos n \alpha ;

тогда

lim⁡n→∞Vn(α)n=απ. \lim _{n \rightarrow \infty } \frac{V_{n}(\alpha )}{n}=\frac{\alpha }{\pi } .
?
Примечание.
?

J. König, Math. Ann., т. 9, стр. 530, 1876. Задача; Nouv. Corresp. Math., т. 5, стр. 222, 1879. Решение — Radicke, там же, т. 6, стр. 82, 1880.

Задача 8.15

Пусть θ\theta — иррациональное число, 0<θ<10<\theta <1 и gng_{n} равно нулю или единице, смотря по тому, равны между собой или же различны числа [nθ]\left[n \theta \right] и [(n−1)θ]\left[(n-1) \theta \right]. Показать, что

lim⁡n→∞g1+g2+…+gnn=θ. \lim _{n \rightarrow \infty } \frac{g_{1}+g_{2}+\ldots +g_{n}}{n}=\theta .
?
Задача 8.16

Определить число N(r,a,α)N(r, a, \alpha ) нулей целой функции ez−aeiαe^{z}-a e^{i \alpha } в круге ∣z∣⩽r\left|z\right| \leqslant r (r,a,αr, a, \alpha — вещественные постоянные числа, r>0,a>0r>0, a>0).

?
Задача 8.17

Пусть aa и bb — целые числа, f(x)f(x) — функция, определенная и положительная в интервале a⩽x⩽ba \leqslant x \leqslant b. Выразить посредством символа [x]\left[\phantom{x}\right] число целых точек (точек с целочисленными координатами, I 28), находящихся в области, определяемой неравенствами

a⩽x⩽b,0<y⩽f(x). a \leqslant x \leqslant b, \quad 0<y \leqslant f(x) .
?
Задача 8.18

Пусть pp и qq — взаимно простые целые положительные числа. Доказать путем подсчета целых точек формулу

[qp]+[2qp]+[3qp]+…+[(p−1)qp]=(p−1)(q−1)2. \left[\frac{q}{p}\right]+\left[\frac{2 q}{p}\right]+\left[\frac{3 q}{p}\right]+\ldots +\left[\frac{(p-1) q}{p}\right]=\frac{(p-1)(q-1)}{2} .
?
Задача 8.19

Пусть pp и qq — нечетные взаимно простые целые положительные числа. Обозначим p−12=p′,q−12=q′\frac{p-1}{2}=p^{\prime }, \frac{q-1}{2}=q^{\prime }. Показать, что

([qp]+[2qp]+…+[p′qp])+([pq]+[2pq]+…+[q′pq])=p′q′. \left(\left[\frac{q}{p}\right]+\left[\frac{2 q}{p}\right]+\ldots +\left[\frac{p^{\prime } q}{p}\right]\right)+\left(\left[\frac{p}{q}\right]+\left[\frac{2 p}{q}\right]+\ldots +\left[\frac{q^{\prime } p}{q}\right]\right)=p^{\prime } q^{\prime } .
?
Примечание.
?

Gauss, Theorematis arithmetici demonstratio nova, 1808, Opera omnia, т. 2, стр. 1--8; Göttingen, Königl. Ges. der Wiss., 1863; G. Eisenstein, задача, J. für Math., т. 27, стр. 281, 1844.

Задача 8.20

Для простого числа pp вида 4n+14 n+1 имеет место формула

[p]+[2p]+[3p]+…+[p−14p]=p2−112. \left[\sqrt{p}\right]+\left[\sqrt{2 p}\right]+\left[\sqrt{3 p}\right]+\ldots +\left[\sqrt{\frac{p-1}{4} p}\right]=\frac{p^{2}-1}{12} .
?
Примечание.
?

V. Bouniakowski, C. R., т. 94, стр. 1459--1461, 1882.