Замечания
С вопросами приближения действительных чисел можно познакомиться по книгам А. Я. Хинчина [26: 2], В. Касселса [38:1], С. Ленга [51:5], А. Б. Шидловского [28: 35] и В. Шмидта [69:4].
Простейшие сведения об алгебраических числах содержатся в книгах Н. И. Фельдмана [24: 6] и А. Б. Шидловского [28: 35]. Подробнее теория алгебраических чисел изложена в книгах
3. И. Боревича и И. Р. Шафаревича [2:1], Э. Гекке [44:1] и Г. Вейля [88:1], С. Ленга [51:4].
Сведения о числах Лиувилля можно найти в работе
Малле
по-видимому, первой книге, посвященной свойствам трансцендентных чисел.
Проблемы теории приближения алгебраических чисел достаточно подробно изложены в монографиях К. Б. Столярского [76:1] и Н. И. Фельдмана [24: 6]. Доказательства теорем Туэ и Рота содержатся в [24: 6], теоремы Зигеля в [28: 35], а теоремы Рота в [38: 1]. Авторское доказательство теоремы Рота в переводе на русский язык можно найти в сборнике «Математика» [66:1].
Обзоры работ по приближению действительных и алгебраических чисел имеются в книге Я. Коксма [48:1] и стать& Н. И. Фельдмана и А. Б. Шидловского [25:1]. В последней статье приводятся более точные оценки, чем в теоремах 8—10.
Отметим некоторые результаты, обобщающие теоремы
Зигеля и Рота.
В 1921 г. в работе [73: 1] К. Зигель доказал следующие утверждения.
Пусть
Тогда:
1) если
то для любого
неравенство
имеет лишь конечное множество решений в примитивных числах 0 поля
2) если
то для любого
неравенство
имеет лишь конечное множество решений в числах
В работах К. Зигеля [73: 2], Т. Шнейдера [70: 3] и К. Малера [56: 2] доказаны теоремы, смысл которых заключается в следующем: если число
допускает «очень хорошие» приближения порядка
числами из
то решения соответствующего неравенства
очень редки.
С помощью теорем Шнейдера и Малера доказаны теоремы о трансцендентности чисел некоторых классов. Так, например, К. Малер в 1937 г. [56: 3] доказал трансцендентность чисел а, указанных в § 1 Введения.
В 1956 г. В. Левек [53:1] обобщил теорему Рота, доказав, что если
то неравенство
имеет лишь конечное число решений в числах 6 из фиксированного алгебраического поля К.
В 1969 г.
Вирзинг
обобщил теорему Рота на случай приближения алгебраического числа алгебраическими числами ограниченной степени. Он доказал, что если
то при
неравенство (69) может иметь лишь конечное число решений в числах
степени, не превосходящей
Другие авторы обобщали теорему Рота в различных направлениях. Отметим лучшие результаты В. Шмидта, полученные в 1970—1975 гг. [69:1-4]. Он обобщил теорему Рота на случай приближения алгебраического числа а числами из А ограниченной степени и на различные случаи совместных приближений алгебраических чисел числами из
Приведем лишь один из этих результатов.
Пусть
Тогда существует лишь конечное множество чисел
таких, что
В заключение заметим следующее. С помощью теоремы Лиувилля строятся примеры трансцендентных чисел, которые хорошо приближаются рациональными числами. Но если использовать результаты о приближении алгебраических чисел иррациональными алгебраическими числами, то можно строить примеры трансцендентных чисел, которые имеют минимальный наилучший порядок приближения рациональными числами, т. е. у которых элементы разложений в цепные дроби ограничены.
Э. Малле [58: 1] построил примеры трансцендентных чисел, имеющих ограниченные элементы разложения в цепные дроби. Доказательство основано на том, что указанные им числа хорошо приближаются квадратичными иррациональностями.