Abstract

In this part I discuss the role of computers in the current research on the additive number theory, in particular in the solution of the classical Waring problem. In its original XVIII century form this problem consisted in finding for each natural k the smallest such s=g(k) that all natural numbers n can be written as sums of s non-negative k-th powers, n=x_1^k+ldots+x_s^k. In the XIX century the problem was modified as the quest of finding such minimal $s=G(k)$ that almost all n can be expressed in this form. In the XX century this problem was further specified, as for finding such G(k) and the precise list of exceptions. The XIX century problem is still unsolved even or cubes. However, even the solution of the original Waring problem was [almost] finalised only in 1984, with heavy use of computers. In the present paper we document the history of this classical problem itself and its solution, as also discuss possibilities of using this and surrounding material in education, and some further related aspects.

Highlights

  • В то же время, абсолютно независисимо от всех остальных соображений, я считаю теорию чисел идеальным материалом для преподавания математики на любом уровне, начиная с младших классов школы

  • All the primes of the first class, and none of the second, can be expressed as the sum of two integral squares: 5 = 12 + 22, 13 = 22 + 32, 17 = 12 + 42, 29 = 22 + 52, but 3, 7, 11, and 19 are not expressible in this way

  • 1Saint Petersburg State University, 29, Line 14th, Vasilyevsky Island, 199178, Saint Petersburg, Russia. In this part I discuss the role of computers in the current research on the additive number theory, in particular in the solution of the classical Waring problem

Read more

Summary

ПРОБЛЕМА ВАРИНГА*

Аннотация В этой части я обсуждаю роль компьютера в современных исследованиях по аддитивной теории чисел, в первую очередь по классической проблеме Варинга. В своей исходной формулировке XVIII века эта проблема состоит в нахождении для каждого натурального k минимального s = g (k) такого, что все натуральные числа n могут быть представлены как суммы k-х степеней неотрицательных целых чисел n = x1k + . В XIX веке был поставлен вопрос о поиске минимального s = G(k) такого, что почти все n могут быть представлены в таком виде. Однако даже решение проблемы Варинга в исходной формулировке было [почти] завершено только в 1984 году при самом непосредственном использовании компьютеров. Ключевые слова: суммы степеней, проблема Варинга, суммы квадратов, суммы кубов, суммы биквадратов, полиномиальная компьютерная алгебра, тождества Гильберта, круговой метод, метод подъема. Проблема варинга // Компьютерные инструменты в образовании.

ВВЕДЕНИЕ
ТЕОРИЯ ЧИСЕЛ КАК ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА
СУММЫ КВАДРАТОВ
Суммы двух квадратов
Суммы трех квадратов
Суммы четырех квадратов
Формулировка гипотезы
Экспериментальная проверка
Доказательство Лиувилля
Другие ранние доказательства
Доказательство Гильберта
ПРОБЛЕМА ВАРИНГА
Метод Харди—Литтлвуда
Метод Виноградова
Писатель в области теории чисел
Решение проблемы Варинга
Как это было сделано?
СУММЫ КУБОВ
СУММЫ ЧЕТВЕРТЫХ СТЕПЕНЕЙ
10. I SHAN’T CALL IT THE END
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call