■整数の積(その13)
【1】ミンコフスキーの不等式(正定値n元2次形式の最小値の上界)
ミンコフスキーもn元2次形式を考え,与えられた判別式をもつn元2次形式の最小値に対する上界Mが
M<An|A|^1/n (An=4(Γ(n/2+1))^2/n/π)
で与えられることを証明しました.この結果はエルミートのものより精密です.
ガンマ関数の漸近表示を用いれば
M<2n√nπe^1/3n/πe・|A|^1/n〜0.234n√nπe^1/3n・|A|^1/n
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【2】一般の格子に対するミンコフスキーの格子点定理
n本のベクトルで張られる平行2n面体の体積
{λ1x1+λ2x2+・・・+λnxn:0≦λi≦1}
について述べておきます.
写像:y=Axによって,単位直方体は平行2n面体に写像されるものとすると,この写像のヤコビアンはJ=|A|となります.また,グラミアン
G=|A|^2
が成立しますから,平行2n面体のn次元体積は
|G|^(1/2)=|A|
で与えられます.
したがって,Λを体積Δをもつ格子とすると
ミンコフスキーの定理から,
(中心対称凸体の体積)>2^nΔ
ならば,内部あるいは境界上に格子点が必ず存在することになります.
単位球の体積:B^n=π^n/2/Γ(n/2+1),x1^2+・・・+xn^2≦λ^2の体積はλ^nB^nですから,与えられた判別式をもつn元2次形式の最小値に対する上界Mが
M<An|A|^1/n (An=4(Γ(n/2+1))^2/n/π)
で与えられることが証明されます.この結果はエルミートのものより精密です.
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