■円上の格子点・円内の格子点(その6)
【1】ガウスの円問題
原点を中心とした半径rの円の内部(境界を含む)にある整数点の個数をR(r)で表す.
R(10)=317 R(100)=31417
R(20)=1257 R(200)=125627
R(30)=2821 R(300)=282697
R(r)は円の面積の推定値を与える.
r R(r)/r^2 r R(r)/r^2
10 3.17 100 3.1417
20 3.1425 200 3.140725
30 3.134 300 3.14107
ガウスは
|R(r)−πr^2|<cr
を示したが,
|R(r)−πr^2|<cr^k
となるkの最小値を求める問題に一般化される.
シェルピンスキーはk≦2/3を証明し,ガウスのk=1を大きく改善した.1963年に陳景潤はk≦24/37を,1990年にハクスリーはk≦46/73を得たが,シェルピンスキーの成果からほんのわずかしか進んでいない.
k=1/2と予想されている.同じ問題を3次元球についても考えることができる.
===================================