■レイリー・ヴィノグラードフの定理(その36)
「α,βを1/α+1/β=1を満たす無理数,[]をガウス記号とするとき,2つの数列{an}={[nα]},{bn}={[nβ]}は共通項がなく,併せるとすべての整数1,2,3,・・・を与える.」
α≦βとすると,仮定からαは区間(1,2)にあることがわかりますが,たとえば,
α=(1+√5)/2,β=(3+√5)/2=α+1=α^2
のとき,
ak=[nα]=1,3,4,6,8,9,11,12,14,16,17,・・・
bk=[nβ]=2,5,7,10,13,15,18,・・・
このとき,2つの整数列A={[nα]},B={[nβ]}において,
[1]排他性: A∩B={}
[2]相補性: A∪B={1,2,3,・・・}
すなわち、2つの数列には共通項がなく,併せるとすべての整数1,2,3,・・・を与えるというわけです.
{bk-ak}={k}={1,2,3,4,5,・・・}
自然数列が現れます。
(0,0),(1,2),(3,5)(4,7),(6,10),(8,13),(9,15),・・・
各項の左側の数はこれまで現れなかった最小の数になっている。
この数列の各項はワイソフのゲームの必勝形のパターンを示している。
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α=√2,β=2+√2のときは,
ak=[nα]=1,2,4,5,7,8,9,11,12,14,・・・
bk=[nβ]=3,6,10,13,17,20,23,27,30,・・・
{bk-ak}={2k}={2,4,6,8,10,12,14,16,18,・・・}
偶数列が現れます。
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