解法:陶哲轩利用对数平均相关性给出的埃尔德什差异问题证明(2015年)
第 2/9 步:为什么狄利克雷特征是差点打破猜想的试探性例子 通俗地说模 3 的非主狄利克雷特征 χ3 具有周期性、完全积性且部分和有界,但它取值 0,±1,还不是允许的 {−1,+1} 序列。陶的例1.4只把坏素数 3 处的值改为 +1,得到完全积性函数 χ~3。
详细分析对具体的 χ3,当且仅当 3∣n 时 χ3(n)=0,所以部分和有界;把素数 3 处的值改为 +1 就得到 χ~3。取 n=1+3+32+⋯+3k,将每个 j=3im 分解,可得 ∑j=1nχ~3(j)=k+1≫logn:它无界但只有对数增长。证明必须排除这一具体的险些反例及其扭曲变体。
本步骤中的术语- 狄利克雷特征
- 一个周期为 q 的周期性完全积性函数 χ,在与 q 有公因子的整数处取零,其余处取值为单位根;最简单的非平凡例子只取值 −1,0,+1。
- 完全积性函数
- 满足对每一对 n,m(不仅是互素的对)都有 g(nm)=g(n)g(m) 的函数 g:N→C;它在任意整数处的值完全由它在素数处的值决定。
本步骤用到的知识