Обобщённая проблема Дирихле для двумерной решётки приближений Дирихле
Н. Н. Добровольскийab,
М. Н. Добровольскийc,
В. Н. Чубариковd,
И. Ю. Реброваa,
Н. М. Добровольскийa a Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого (г. Тула)
b Тульский государственный университет (г. Тула)
c Геофизический центр Российской академии наук (г. Москва)
d Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова (г. Москва)
Аннотация:
В работе изучается связь проблемы определения количества точек двумерной решётки приближений Дирихле в гиперболическом кресте и интегрального представления гиперболической дзета-функции двумерной решётки приближений Дирихле. Введено понятие компоненты гиперболической дзета-функции двумерной решётки приближений Дирихле. Найдено представление для первой компоненты гиперболической дзета-функции двумерной решётки приближений Дирихле через дзета-функцию Римана. Относительно первой компоненты установлен парадоксальный факт, что она непрерывна для любого иррационального
$\beta$ и разрывна во всех рациональных точках
$\beta$.
Это относится к зависимости только от параметра
$\beta$. Для второй компоненты гиперболической дзета-функции двумерной решётки приближений Дирихле в случае рационального значения
$\beta=\frac{a}{b}$ получена асимптотическая формула для количества точек второй компоненты двумерной решётки приближений Дирихле в гиперболическом кресте. Полученная формула даёт интегральное представление в полуплоскости
$\sigma>\frac{1}{2}$.
Основным инструментом исследований была формула суммирования Эйлера. Для целей работы необходимо было получить явные выражения остаточных членов в асимптотических формулах для числа точек классов вычетов двумерной решётки приближений Дирихле по растянутой фундаментальной решётке
$b\mathbb{Z} \times \mathbb{Z}$.
И теорема 1, и теорема 2, доказанные в работе, показывают наличие зависимости второго члена асимптотической формулы и вычета гиперболической дзета-функции решётки
$\Lambda\left(\frac{a}{b}\right)$ от величины знаменателя
$b$ и независимости от числителя
$a$. Ранее аналогичные эффекты были обнаружены А. Л. Рощеней для других обобщений проблемы Дирихле.
В работе поставлена задача об уточнении порядка остаточного члена в асимптотических формулах с помощью изучения величин
$$ R_1^*(T,b,\delta)=\sum_{q=1}^{\frac{\sqrt{T}}{b}}\left\{\frac{T}{bq}-\delta\right\}-\frac{\sqrt{T}}{2b}, R_2^*(T,b,\delta)=\sum_{p=1}^{\sqrt{T}-\delta}\left\{\frac{T}{bp+b\delta}\right\}-\frac{\sqrt{T}}{2}. $$
Предлагается сначала изучить возможности элементарного метода И. М. Виноградова, а потом получить наиболее точные оценки с помощью метода тригонометрических сумм. В работе намечены направления дальнейших исследований по данной тематике.
Ключевые слова:
дзета-функция Римана, ряд Дирихле, дзета-функция Гурвица.
УДК:
511.3
Поступила в редакцию: 24.12.2021
Принята в печать: 27.02.2022
DOI:
10.22405/2226-8383-2022-23-1-83-105