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Problema de superposición mínima

En teoría de números y teoría de conjuntos , el problema de superposición mínima es un problema propuesto por el matemático húngaro Paul Erdős en 1955. [1] [2]

Declaración formal del problema.

Sean A = { a i } y B = { b j } dos subconjuntos complementarios , una división del conjunto de números naturales {1, 2,…, 2 n } , tal que ambos tienen la misma cardinalidad , es decir, n . Denota por M k el número de soluciones de la ecuación a i  −  b j  =  k , donde k es un número entero que varía entre −2 n y 2 n . M  ( n ) se define como:

El problema es estimar M  ( n ) cuando n es suficientemente grande. [2]

Historia

Este problema se puede encontrar entre los problemas propuestos por Paul Erdős en teoría combinatoria de números , conocido por los angloparlantes como problema de superposición mínima . Se formuló por primera vez en el artículo de 1955 Algunas observaciones sobre la teoría de números [3] (en hebreo) en Riveon Lematematica, y se ha convertido en uno de los problemas clásicos descritos por Richard K. Guy en su libro Problemas sin resolver en teoría de números . [1]

Resultados parciales

Desde que se formuló por primera vez, se ha avanzado continuamente en el cálculo de los límites inferiores y superiores de M  ( n ) , con los siguientes resultados: [1] [2]

Más bajo

Superior

JK Haugland demostró que el límite de M  ( n )/  n existe y que es menor que 0,385694. Por su investigación, recibió un premio en un concurso de jóvenes científicos en 1993. [4] En 1996, mejoró el límite superior a 0,38201 utilizando un resultado de Peter Swinnerton-Dyer . [5] [2] Esto ahora se ha mejorado aún más a 0,38093. [6] En 2022, EP White demostró que el límite inferior era al menos 0,379005. [7]

Los primeros valores conocidos de M ( n )

Los valores de M  ( n ) para los primeros 15 números enteros positivos son los siguientes: [1]

Es simplemente la Ley de los Números Pequeños que es [1]

Referencias

  1. ^ abcde Guy, Richard K. (2004). "C17". En Bencsáth, Katalin A.; Halmos, Paul R. (eds.). Problemas no resueltos en teoría de números . Nueva York: Springer Science+Business Media Inc. págs. 199–200. ISBN 0-387-20860-7.
  2. ^ abcd Finch, Steven (2 de julio de 2004). "El problema de superposición mínima de Erdös" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 5 de abril de 2015 . Consultado el 15 de diciembre de 2013 .
  3. ^ P. Erdős: Algunas observaciones sobre la teoría de números (en hebreo), Riveon Lematematika 9 (1955), 45-48 MR17,460d.
  4. ^ Haugland, Jan Kristian. "El problema de la mínima superposición" . Consultado el 20 de septiembre de 2016 .
  5. ^ Haugland, Jan Kristian (1996). "Avances en el Problema de Superposición Mínima". Revista de teoría de números . Ohio (Estados Unidos). 58 (1): 71–78. doi : 10.1006/junio.1996.0064 . ISSN  0022-314X.
  6. ^ Haugland, Jan Kristian (2016). "Revisión del problema de superposición mínima". arXiv : 1609.08000 [matemáticas.GM].
  7. ^ Blanco, Ethan Patrick (2022). "El problema de superposición mínima de Erdős". arXiv : 2201.05704 [matemáticas.CO].