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Raíces de polinomios con coeficientes enteros limitada

Para $a\in\mathbb N$, vamos a $R_a\subseteq\mathbb{R}$ el conjunto de las raíces reales de polinomios cuyos coeficientes son números enteros con valor absoluto en la mayoría de los $a$.

$$R_a=\left\{r\in\mathbb{R}\middle|\sum_{i=0}^na_ir^i=0,n\in\mathbb N,a_i\in\mathbb Z,|a_i|\leq a\right\}$$

(Tenga en cuenta que los grados de la permitida polinomios no son acotados.)

Quiero saber qué números pueden ser arbitrariamente bien aproximada por tales raíces. En particular, se $R_a$ denso en algún intervalo para cualquier $a$?


Discusión:

Si $r\in R_a$$r\neq 0$$1/r\in R_a$, ya que invirtiendo el orden de los coeficientes del polinomio de que $r$ es una raíz se obtiene un polinomio de que $1/r$ es una raíz.

En los comentarios, mathworker21 señaló que considerando el polinomio $1 - aX -\dots-aX^n$ uno puede mostrar que cada distinto de cero $r\in R_a$ satisface $|r|>\frac{1}{a+1}$. Por lo tanto, también tenemos $|r|<a+1$, lo $R_a$ está acotada.

También podemos preguntarnos sobre el conjunto $R_a^\mathbb C$ de las raíces de estos polinomios en $\mathbb C$. Juan Báez tiene una página acerca de tales conjuntos de aquí, que contiene algunas imágenes hermosas.

Roots of polynomials of degree at most 5 and integer coefficients between -4 and 4

Ha escrito también un papel, lo que da una referencia a un documento por Thierry Bousch en el que se demuestra que las raíces de la Littlewood polinomios (con los coeficientes de $\pm1$) son densas en el espacio anular $2^{-1/4}<|z|<2^{1/4}$.

Desde $\{-1,1\}\subseteq\{-1,0,1\}$, lo que responde el complejo análogo de mi pregunta: el conjunto de $R_1^\mathbb C$ es denso en algunos pelota. Lamentablemente, el artículo está escrito en francés, así que no puedo decir si la prueba se generaliza a los reales. (El resultado real no es un corolario inmediato de la compleja versión, porque puede haber una secuencia en $R_a^\mathbb C$ tendiendo a $x\in\mathbb R$ sin que exista una secuencia en $R_a^\mathbb C\cap\mathbb R$.)

5voto

Stephen Puntos 6548

Parece ser que el siguiente trabajo (vinculado por Baez en la página web enlace arriba)

https://www.e-periodica.ch/DigBib/View?PID=ENS-001:1993:39::181 #568

de Odlyzko y resolver implica que hay un intervalo en que $R_1$ es denso. Es decir, existe un $\delta>0$ para que el intervalo de $[-\phi^{-1}-\delta,-\phi^{-1}]$, donde $$\phi=\frac{1+\sqrt{5}}{2}$$ is the golden ratio, is contained in the closure of $R_1$. See the bottom of page 318 to page 319 (see also page 330 for specific values of $\delta$ that work, and page 325 for remarks on results specific to $R_1$). In fact, the density is achieved already by numbers which are roots of polynomials with coefficients all $0$ or $1$ (no $-1$'s necesario).

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