<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">cheb</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Чебышевский сборник</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Chebyshevskii Sbornik</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2226-8383</issn><publisher><publisher-name>Tula State Lev Tolstoy  Pedagogical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.22405/2226-8383-2014-15-3-31-47</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">cheb-51</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ПРОБЛЕМА ВАРИНГА С НАТУРАЛЬНЫМИ ЧИСЛАМИ СПЕЦИАЛЬНОГО ВИДА</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>WARING’S PROBLEM INVOLVING NATURAL NUMBERS OF A SPECIAL TYPE</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гриценко</surname><given-names>С. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gritsenko</surname><given-names>S. A.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мотькина</surname><given-names>Н. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Motkina</surname><given-names>N. N.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>Финансовый университет при Правительстве РФ, МГУ имени М. В. Ломоносова&#13;
Белгородский государственный университет</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2014</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>06</month><year>2016</year></pub-date><volume>15</volume><issue>3</issue><fpage>31</fpage><lpage>47</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Гриценко С.А., Мотькина Н.Н., 2016</copyright-statement><copyright-year>2016</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Гриценко С.А., Мотькина Н.Н.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Gritsenko S.A., Motkina N.N.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.chebsbornik.ru/jour/article/view/51">https://www.chebsbornik.ru/jour/article/view/51</self-uri><abstract><p>Работа является продолжением исследований авторов классических аддитивных проблем с переменными, принадлежащими некоторому спе- циальному множеству. Ранее были рассмотрены задачи Гольдбаха, Хуа Ло–Кена, Лагранжа. Для числа решений этих проблем с числами спе- циального вида получены асимптотические формулы. Задачи Гольдбаха, Хуа Ло–Кена — задачи с простыми числами. Они являются классически- n n n ми проблеми теории чисел о числе решений уравнения p1+p2+· · ·+pk = N в простых числах p1, p2, . . . , pk, где k &gt; 2 и n &gt; 1 — натуральные числа. При k = 3, n = 1 — задача Гольдбаха, k = 5, n = 2 — задача Хуа Ло–Кена. Авторы рассматривали эти задачи при условии, что на простые числа pi, i = 1, 2, . . . , k, наложены дополнительные ограничения вида a &lt; {ηpn} &lt; b, i где a и b — произвольные действительные числа, 0 6 a &lt; b 6 1, η — квадратичная иррациональность. При выводе асимптотических формул использовали круговой метод Харди–Литтлвуда–Виноградова. Получен- ные формулы отличаются от асимптотических формул классических за- дач в простых числах без ограничений тем, что в главных членах появля- ются ряды специального вида: 2πim(ηN−0,5k(a+b)) sink πm(b − a) σk(N, a, b) = e . πkmk |m|&lt;∞ Изучение поведения этих рядов представляет собой отдельную проблему, которая также исследована авторами. Задача Лагранжа — задача о пред- ставлении натурального числа в виде суммы четырех квадратов целых чи- сел: l1 2 +l2 2 +l3 2 +l 2 = N. Авторами рассмотрен вариант задачи Лагранжа с 4 целыми числами li, i = 1, 2, 3, 4, удовлетворяющими условию a &gt;&lt; {ηli} &lt; b. При выводе асимптотической формулы в задаче Лагранжа авторы, в ос- новном, следовали схеме Клоостермана. В этой задаче в главном члене ряда вида σk(N, a, b) не возникает. Проблема Варинга — это задача о n n n представлении любого натурального N суммой x1 + x2 + . . . + xk = N, где x1, x2, . . . , xk — натуральные числа. В данной работе решается вари- ант проблемы Варинга с натуральными числами xi, i = 1, 2, . . . , k, таки- ми, что a 6 {ηxn} &lt; b, где η — алгебраическое иррациональное число. i Здесь в главном члене появляется ряд σk(N, a, b), как и в задачах Гольд- баха и Хуа Ло–Кена с простыми числами, удовлетворяющими условию a &lt; {ηpn} &lt; b, i = 1, 2, . . . , k. Основным результатом работы является i получение асимптотической формулы для числа решений J(N) проблемы Варинга с числами специального вида: k − c 1− J(N) = I(N)σk(N, a, b) + O(N n n3 log n ), где I(N) — число решений классической проблемы Варинга в произволь- ных натуральных числах x1, x2, . . . , xk, c = c(η) &gt; 0, n &gt; 3, 2n + 1, если 3 6 n 6 10, k &gt; k0 = 2[n2(2 log n + log log n + 5)], если n &gt; 10. </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>In 2008–2011, we solved several well–known additive problems such that Ternary Goldbach’s Problem, Hua Loo Keng’s Problem, Lagrange’s Problem with restriction on the set of variables. Asymptotic formulas were obtained for these problems. The main terms of our formulas differ from ones of the corresponding classical problems. In the main terms the series of the form 2πim(ηN−0,5k(a+b)) sink πm(b − a) σk(N, a, b) = e . πkmk |m|&lt;∞ appear. These series were investigated by the authors. Suppose that k &gt; 2 and n &gt; 1 are naturals. Consider the equation n n n x1 + x2 + . . . + xk = N (1)in natural numbers x1, x2, . . . , xk. The question on the number of solutions of the equation (1) is Waring’s problem. Let η be the irrational algebraic number, n &gt; 3, 2n + 1, if 3 6 n 6 10, k &gt; k0 = 2[n2(2 log n + log log n + 5)], if n &gt; 10. In this report we represent the variant of Waring’s Problem involving natural numbers such that a 6 {ηxn} &lt; b, where a and b are arbitrary real numbers i of the interval [0, 1). Let J(N) be the number of solutions of (1) in natural numbers of a special type, and I(N) be the number of solutions of (1) in arbitrary natural numbers. Then the equality holds J(N) ∼ I(N)σk(N, a, b). The series σk(N, a, b) is presented in the main term of the asymptotic formula in this problem as well as in Goldbach’s Problem, Hua Loo Keng’s Problem.</p><p> </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>проблема Варинга</kwd><kwd>аддитивные задачи</kwd><kwd>числа специального вида</kwd><kwd>число решений</kwd><kwd>асимптотическая формула</kwd><kwd>квадратичная иррациональность</kwd><kwd>алгебраическое иррациональное число</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Waring’s Problem</kwd><kwd>additive problems</kwd><kwd>numbers of a special type</kwd><kwd>number of solutions</kwd><kwd>asymptotic formula</kwd><kwd>quadratic irrationality</kwd><kwd>irrational algebraic number</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Виноградов И. М. Представление нечетного числа суммой трех простых чисел // ДАН СССР. 1937. Т. 15. С. 169–172.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Виноградов И. М. Представление нечетного числа суммой трех простых чисел // ДАН СССР. 1937. Т. 15. С. 169–172.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hua L. K. On the representation of numbers as the sum of powers of primes // Math. Z. 1938. 44. P. 335–346.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hua L. K. On the representation of numbers as the sum of powers of primes // Math. Z. 1938. 44. P. 335–346.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хуа Ло–ген. Метод тригонометрических сумм и его применения в теории чисел. М.: Мир, 1964. 194 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Хуа Ло–ген. Метод тригонометрических сумм и его применения в теории чисел. М.: Мир, 1964. 194 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kloosterman H. D. On the representation of numbers in the form ax2 + by2 + cz2 + dt2 // Acta mathematica. 1926. 49. P. 407–464.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kloosterman H. D. On the representation of numbers in the form ax2 + by2 + cz2 + dt2 // Acta mathematica. 1926. 49. P. 407–464.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gritsenko S., Motkina N. Ternary Goldbach’s Problem Involving Primes of a Special type. Режим доступа: http://arXiv.org/abs/0812.4606 – 25 Dec 2008</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gritsenko S., Motkina N. Ternary Goldbach’s Problem Involving Primes of a Special type. Режим доступа: http://arXiv.org/abs/0812.4606 – 25 Dec 2008</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gritsenko S., Motkina N. Hua Loo Keng’s Problem Involving Primes of a Special Type. Режим доступа: http://arXiv.org/abs/0812. 4665 – 26 Dec 2008</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gritsenko S., Motkina N. Hua Loo Keng’s Problem Involving Primes of a Special Type. Режим доступа: http://arXiv.org/abs/0812. 4665 – 26 Dec 2008</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гриценко С.А., Мотькина Н.Н. Представление натуральных чисел суммами четырех квадратов целых чисел специального вида // Современная математика и ее приложения. 2010. Т. 67. С. 71–77.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гриценко С.А., Мотькина Н.Н. Представление натуральных чисел суммами четырех квадратов целых чисел специального вида // Современная математика и ее приложения. 2010. Т. 67. С. 71–77.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гриценко С.А., Мотькина Н.Н. О вычислении некоторых особых рядов // Чебышевский сборник. 2011. Т.12, вып. 4. С. 85–92</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гриценко С.А., Мотькина Н.Н. О вычислении некоторых особых рядов // Чебышевский сборник. 2011. Т.12, вып. 4. С. 85–92</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">D. Hilbert Beweis fu¨r die Darstellbarkeit der ganzen Zahlen durch eine feste Anzahl n–ter Potenzen (Waringsches Problem) // Math. Annalen. 1909. 67. P. 281–300.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">D. Hilbert Beweis fu¨r die Darstellbarkeit der ganzen Zahlen durch eine feste Anzahl n–ter Potenzen (Waringsches Problem) // Math. Annalen. 1909. 67. P. 281–300.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hardy G. Collected papers of G. H. Hardy, including joint papers with J. E. Littlewood and others, ed. by a committee appointed by the London Mathematical Society, vol. I. Oxford: Clarenon Press, 1966.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hardy G. Collected papers of G. H. Hardy, including joint papers with J. E. Littlewood and others, ed. by a committee appointed by the London Mathematical Society, vol. I. Oxford: Clarenon Press, 1966.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hardy G. H., Littlewood J. E. A new solution of Waring, s problem, Quart. J. Math., 48, (1919), 272–293.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hardy G. H., Littlewood J. E. A new solution of Waring, s problem, Quart. J. Math., 48, (1919), 272–293.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hardy G., Littlewood J. Some problems of «Partitio Numerorum»: I A new solution of Waring, s problem // G¨ottingen nachrichten. 1920. P. 33–54.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hardy G., Littlewood J. Some problems of «Partitio Numerorum»: I A new solution of Waring, s problem // G¨ottingen nachrichten. 1920. P. 33–54.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hardy G., Littlewood J. Some problems of «Partitio Numerorum»: III On the expression of a number as a sum of primes // Acta. Math. 1923. 44. P. 1–70.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hardy G., Littlewood J. Some problems of «Partitio Numerorum»: III On the expression of a number as a sum of primes // Acta. Math. 1923. 44. P. 1–70.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hardy G., Littlewood J. Some problems of «Partitio Numerorum»: V A further contribution to the study of Goldbach’s problem // Proc. Lond. Math. Soc. 1923. (2) 22. P. 46–56.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hardy G., Littlewood J. Some problems of «Partitio Numerorum»: V A further contribution to the study of Goldbach’s problem // Proc. Lond. Math. Soc. 1923. (2) 22. P. 46–56.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Виноградов И. М. Sur un theoreme general de Waring //Мат. сб. —1922– 1924. —Т. 31. —C. 490–507. Рез. на рус. яз.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Виноградов И. М. Sur un theoreme general de Waring //Мат. сб. —1922– 1924. —Т. 31. —C. 490–507. Рез. на рус. яз.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карацуба А. А. Основы аналитической теории чисел. —М.: Наука, 1983. 240 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Карацуба А. А. Основы аналитической теории чисел. —М.: Наука, 1983. 240 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бухштаб А. А. Теория чисел. —М.: Просвещение, 1966. —384 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бухштаб А. А. Теория чисел. —М.: Просвещение, 1966. —384 c.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Архипов Г. И., Садовничий В. А., Чубариков В. Н. Лекции по математическому анализу. —М.: Высш. шк., 1999. 695 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Архипов Г. И., Садовничий В. А., Чубариков В. Н. Лекции по математическому анализу. —М.: Высш. шк., 1999. 695 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вон Р. Метод Харди–Литтлвуда. —М.: Мир, 1985. 184 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Вон Р. Метод Харди–Литтлвуда. —М.: Мир, 1985. 184 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Виноградов И. М. Метод тригонометрических сумм в теории чисел. М.: Наука, 1980. 160 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Виноградов И. М. Метод тригонометрических сумм в теории чисел. М.: Наука, 1980. 160 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
