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Approximation diophantienne, théorème de Khintchine, géométrie du tore et dimension de Hausdorff

Diophantine approximation, Khintchine's theorem, torus geometry and Hausdorff dimension

M. M. Dodson
     
                
  • Année : 2009
  • Tome : 19
  • Format : Papier
  • Langue de l'ouvrage :
    Anglais
  • Class. Math. : 11J83, 11H16,11K60, 28J78
  • Pages : 1-20
Nous présentons une version générale du lemme de Borel-Cantelli mise en relation avec une preuve du théorème de Khintchine sur l'approximation diophantienne et de l'une de ses généralisations, le théorème de Khintchine-Groshev. Dans le plan, la géométrie du tore permet de donner une preuve directe du théorème de Groshev sur l'ensemble des points $\psi $-approximables. Nous nous intéressons également à la mesure et à la dimension de Hausdorff de ces ensembles. Pour cela nous introduisons la notion d'ubiquité qui se révèle être un outil efficace. Dans le cas du plan et pour $\psi (q)=q^{-v}$, $v>0$, cette notion permet de calculer la dimension de Hausdorff de l'ensemble des points $\psi $-approximables, ce qui correspond à la version bidimensionnelle du théorème de Jarník-Besicovitch.
A general form of the Borel-Cantelli Lemma and its connection with the proof of Khintchine's Theorem on Diophantine approximation and the more general Khintchine-Groshev theorem are discussed. The torus geometry in the planar case allows a relatively direct proof of the planar Groshev theorem for the set of $\psi $-approximable points in the plane. The construction and use of Haudsorff measure and dimension are explained and the notion of ubiquity, which is effective in estimating the lower bound of the Hausdorff dimension for quite general lim sup sets, is described. An application is made to obtain the Hausdorff dimension of the set of $\psi $-approximable points in the plane when $\psi (q)=q^{-v}$, $v>0$, corresponding to the planar Jarník-Besicovitch theorem.
Approximation diophantienne métrique, dimension de Hausdorff, géométrie du tore, ubiquité
Metrical Diophantine approximation, Hausdorff dimension, torus geometry, ubiquity