SMF

Approximation diophantienne multiplicative

Multiplicative Diophantine approximation

Yann Bugeaud
     
                
  • Année : 2009
  • Tome : 19
  • Format : Papier
  • Langue de l'ouvrage :
    Anglais
  • Class. Math. : 11J13
  • Pages : 107-127
D'après un théorème de Dirichlet, pour tous nombres réels $\alpha _{ij}$, $1 \leq i \leq n$, $1 \leq j \leq m$, et pour tout entier $Q > 1$, il existe des entiers $q_1, \dots , q_m, p_1, \dots , p_n$ vérifiant $ 1 \leq \max \{|q_1|, \dots , |q_m|\} \leq Q \qquad (1) $ et $ \max _{1 \leq i \leq n}^{} \, |\alpha _{i1} q_1 + \dots + \alpha _{im} q_m - p_i| \leq Q^{-m/n} . \qquad (2) $ Ce résultat a été étendu et généralisé dans de nombreuses directions. En outre, il découle de (1) et (2) que $ 1 \leq \left ( \, \prod _{j=1}^m \, \max \{1, |q_j|\} \, \right )^{1/m} \leq Q \qquad (3) $ et $ \left ( \, \prod _{1 \leq i \leq n} \, |\alpha _{i1} q_1 + \dots + \alpha _{im} q_m - p_i| \, \right )^{1/n} \leq Q^{-m/n}. \qquad (4) $ Les extensions du théorème de Dirichlet faisant intervenir la moyenne géométrique, comme dans (3) et (4), au lieu de la norme sup ont été nettement moins étudiées, en particulier parce qu'il s'agit d'un problème nettement plus difficile. Notre but est de recenser les résultats connus dans ce domaine, que nous appelons l'approximation diophantienne multiplicative. Nous incluons également plusieurs théorèmes nouveaux et mettons en avant quelques questions ouvertes qui nous semblent pertinentes.
A theorem of Dirichlet asserts that if $\alpha _{ij}$, $1 \leq i \leq n$, $1 \leq j \leq m$, are $mn$ real numbers and $Q > 1$ is an integer, then there exist integers $q_1, \dots , q_m, p_1, \dots , p_n$ with $ 1 \leq \max \{|q_1|, \dots , |q_m|\} \leq Q \qquad (1) $ and $ \max _{1 \leq i \leq n} \, |\alpha _{i1} q_1 + \dots + \alpha _{im} q_m - p_i| \leq Q^{-m/n}. \qquad (2) $ This result has been extended and generalized in many directions. Furthermore, it follows from (1) and (2) that $ 1 \leq \left ( \, \prod _{j=1}^m \, \max \{1, |q_j|\} \, \right )^{1/m} \leq Q \qquad (3) $ and $ \left ( \, \prod _{1 \leq i \leq n} \, |\alpha _{i1} q_1 + \dots + \alpha _{im} q_m - p_i| \, \right )^{1/n} \leq Q^{-m/n}. \qquad (4) $ Extensions of the Dirichlet Theorem and its relatives with the geometric mean like in (3) and (4), rather than the sup norm, have been much less studied, in particular because this is a much more difficult problem. Our aim is to give a survey of known results in this area, that we call multiplicative Diophantine approximation. We also include several new statements and put forward some, hopefully interesting, open questions.
Approximation diophantienne, forme linéaire, approximation simultanée, dimension de Hausdorff
Diophantine approximation, linear form, simultaneous approximation, Hausdorff dimension