Number Theory @ SDU
  • 2008-06-18数论基础期末考试试题

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    http://numbertheory.blogbus.com/logs/23176872.html

    To 基地班和基础数学系的同学,

    下面网页是这次期末考试试题,欢迎大家浏览下载:

    http://numbertheory.blogbus.com/files/12144933540.pdf

    http://numbertheory.blogbus.com/files/12144933541.pdf

    这次考试,因为有部分试题是我们课后作业和书上的定理,平时认真做作业、听课的同学还都是考的很好的。但是满分的并不多,主要是有些同学审题读题不够仔细、做题思路不够清晰、考虑问题不够全面而至。鉴于大家做的不错,我批卷基本上是比较严格一点的。按扣分算的。下面就每个题的详细得分点扣分点,给大家解释一下:

    1,满分10分,正确答案 a=144,b=24或a=72,b=48。这是一个基本的计算题,大家基本都能得满分的。但是有些同学,看题不够认真,得到了4个答案,这要扣2分(这有点冤,但是既然题目里面要求了,就应该考虑的);有的只得到一个正确答案,这要扣3分。

    2,满分25分。(1)满分5分。这一个要利用数论函数可乘性的一个性质:对因子求和和对素因子求乘积之间的一个等式(课本p24,(30)式),就出来了!用其他方法,我没有发现做对的。(2)满分10分。这个题有很多同学,把(1)结果带入,然后直接把里面展开,说里面求和项是有限项云云,故是O(1),从而整个求和项是O(x),这样做根本上是错的!里面求和项个数是和n有关的,n在变,不能直接认为是有限项!我说过很多次,对大家来说只有两种初等方法求数论函数的均值估计:求和号交换次序和利用Abel定理分部求和带入(1),然后交换次序,把取整分成本身减去小数部分,往下顺理成章的估计就完了。但是也有人直接到这一步就得出答案,而没有说明前面可以放大到一个收敛级数和估计余项的,要扣5分!3)满分10分。这一小题利用前面的结论和分部求和,很容易就得到答案,即使前两题不会做的同学,这个有的也能的满分!不利用Abel求和交换次序也能得到正确答案。

    3,满分20.1)满分5分。叙述Abel求和公式这个基本上都会,但是也有的同学写成了加号,扣2分。(2)满分15分。这是Mertens Theorem书上有详细的证明过程。这里的难点是要估计余项和指出无穷积分是收敛的、和具体给出C的含义(实际上C是唯一确定的,称为Mertens Constant,0.2614972128...)!没有指出或者隐含这C应该是1-loglog2+A,A是那个无穷积分,要扣1分;没有估计从x积到无穷大等于O(1/logx),要扣3分。用了一次Abel公式,只把主项算出来,下面就稀里糊涂的就直接给出答案来,一看就是想懵我,这样没有估计余项的只能得到10分。

    4,满分10分,正确答案x≡19(mod35)。这个题大家做的非常好,可能只有3、4个同学没有得满分吧,利用代入法就很容易得到答案的。这是一个基本的同余方程,不会做的,可以挖个坑把自己埋了!呵呵

    5, 满分15分,正确答案p为2、3或6n+1型素数。这个题是同学得分比较差的一道,很多同学忽略了2和3,要扣2分,少一个扣一分;只得到3n+1型素数,要扣4分;得到p为2或3n+1型素数要扣3分;得到p为2、3或3n+1型素数,不扣分。没有正确得到答案,如果正确应用了二次互反律,至少得4分。

    6, 满分20分,(1)满分5分,正确答案为8个原根,3是最小正原根。这一问基本都做对了,有三个同学算对了原跟个数没有算对最小正原根,得3分。(2)满分5分,指标为8. 这一步就是带入直接验证即可。(3)满分10分,x≡9,15,8,2(mod17)。没有化成最简单mod17的形式要扣2分,有几个同学只得到为3幂次,没有化成模17的形式。当然你得到x≡2,-2,9,-9(mod17)不会扣分的!

    后记:给大家写这么详细解释清楚,是因为有些同学可能以为自己要考满分的试卷,怎么只得了98或更低了哪?大家放心,基本考得都很好!有4、5个同学卷面分做的不太好,但是参考一下平时成绩作业考勤等,大家都过了!具体成绩大家可以过两天上网自己查的,问我的话,我也大都记不得的。希望大家不要太在乎成绩本身。

    给大家开初等数论课程,不是希望你们以后要学数论,也不是希望以后你们要学基础数学!我想目的就是要大家对数论有一个概括的了解和接受到一些严格严谨的数学训练,进而培养一个好的数学素养!因为数论是一门严肃的数学!例如,一个数论函数的取值往往是很不规律的,但是它的均值估计往往有很好的性质,你要能看到它背后隐藏的算术含义和所体现的数学的内在的本质的美!特别是像素数的分布的一些规律!例如:按照大家做题的思路,第二大题第二问我们可以得到估计的主项是Cx,C是一个确定的常数,你应该看出来n/\phi(n)平均起来大小是1,也就是说n和\phi(n)的阶基本上差不多;像第三大题第二问,由这个渐进公式,能看出很多东西,素数有无穷多个,素数倒数和发散,素数出现的概率是1/logx....

    以后如果有人问你或者面试你:你认为数论里面哪些结果是漂亮的?我希望你能回答素数分布的一些定理像素数定理切比雪夫定理等,和二次互反律。这也是整个现代数论的的基础!

    另外和同学们处了半年,对大家也有了一个简单的了解吧!希望大家首先把我看成你们的朋友、学长,然后才是纪老师。下学期,同学们就面临着很多选择:考研保研出国工作等等,无论如何希望大家要努力争取要积极乐观,做一个有责任心能担当的人!与各位共勉之!^_^


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    评论

  • Ben Green下次或者下下次能拿Fields不?
    tao在两年前获得Fields的主要工作《素数里包含任意长的等差数列》,国际数学界给于了很好的评价,文章的第一作者(Ben Green)可能大家关注的不多,Fields年很快就来了,我们来分析下这个老兄能有这么好的运气没?
    Ben Green:1977出生,下次或者下下次还有机会拿Fields。
    04年,就获得了clay数学奖(这个是很重要的)
    05年salam,07年RAMANUJAN PRIZE。
    08年 欧洲数学奖(这个是个很重要的征兆,他的导师,gowers 96年获得这个奖,98年获得Fields)。
    不过令人担心的就是,Ben Green的研究范围比较的窄,就是组合数论,不过他在annals上发表了5篇文章了,另外06年他也做了45分钟报告(推广了的hardy-littlewood方法。呵呵,不能和tao的内容冲突哈)
    这里是他的个人网站:
    http://www.dpmms.cam.ac.uk/~bjg23/
    http://www.dpmms.cam.ac.uk/~bjg23/preprints.html
    比起他的导师gowers,他的劣势在于面比较窄,就是一个数论,不过在原创性方面要高了不少!
    大家说说看!
  • 今年的RAMANUJAN PRIZE 已经颁奖了,又是一个少年天才,跟我一年出生啊,人啦,生来就是有差距的!
    http://www.math.ufl.edu/sastra-prize/2008.html
    http://en.wikipedia.org/wiki/Akshay_Venkatesh
  • 提出与大家探讨: 基于潘承桐大作。即关于黎曼延拓的contour integer (walfram).
    实际上二资源给出的contour不完整。
    1)在远处补齐contour. 最后消除之,保持原分支的变化独立。
    反驳:为求解析性必须作极限,而分支的交割点哪都不合适。
    2)直接证明曲线积分的解析,须交换算符然而要求奇点附近的关于极限序列的一致交换是否可行?
  • 复变函数用解析函数定义。全域解析的函数绝无仅有。
  • 就那个zeta()而言,必须修改,以求完整围道得解析。
  • riemann hypothesis is shit.
    riemann | 发表于2008-12-13 07:51:30 [回复]
    呵呵,倒不能这么说吧,我虽说是个业余的数论爱好者,不过这里有个介绍riemann hypothesis的网站,专业知识我是看不懂,不过,他的文笔还真不错!
    http://www.changhai.org/articles/science/mathematics/riemann_hypothesis/
  • riemann hypothesis is shit.
  • 哎,看来我得努力了,以前总是闷在一个地方学一些经典的,初等的数论,做学问也没有大气魄,同时也没有及时学习更现代的一些知识,我的数学知识,就停留在数学分析和高等代数里,甚至到研究生时连群的定义都不知道,还是后来自学了抽象代数,同时在一些小问题上耗费了大量的精力,把自己的大好年华给浪费了,现在想想也可惜!
    走入了社会就更没时间看书了,不过反倒也好,接触了很多人,很多事情。反正不能学数学了,就不如谈点哲学,看点大范围的问题,做点好的学问,小的问题,改进系数的那些事情就不做了,超级的难题也不做了,做点带有自己思想的,或者还是跟着green和tao他们做点,然后现代的解析数论的东西,学一点,数学的黄金时间留给我的也不多了!
    求学的最后一站就是山大,也不知道考的上不?
    还有纪老师,我想请教您一个问题,就是不知道有没有人用四维复数研究黎曼猜想,上次您给我的用多个变量的方法研究黎曼猜想的,我觉得这个想法真的很新颖,也让人很兴奋,我就是想知道四维复数研究黎曼猜想的进展怎么样了?因为越简单的数学处理起来可能就越难,拓展到高维的情况不知道会不会好点!
  • 非常感谢你的建议.关于Selberg猜想,我想你说的应该是关于李群的离散子群的"arithmetic of lattice",这是非常好非常有意思的学.Margulis 用了很多ergodic的理论,最近两年显得尤其热门.不过,关于这方面的知识我一点不懂的.btw:这位大牛好像是少数 Fields Medal & Wolf Prize双料得主.我比较感兴趣的是"analytic theory of automorphic forms",特别地,spectral theory, trace formula, L-functions等

    作为本科生,对数论了解这么多,还是让人赞叹的,呵呵.我上本科的时候,你说的这些人,我只知道Selberg,其他的甚至都没有听说过,什么郎兰兹,自守形式根本一点不了解

    喜欢数论,方便的话,可以参加我们这里的课程,讨论班.山师山大离得也非常近的,课程具体内容时间,你可去院里自己查查.

    祝好,
    guanghua
  • 纪老师您好我是山师数学院的学生。我是本科生,没有受过系统的研究生教育。我对数论很有研究,也很感兴趣。我想给您提供一些建议。现在在自守表示领域最权威的是郎兰兹,其次是比利时德利涅和德国的法尔廷斯。其描述语言大多是李群无限维表示。我强烈建议纪老师深入研读一下Selberger猜想的证明。它是由俄国的马尔古力斯完成的最终证明。他老人家运用了解析数论、李群及其连续子群、遍历理论、归纳论、动力系统等诸多的全新领域。
    回复单俊说:
    非常感谢你的建议.关于Selberg猜想,我想你说的应该是关于李群的离散子群的"arithmetic of lattice",这是非常好非常有意思的学.Margulis 用了很多ergodic的理论,最近两年显得尤其热门.不过,关于这方面的知识我一点不懂的.btw:这位大牛好像是少数 Fields Medal & Wolf Prize双料得主.我比较感兴趣的是"analytic theory of automorphic forms",特别地,spectral theory, trace formula, L-functions等

    作为本科生,对数论了解这么多,还是让人赞叹的,呵呵.我上本科的时候,你说的这些人,我只知道Selberg,其他的甚至都没有听说过,什么郎兰兹,自守形式根本一点不了解

    喜欢数论,方便的话,可以参加我们这里的课程,讨论班.山师山大离得也非常近的,课程具体内容时间,你可去院里自己查查.

    祝好,
    guanghua
    2008-12-07 07:37:35
  • 楼上的仁兄,你好!我跟你一样,很喜欢数论,很向往山大,在我心目中山大就是普林斯顿,特别是刘建亚教授,是我最崇拜的偶像(没有之一,当然我也有一些另外的偶像,象乔丹,Iwaniec,Heath-Brown,Tao ,Bourgian,不过最崇拜的还是刘建亚教授),他是一个情商和智商化身的英雄,另外我最感谢的人就是纪广华,给予了我数论道路上莫大的帮助,指引了我在数论上道路的方向,也给了我很多非常有帮助的讲义!
    另外你所说的中科院的“遍历型素数定理讨论班”,我也在关注,最近我个人完成了《陈景润素数里存在任意长的等差数列》,已经通过了Acta Arith的审稿,同意修改后发表(本人英文太烂了,都是抄的tao的文章的原话),不过这个结果没有什么原创性,就是套用了tao的方法,属于现炒现卖的学问,同时在tao 的划时代的文章里也提到了这个结果,不过他没有给出具体的证明,去年的5月份,我发邮件给了tao问:有没有人在做这个结果,tao回信说,他所知道的应该没有人做这个问题,于是我就打算去看他和green的文章,其实当时也没想过要改进这个结果,能看懂他的文章对我来说就很满足了!
    这里有小弟的邮箱,希望有数论和篮球爱好者,都可以找我聊聊,大家认识就是缘分! dayandanghunan@163.com
    最后特别感谢刘教授,吕老师,还有老纪!
    回复luguo说:
    不用这么客气。好好学习天天向上!共勉之!呵呵 纪
    2008-07-03 21:34:04
  • 你好!我特别喜欢数论,尤其是解析数论。也特别尊敬潘承洞院士、展涛校长、刘建亚、任秀敏、吕广世教授等……就是没有系统的学习大学数学。也非常希望能得到你们的帮助。向你们学习。谢谢!在此也特别感谢你们的研究生徐钊。
    我尊敬的:华罗庚、陈景润、王元、潘承洞院士、维诺格拉斯朵夫、林尼克、Green、Tao……。现在还关注着中科院的“遍历型素数定理讨论班”。希望我以后成为朋友,感激不尽!谢谢!!
  • 嘎嘎,这些题目看起来简单,但要完全作对,好像也一番功夫,我估计我就八十分左右吧!
  • 中,我知道你hai忙!
  • 由于这个学期都在忙些其他的东西,数论课平时都没有听过,就是在考前一个星期突击了一下,有好多东西都是一知半解。现在想起来觉得挺后悔的,其实当时应该抽出些时间来好好学习这门课的,这门课有好多关于基础数学中有趣的结论,更有像纪老师这样的良师益友。在此向您表示歉意,老师,您辛苦了!