或稱整點問題,研究一些特殊區域甚至一般區域中的格點的個數。格點又稱整點,是指座標均為整數的點。格點問題是數論中的一類重要問題,起源於以下兩個著名問題的研究:①狄利克雷除數問題。設x>1,D2(x)表區域1≤u≤x>,1≤v≤x,uv≤x上的格點個數。1849年,P.G.L.狄利克雷證明瞭D2(x)=xlnx+(2у-1)x+Δ(x),這裡
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,у是歐拉常數。這一問題的目的是要求出使餘項估計
![](/img3/5187.gif)
成立的
λ的下確界
θ。因為
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,其中
d(
n)是除數函數,所以把這一格點問題稱為狄利克雷除數問題。②圓內格點問題。設
x>1,
A
2(
x)表圓
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上的格點數。
C.F.高斯證明瞭
A
2(
x)=
πx+
R(
x),這裡
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。求使餘項估計
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成立的
λ的下確界
α的問題,稱為圓內格點問題或高斯圓問題。顯有
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,這裡
r
2(
n)是
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的全體整數解的個數。利用初等方法,1903年,Γ.Ф.沃羅諾伊證明瞭
θ≤1/3;1906年,W.謝爾平斯基證明瞭
α≤1/3;利用較深的分析方法,1922~1937年,J.G.范·德·科普特首先證明瞭
α≤37/112,
θ≤27/82;1934~1935年,E.C.蒂奇馬什證明瞭
α≤15/46;1942年,華羅庚證明瞭
α≤13/40;1963年,陳景潤、尹文霖證明瞭
α≤12/37;1950年遲宗陶和1953年H.-E.裡歇先後證明瞭
θ≤15/46,他們所用的方法都是閔嗣鶴提出的;1963年,尹文霖證明瞭
θ≤12/37;1985年,Γ.Α.科列斯尼克證明瞭
θ≤139/429,1985年,W.G.諾瓦克證明瞭
α≤139/429。另一方面,1916年
G.H.哈代已證明
α≥1/4;1940年,A.E.英厄姆已證明
θ≥1/4。一些數學傢還對餘項Δ(
x)和
R(
x)的均值做瞭估計。猜測
θ=
α=1/4,但是至今未能證明。這兩個問題的直接推廣是
k維除數問題、球內格點問題以及
k維橢球內的格點問題等。對一般格點問題也有不少研究。關於這些問題中國數學傢做瞭不少工作。
關於一般平面區域的格點問題,M.V.賈爾尼科推廣高斯的方法後於1924年證明瞭:設Г是可求長的約當閉曲線,其長為l,其所圍面積為A;N是Г內及其上的格點數,則有│N-A│<l。
參考書目
華羅庚著:《指數和的估計及其在數論中的應用》,科學出版社,北京,1963。