* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
340
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ЧИСЕЛ
Тем более замечательно, что если число а иррационально, то, каково бы ни было Р , неравенство (16) при любом е ^ > 0 может быть реализовано надлежаще выбранными целыми х, у. Проще всего это может быть доказано следующим рассуждением. Из тео рии цепных дробей мы знаем, что для иррационального а целые числа q и р могут быть выбраны так, что
° < 9
а
—
Р<*>
положим для краткости ность чисел
qa—р
= \
и рассмотрим
АХ,• • •
последователь
0, \ , 2Х, . . . ,
Очевидно, найдётся такое A^sO, что
А Х ^ р < ( А + 1 ) Х
(
откуда
\kl — $\ = \kqa—kp
B
—
Р | < Х < Е ,
так что, полагая x=kq, y = kp мы действительно реализуем не равенство (16). Д о сих пор мы занимались только вопросом о возможности при ближённого решения уравнения (15) с любой наперёд заданной степенью точности, не спрашивая себя о том, как велики будут числа х и у, потребные для этой цели. Можно, однако, пойти в этом направлении гораздо дальше и установить для неоднородной задачи законы, вполне аналогичные тем, какие мы нашли в преды дущем разделе для однородной задачи. Мы ограничимся доказатель ством теоремы, принадлежащей Чебышеву и составляющей важней ший результат его замечательного исследования. Т е о р е м а 9. Если а — иррациональное, р — любое действи тельное число, то существует бесчисленное множество целых значений чисел х и у, для которых \ ~ - У - 1 \ < щ . Д о к а з а т е л ь с т в о . Пусть ^- — подходящая так что I ж|^ ? 1 дробь числа а,
обозначим через г ближайшее к произведению q$ целое число, так что
t t f - r i * - j 2 • IP-4- q I
f
r
- 2, '
1
< >
17
Как мы знаем из главы I I , сравнению px = r (mod q)