全体正有理数集 被分拆为三个集合 ,满足
其中 。
(1) 给出一个满足要求的例子;
(2) 再给出一个例子,且 中任意两个相邻正整数均不同时在 中。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
先独立尝试,再展开工具说明与想法来源。
群同态在此仅指保持乘法变加法的标签函数。正有理数的质因数指数允许负数;每个数仅有限个指数非零,因此标签定义良好。两种构造都可取 ,其标签为1。
想法从哪来:给出的集合乘法像三种标签按模3循环相加,先尝试找一个把乘法变成加法的数值标签。 质因数指数天然满足 ,所以其模3线性组合适合染色;第一问只用一个素数就够。第二问的附加条件只涉及前35个整数,可以先列这些数的质因数指数,再调整少数素数的权,逐个消除相邻的零标签。 不能只验标签相加而证明集合积的包含关系。取一个标签为1的固定数 ,任一目标数 都可写成 ,后者标签恰是所需的另一个类,才能得到集合相等。
需要把乘法转成模 加法,因而选取质因数赋值的线性组合作为染色函数。
对 ,以 表示质因数 在 中的指数(可为负整数)。若有可加函数 ,令
则三个乘法关系自动成立。
(1) 取 即可。
(2) 取
由赋值可加性,乘法关系仍然成立。逐个分解 得
其中没有两个相邻整数,故满足要求。
每个正有理数的质因数指数只有有限个非零,所以 定义良好;上述 中相邻两项的差均大于 。
乘法集合的三染色可由到循环群 的群同态构造;有限区间的附加要求可通过调整少数质数的权系数实现。
须建立乘法到模3加法的分类机制,并选择多个素数的权重满足前35个整数无相邻零色的额外约束。
已记下,谢谢!