home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / sci / math / 9350 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-07-20  |  2.4 KB

  1. Path: sparky!uunet!munnari.oz.au!ariel!ucsvc.ucs.unimelb.edu.au!u7023595
  2. From: u7023595@ucsvc.ucs.unimelb.edu.au
  3. Newsgroups: sci.math
  4. Subject: Re: Roots Of Integer Poly's
  5. Message-ID: <1992Jul21.172356.3167@ucsvc.ucs.unimelb.edu.au>
  6. Date: 21 Jul 92 07:23:56 GMT
  7. References: <4547@balrog.ctron.com>
  8. Organization: The University of Melbourne
  9. Lines: 45
  10.  
  11. >In article <4547@balrog.ctron.com>, wilson@ctron.com (David Wilson) writes:
  12. >>I wonder if any one out there knows anything on the following.
  13. >>
  14. >>Let F(x) be a monic polynomial with integer coeff's of degree n.
  15. >>Let F(x) have roots   \alpha_{1}, ... , \alpha_{n}  is there a
  16. >>constant C depending only on n such that
  17. >>
  18. >>       | \alpha_{j} - \alpha_{i} | >= C
  19. >>
  20. >>For all i,j. Ie the roots cannot be too close together.
  21. >>This is trivially true for n=1 or n=2 but what about general n ?
  22. > [Stuff deleted]
  23. > For n > 2, let p(x) = x^n+bx^(n-1)-x^(n-2).  For b >= 3, p has the
  24. > distinct real roots 0 and (sqrt(b^2+4)-b)/2, which differ by less than
  25. > 1/b.  Hence these roots may be brought arbitrarily close together by
  26. > choosing b sufficiently large, and there is no positive lower bound on
  27. > the distance between distinct roots of p.  
  28. WLOG assume the monic polynomial is irreducible over the rationals as 
  29. this is the interesting case.
  30. For n=2 it is easily verified that \sqrt(3) is the lower bound, attained
  31. for x^2 + x + 1 (cube roots of unity).
  32. Consider n > 2. 
  33. In Wilson's example (not irreducible) the roots are 0, (-b + \sqrt(b^2+4)/2
  34. and (-b - \sqrt(b^2+4)/2.  The difference between the latter two roots is
  35. \sqrt(b^2+4) > 2 , not less than 1/b as claimed. 
  36. Actually the answer to the question posed above is YES.
  37. In 1930 J. Favard showed that one can take C = \sqrt(3/2).
  38. Blanksby, Lloyd-Smith and McAuley gave C = \sqrt(3) + \epsilon for n 
  39. sufficiently large and suitable \epsilon > 0. 
  40. The problem is completely solved through the efforts of Langevin, Reyssat
  41. and Rhin. They show that C = \sqrt(3) always works. Also they found that
  42. one can take C = 2 - \epsilon for given \epsilon > 0 for n sufficiently
  43. large. 
  44. The second edition of Narkiewicz's book on algebraic number theory gives
  45. some references (first chapter? and also a postscript at the back of the
  46. book). Also see M. Langevin, E. Reyssat and G. Rhin "Diametres Transfinis
  47. et Probleme De Favard", Annales Institut Fourier de l'Universite de Grenoble, 
  48. 1988 and M. Langevin "Solution des problemes de Favard" in same publication
  49. (both Vol. 38).
  50.  
  51. Bill Lloyd-Smith
  52.