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/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / sci / math / 9608 < prev    next >
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Text File  |  1992-07-28  |  2.4 KB  |  63 lines

  1. Newsgroups: sci.math
  2. Path: sparky!uunet!usc!cs.utexas.edu!sun-barr!ames!pasteur!bellini.berkeley.edu!luzeaux
  3. From: luzeaux@bellini.berkeley.edu (Dominique Luzeaux)
  4. Subject: Re: Integer Sequence Problem
  5. Message-ID: <1992Jul28.225605.18476@pasteur.Berkeley.EDU>
  6. Sender: nntp@pasteur.Berkeley.EDU (NNTP Poster)
  7. Nntp-Posting-Host: bellini.berkeley.edu
  8. Reply-To: luzeaux@bellini.berkeley.edu (Dominique Luzeaux)
  9. Organization: University of California, Berkeley
  10. References:  <1992Jul28.173452.24364@news.tu-graz.ac.at>
  11. Date: Tue, 28 Jul 1992 22:56:05 GMT
  12. Lines: 49
  13.  
  14. In article <1992Jul28.173452.24364@news.tu-graz.ac.at>,
  15. hhassler@iaik.tu-graz.ac.at (Hannes Hassler) writes:
  16. |> For S an infinite, increasing sequence of positive integers (1=a_1 < a_2 <
  17. |> a_3 < ... < a_i < a_{i+1} < ...), we define the VALUE val(S) of S 
  18. |> 
  19. |>         val(S)  :=    sup_{n>1}  \sum_{i=1}^n a_i   / a_{n-1}
  20. |> 
  21. |> (in words: For every n, sum up the first n terms of S and divide this sum
  22. |> by the (n-1)st term.  Then val(S) is the supremum of all these values).
  23. |> 
  24. |> PROBLEM: Find the minimum (infimum) of val(S) over all possible sequences S.
  25.  
  26. Let us call : s_n=\frac{\sum_{i=1}^n}a_i}{a_{n-1}}
  27. and : q_n=\frac{a_n}{a_{n-1}}
  28.  
  29. Then : s_n - s_{n-1} = q_n - (1-1/q_{n-1}) s_{n-1}
  30. Let us suppose val(S) is finite for some sequence S; in other words val(S)
  31. is an adherence value of (s_n); we can then consider that s_n converges to
  32. val(S) (it is always possible to find a subsequence converging to val(S) and
  33. we consider then this particular subsequence).
  34.  
  35. If s_n converges to some limit L, this difference converges to 0; this
  36. implies that:
  37.         q_n
  38.      -------------  --> L
  39.      1 - 1/q_{n-1}
  40. which can be rewritten:  q_n = (L + e_n)(1 - 1/q_{n-1})  where e_n is a small
  41. perturbation.
  42. Draw the function x \mapsto (L+e)(1-1/q_{n-1}) where e is small; after some 
  43. iterations, q_n will be negative which is impossible by definition of S; this
  44. holds even if e is allowed to change for each n, but remains in a bounded small
  45. interval. The only way to avoid that situation is to have q_n = q_{n-1}
  46. starting
  47. from some n; let q be this constant value. As q has to be integer and
  48. greater or
  49. equal than 2, let us try q=2. This yields L=4.
  50.  
  51. In fact, the sequence (1,2,...,2^n,...) satisfies all the conditions and yields
  52. val(S)=4
  53.  
  54. Furthermore, we can say that val(S) takes as only finite values q^2/(q-1) 
  55. where q is an integer >=2, hence 4 is the minimum of val(S) over all
  56. sequences S.
  57.  
  58.  
  59.     Dominique Luzeaux
  60.  
  61.  
  62.  
  63.