Soma de produtos com coeficientes delimitados

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O lema a seguir não é difícil de provar.

Lema : Deixe- c1c2cr[n] e k[n] . Se m1,m2,,mr são números inteiros (alguns deles podem ser negativos), de modo que , então números inteiros satisfazendo tal quem1c1+m2c2++mrcr=km1,m2,,mrm1c1+m2c2++mrcr=k|m1|+|m2|++|mr|poly(n). Aqui significa para alguma constante positiva .poly(n)ncc

Estou supondo que o lema acima seja bem conhecido. Estou procurando uma referência do lema acima e o melhor limite possível parapoly(n) .

Shiva Kintali
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Crosspost em MathOverflow: mathoverflow.net/questions/58034/...
Hsien-Chih Chang張顯之

Respostas:

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Um limite de pode ser obtido pelo lema de Bézout :O(n2logr)

Lema. Para cada número inteiro , gcd ( c 1 , , c r ) = i m i c i para alguns números inteiros m i com | m i | n log r .0<cingcd(c1,,cr)=imicimi|mi|nlogr

Esse lema é obtido aplicando recursivamente o lema de Bézout em duas variáveis ​​e a identidade .gcd(x1,x2,x3)=gcd(gcd(x1,x2),x3)

Sem perda de generalidade assumir que dividindo GCD ( c 1 , ... , c r ) em ambos os lados de Σ i m i c i = k . Pelo lema de Bézout, existem inteiros m i com | m i | n log r tal quegcd(c1,,cr)=1gcd(c1,,cr)imici=kmi|mi|nlogr

kimici=i(kmi)ci=k1,

observando , temos o desejado m i = k m i com | m i | = O ( n 2 log r ) .k=O(n)mi=kmi|mi|=O(n2logr)


Se você está pesquisando literatura, a palavra-chave são equações diofantinas lineares não homogêneas , ou seja, a equação quando k = 0 . Para o homogêneo, pode-se obter um limite linear em | m i | , veja, por exemplo, este ou este documento . Quanto ao não homogêneo, ainda não encontrei esse resultado; no entanto, este artigo parece relevante.imici=kk=0|mi|

Hsien-Chih Chang 張顯 之
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Sim. Eu tenho . Eu estou querendo saber se é conhecido por ser O ( n 2 ) . poly(n)=O(n3)O(n2)
Shiva Kintali