表自然数为一个素数与五个素数立方之和的小区间问题

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华林——哥德巴赫问题旨在研究把满足一定同余条件的自然数表为素数k次方幂之和的可能性,即方程N=pk1+pk2+…+pks,的可解性,这里的s依赖于k.  Hardy和Littlewood的圆法是处理华林——哥德巴赫问题的基本方法.如果用E3,j(z)来表示满足一定同余条件且不超过z但不能写成j个素数的立方和的自然数的个数,那么我们有E3j(z)(≤)z(logz)-A,j=5,6,7,8,这里的A是一个正的常数,这个结果最早出现在Hua[10]中.  为了得到例外集Ej一个更好的上界,一个想法是:假设广义Riemann猜想(GRH);另一个方法是扩大主区间.对于具体细节,可依次参见JianyaLiuandTaoZhan[7],MontgomeryandVaughan[6],Bauer[2]andJianyaLiuandTaoZhan[8].  在本论文中,我们关注的是小区间上的华林——哥德巴赫问题.我们将证明  定理1.对每一个充分大的N=0(mod2),65/84<δ≤1以及y=(N/6)θ/3,下面的方程{N=p+p31+…p35,|p-N/6|≤3√(N/6)2yδ,|pi-3√N/6|≤y,i=1,…,5,对于θ={15/4(3+δ+ε51/58≤1,257/192+84δ+ε65/84<δ≤51/58,总是可解的.特别地,当δ=1时,可取y=N5/16+ε.  显然地,我们可以用圆法处理这个问题.首先,令P=N1/21+ε,Q=N8/9+ε.定义主区间m如下:m={(α)=a/q+λ:1≤a≤q≤P,(a,q)=1,|λ|≤1/qQ},而余区间是m=[1/Q,1+1/Q]m.  因此我们只需证明r(N,y)=∫1+1/Q1/QS5(α)T(α)e(-Nα)dα=∫m+∫m>0.这里,S(α)和T(α)为相应的素变量指数和,将在第一章给出定义.  关于主区间,我们有下面的渐近公式:  引理2.m定义如上,那么对(V)A>0,∫mS5(α)T(α)e(-Nα)dα=1/35(G)(N)(J)0(N)+O(y4+δL-A),这里(J)0(N)=∑m+m1+…+m5=NM1≤m≤M2,N31≤mi≤N32(m1…m5)-2/3(=)y4+δ,并且对于N≡0(mod2),奇异级数(G)(N)=∑∞q=1B(N,q)/(ψ)6(q)(≥)1.  主区间上的结果和之前的此类问题的结果完全类似,所以,关键是有一个余区间上的满意结果.这取决于素变量的指数和估计和一些诸如Hua引理的技术方法.  在本篇论文里,我们将用下面的估计,它属于Kumchev[1].先定义指数和fk(α;x,y)=∑x<n≤x+yΛ(n)e(αnk).这里的y满足y=xθ,θ<1,k≥2.  对于一个给定的P,m(P)表示满足下面条件的α的集合:1≤a≤P,(a,q)=1,|qα-a|≤x-k+2(1-θ)P,mm(P)为m(P)的补集.  引理3.设θ是一个实数,满足4/5<θ≤1.若0<ρ≤ρ3(θ),这里ρ3(θ)=min(1/14(2θ-1),1/30(14θ-11),1/6(5θ-4)).那么对任意固定的ε>0,supα∈m(P)|f3(α;x,xθ)|<<xθ-ρ+ε+xθ+εP-1/2
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