对于实数T>0,称欧氏平面R²的子集Γ为T-稠密的,如果对任意v∈R²,存在w∈Γ满
足‖v-w‖≤T.设2阶整方阵A∈M2 (Z)满足det(A)≠0.
(1)假设tr(A)=0.证明存在C>0,使得对任意正整数n,集合
A^n Z²≔{An v:v∈Z² }
是C|de t(A) |n/2-稠密的.
(2)假设A的特征多项式在有理数域上不可约.证明与(1)相同的结论.
注:这里R²和Z²中的向量约定为列向量,R²中的内积为标准内积,即〈v,w〉=vt w.
(提示:在对(2)的证明中,可使用如下Minkowski凸体定理的特殊情形:R²中以原点为中心且面积为4的任意闭平行四边形中总包含Z²中的非零向量.)