On various irrationality measures

Abstract

This dissertation consists of four articles on irrationality measures. In the first paper we derive explicit irrationality measures by using the simple continued fraction expansions in a completely new way. In the second and third articles we use Padé approximations to construct irrationality measures. In the second paper we obtain an explicit irrationality measure for the values of q-exponential series, for which the earlier corresponding results are not as explicit. Furthermore, we construct a restricted irrationality measure for the values of q-exponential series, which is an improvement on the earlier results in the restricted case. In the third article we derive the best possible asymptotic restricted irrationality exponent for the values of Jacobi’s triple product. In the last paper we consider Cantor series. We generalize the earlier results by deriving Sondow’s irrationality measure for some Cantor series.

Tiivistelmä

Tämä väitöskirja koostuu neljästä artikkelista, jotka kaikki käsittelevät irrationaalisuusmittoja. Ensimmäisessä artikkelissa irrationaalisuusmittoja johdetaan uudella tavalla irrationaalilukujen yksinkertaisista ketjumurtolukuesityksistä. Toisessa ja kolmannessa artikkelissa irrationaalisuusmitat konstruoidaan Padé-approksimaatioiden avulla. Toisessa artikkelissa saadaan eksplisiittinen irrationaalisuusmitta q-eksponenttisarjan arvoille, joiden vastaavat aikaisemmat irrationaalisuusmitat eivät ole näin eksplisiittisiä. Lisäksi samassa artikkelissa konstruoidaan q-eksponenttisarjan arvoille rajoitettu eksplisiittinen irrationaalisuusmitta, mikä parantaa aikaisempia tuloksia rajoitetussa tapauksessa. Kolmannessa artikkelissa johdetaan paras mahdollinen asymptoottinen irrationaalisuuseksponentti Jacobin kolmitulon arvoille. Viimeisessä artikkelissa käsitellään Cantorin sarjoja. Siinä yleistetään aikaisempia tuloksia johtamalla Sondowin irrationaalisuusmitta tietylle joukolle Cantorin sarjoja.