часть теории чисел, изучающая
приближения действительных чисел рациональными числами, или, при более широком понимании предмета, вопросы, связанные с решением в целых числах линейных и нелинейных неравенств или систем неравенств с действительными коэффициентами. Д. п. названы по имени древнегреческого математика
Диофанта, который занимался задачей решения алгебраических уравнений в целых числах - так называемых диофантовых уравнений (См.
Диофантовы уравнения). Методы теории Д. п. основаны на применении непрерывных дробей (См.
Непрерывная дробь),
Фарея рядов и
Дирихле принципа.
Задача о приближении одного числа рациональными дробями решается с помощью всех этих трёх методов и особенно с применением непрерывных дробей. Приближение действительного числа α подходящими дробями
pklqk разложения α в непрерывную дробь характеризуется неравенством |α -
pk/qk| < 1/
qk2; с другой стороны, если несократимая дробь
a/b удовлетворяет неравенству |α -
а/b | < 1/2
b2, то она является подходящей дробью разложения α в непрерывную дробь. Глубокие исследования о приближении действительных чисел α рациональными дробями принадлежат А. А.
Маркову (старшему). Существует много расширений задачи о приближении числа рациональными дробями; к ним прежде всего относится задача об изучении выражений
xθ -
у - α, где θ и α - некоторые действительные числа, а
х и
у принимают целые значения (так называемая неоднородная одномерная задача). Первые результаты в решении этой задачи принадлежат П. Л.
Чебышеву. Среди разнообразных теорем о приближённом решении в целых числах систем линейных уравнений (многомерные задачи Д. п.) особенно известна теорема, принадлежащая Л.
Кронекеру: если α
1,..., α
n - действительные числа, для которых равенство
a1α
1 +...+
anα
n = 0 с целыми
a1,...,
an возможно лишь при
a1 =... =
an = 0, a β
1,..., β
n - некоторые действительные числа, то при любом заданном ε > 0 можно найти число
t и такие целые числа
х1,...,
xn, что выполняются неравенства |
tα
k - β
k -
xk| < ε,
k = 1,2,...,
n. Для решения многомерных задач Д. п. весьма плодотворным является принцип Дирихле. Методы, основанные на принципе Дирихле, позволили А. Я.
Хинчину и др. учёным построить систематическую теорию многомерных Д. п. Для теории Д. п. важное значение имеет связь с геометрией, основанная на том, что систему линейных форм с действительными коэффициентами можно изобразить как решётку в
n-мepном арифметическом пространстве. В конце 19 в. Г.
Минковский доказал ряд геометрических теорем, имеющих приложения в теории Д. п.
В вопросах нелинейных Д. п. замечательные результаты получил И. М.
Виноградов. Созданные им методы занимают центральное место в этой области теории чисел. Одной из важнейших задач теории Д. п. является проблема
приближения алгебраических чисел (См.
Алгебраическое число) рациональными.
К Д. п. относится теория трансцендентных чисел (См.
Трансцендентное число), в которой находят оценки для модулей линейных форм и многочленов от одного и нескольких чисел с целыми коэффициентами. Теория Д. п. тесно связана с решением диофантовых уравнений и с различными задачами аналитической теории чисел.
Лит.: Виноградов И. М., Метод тригонометрических сумм в теории чисел, М., 1971; Гельфонд А. О., Приближение алгебраических чисел алгебраическими же числами и теория трансцендентных чисел, "Успехи математических наук", 1949, т. 4, в. 4; Фельдман Н. И., Шидловский А. Б., Развитие и современное состояние теории трансцендентных чисел, там же, 1967, т. 22, в. 3; Хинчин А. Я., Цепные дроби, 3 изд., М., 1961; Koksma J. F., Diophantische Approximationen, B., 1936.