Gaussian整数のdigit dynamics
## Trigger
chatgptで(alpha=-n+i)によるGaussian integerの展開問題を解いた後,洞がcanonical number systemという表現を避け,quotient mapのfixed point/periodic pointの問題として理解したいと指定した.
## Candidate result
(nge2),
[
alpha=-n+i,qquad D={0,1,ldots,n^2}
]
とする.各(zinmathbb Z[i])に対し,(z-d(z))が(alpha)で割り切れる唯一のdigit (d(z)in D)を選び,
[
T_alpha(z)=rac{z-d(z)}{alpha}
]
と定める.計算では,(T_alpha^2)は有限個の例外
[
{-1,-i,n-i}
]
を除いて(|z|)を真に減少させ,例外も有限回で(0)へ入る.したがって非零periodic orbitは存在せず,全orbitが(0)へ到達する.これはdigit expansionの存在一意性をdynamicsから与える.
## Goal
一般のGaussian base/digit setについて,「非零cycleがない」「全orbitが0へ吸収される」をLyapunov functionと有限exception checkで判定する枠組みへ拡張する.上のexception集合と減少評価はAI生成の証明案なので,再検算が必要.