A new transcendence measure for the values of the exponential function at algebraic arguments
Publications mathématiques de Besançon. Algèbre et théorie des nombres (2026), pp. 7-19

Let $P\in \mathbb{Z}[X]\setminus \lbrace 0\rbrace $ be of degree $\delta \ge 1$ and usual height $H\ge 1$, and let $\alpha \in \overline{\mathbb{Q}}^*$ be of degree $d\ge 2$. Mahler proved in 1931 the following transcendence measure for $e^\alpha $: for any $\varepsilon >0$, there exists $c>0$ such that $\vert P(e^\alpha )\vert >c/H^{\mu (d,\delta )+\varepsilon }$ where the exponent $\mu (d,\delta )=(4d^2-2d)\delta +2d-1$. Zheng obtained a better result in 1991 with $\mu (d,\delta )=(4d^2-2d)\delta -1$. In this paper, we provide a new explicit exponent $\mu (d,\delta )$ which improves on Zheng’s transcendence measure for all $\delta \ge 2$ and all $d\ge 2$. When $\delta =1$, we recover his bound for all $d\ge 2$, which had in fact already been obtained by Kappe in 1966. Our improvement rests upon the optimization of an accessory parameter in Siegel’s classical determinant method applied to Hermite–Padé approximants to powers of the exponential function.

Soit $P\in \mathbb{Z}[X]\setminus \lbrace 0\rbrace $ de degré $\delta \ge 1$ et de hauteur $H\ge 1$, et soit $\alpha \in \overline{\mathbb{Q}}^*$ de degré $d\ge 2$. Mahler a obtenu en 1931 la mesure de transcendance suivante pour $e^\alpha $ : pour tout $\varepsilon >0$, il existe $c>0$ tel que $\vert P(e^\alpha )\vert >c/H^{\mu (d,\delta )+\varepsilon }$, où l’exposant $\mu (d,\delta )=(4d^2-2d)\delta +2d-1$. Zheng a obtenu une meilleure mesure en 1991 avec $\mu (d,\delta )=(4d^2-2d)\delta -1$. Dans cet article, nous obtenons un nouvel exposant $\mu (d,\delta )$ qui améliore la mesure de transcendance de Zheng pour tout $\delta \ge 2$ et tout $d\ge 2$. Lorsque $\delta =1$, nous retrouvons sa mesure pour tout $d\ge 2$, mesure qui avait en fait déjà été obtenue par Kappe en 1966. Notre amélioration repose sur l’optimisation d’un paramètre accessoire dans la méthode classique du déterminant de Siegel, appliquée aux approximants de Hermite–Padé de puissances de la fonction exponentielle.

Publié le :
DOI : 10.5802/pmb.67
Classification : 11J82, 11J91
Keywords: Exponential function, Transcendence measure, Hermite–Padé approximants

Stéphane Fischler  1   ; Tanguy Rivoal  2

1 Université Paris-Saclay, CNRS, Laboratoire de mathématiques d’Orsay, 91405 Orsay, France
2 Université Grenoble Alpes, CNRS, Institut Fourier, CS 40700, 38058 Grenoble cedex 9, France
Licence : CC-BY-ND 4.0
Droits d'auteur : Les auteurs conservent leurs droits
Stéphane Fischler; Tanguy Rivoal. A new transcendence measure for the values of the exponential function at algebraic arguments. Publications mathématiques de Besançon. Algèbre et théorie des nombres (2026), pp. 7-19. doi: 10.5802/pmb.67
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