• 締切済み

 高木初等整数論 p85 

初等整数論で (n/m)は平方剰余のルジャンドルの記号、もしくは,Jacobiの記号とします。水平の-が書けないため。 (記号の説明) φ(m):オイラー関数:mと素である整数の数 Legendreの記号 x^2≡a  (mod.p)が解をゆうするときにaをpの平方剰余、そうでないとき平方非剰余という。 not(a≡0) (mod.p)でないとき、aが平方剰余であるか、非剰余であるかに従って (a/p)=+1または-1 (m/n)の定義 n>1が奇数で,n=pp'p''---が、nの素因数分解でsるとき,(m,n)=1なる整数mに関して (m/n)=(m/p)(m/p')(m/p'')---とする。 右辺は、Legendreの記号 jacobiの記号 (定理) mが平方数でないならば、mを法とするφ(m)個の既約類のうち、半数に属するnに対しては(n/m)=+1、他の半数に対しては、(n/m)=-1 (証明)と続きますが。 mを法とする同一既約類に属するnに対しては(n/m)の値は一定. いまφ(m)個の既約類の代表を(n/m)の値によって+の組と-の組とに分けて、 (+)  a1、―――,an    (a/m)=+1 (-) b1、―――,bn    (b/m)=-1 とする。 a≡1(mod m)であるaなどは+の組に属するが、仮定でmは平方数でないから、-の組も空虚でない。 (質問)mは平方数なら、-の組は空虚は明らかですが、mは平方数でないから、-の組も空虚でないはどうしていえるのでしょうか。わかりやすく説明ください。

  • taktta
  • お礼率72% (1031/1430)

みんなの回答

  • BASKETMM
  • ベストアンサー率29% (240/806)
回答No.2

お分かりになったよし。おめでとうございます。 質問を閉じないようにお願いいたしましたが、 私からの回答は当分出ないでしょうから、 閉じて下さって結構です。 更に先に進まれることを願っております。 でも、何故、この時代に高木先生の本を読んでおられるのですか。

taktta
質問者

お礼

高木さんの本は具体例がたくさんでており、参考になる。 抽象イデアル論でどのような応用をすべきか。その必要がよく理解できました。 古典的なものも参考になりますということですね。 後は頭の体操がわりです。

  • BASKETMM
  • ベストアンサー率29% (240/806)
回答No.1

taktta さん なかなか回答が来ませんね。私も今すぐ回答できませんが、興味を持って見守っております。 高木と来たのでとても懐かしく思っています。すぐに本箱を探しました。近世数学史談、数学雑談そして解析概論は見付けましたが、あるはずの代数的整数論と初等整数論が見つからず、焦っています。 今すぐ回答できない理由は、少し復習を必要としたからです。暇を見て大学図書館へも行ってみます。しばらくこの質問を閉じずにおいて下さい。 オールドタイマーより

taktta
質問者

お礼

私はわかりましたが、回答をこのランに書くには、余地がありません。

taktta
質問者

補足

私も自分なりに考えてみますが、よろしくお願いします。

関連するQ&A

  • オイラーの定理(整数)

    nは自然数、aは整数とする。aとnが互いに素な時、a^{φ(n)}≡1( mod n)が成り立つ。 ここでφ(n)は「n以下の自然数でnと互いに素なものの個数を表す」"オイラーの関数"である。 この定理の例証で、例えばn=45=3^(2)*5のときa=7として考えます。 φ(45)=φ(3^2)*φ(5)となり、φ(3^2)=6、φ(5)=4です。 フェルマーの小定理よりmod 5 で、7^φ(45)={7^φ(5)}^φ(3^2)は {7^φ(5)}≡1 (mod 5)より、7^φ(45)≡1 (mod 5 )・・・(1)になり。 次に7^φ(3^2)≡1(mod 3^2)をしるします。フェルマーの小定理より mod 3 で 7^(3-1)≡1なので7^(3-1)=3k+1、 7^φ(3^2)={7^(3-1)}^3=(3k+1)^3=(3k)^3+3C1(3k)^2+3C2(3k)+1 3C1、3C2は3の倍数なので、7^φ(3^2)≡1(mod 3^2)・・・(2)です。 よって、7^φ(45)={7^φ(3^2)}^φ(5)≡1(mod 3^2)となります。 ここからが分からない箇所なのですが、中国の剰余定理から、 (1)かつ(2)⇔7^φ(45)≡■(mod 3^(2)*5)となる■が、1つだけ存在します。と書いてありますが、自分は中国の剰余定理は、m、nを互いに素な自然数とする。 x≡a(mod m)かつ x≡b(mod n)を満たす整数xはmnを法として、ただ1つ存在する。と書いてあることから、割る数が違えば、a,bのように余りもちがう場合に、整数xはmnを法として、ただ1つ存在する。と思っていたのですが、 この例証では、■≡7^φ(45) (mod 5)かつ■≡7^φ(45) (mod 3^2)のような余りが 一緒の場合を同時に満たす■を求めているような気がして、中国の剰余定理があてはまるか不安です。 自分の考えの間違いや、余りが一緒の場合でも中国の剰余定理が使えるかを教えてください。お願いします。 本では、■=1のとき(1)、(2)が成り立つので、■=1だとわかります。 よって7^φ(45)≡1(mod 45 )となることがしるされました。としめくくっています。

  • modを使用した平方根の求め方

    解き方が解からない問題があります。 どれだけ考えても解き方がわからないので、どなたかわかる方教えてください。 【解き方が解からない問題】 大きな素数の積n=pqが与えられた時、nを素因数分解するのは非常に難しい。 整数mと整数y(<m)が与えられた時y=x2(xの二乗) mod mなる整数解xが存在すれば、yは mod mで平方剰余であるという。 xを mod mでのyの平方根という。 mが素数7の時、 12(1の二乗の事です。二乗の書き方がわからなくて・・・)≡1 (mod 7) 、 22(2の二乗) ≡ 4 (mod 7) 32(3の二乗)≡2 (mod 7) 、 42(4の二乗) ≡ 2 (mod 7) 52(5の二乗)≡4 (mod 7) 、 62(6の二乗) ≡ 1 (mod 7) となるので、1、2、4が平方剰余で、各平方剰余には2個の平方根がある。 mが二つの素数の積の場合、4個の平方根がある。 ここまでが参考書に載ってる説明です。 ここから私がわからない問題です。 102(10の二乗) mod 77=23 n = 77 の素因数7と11から素因数の知識を利用してZのmod nでの平方根Sを計算する。 S2(Sの二乗) ≡ 23 mod 7 S2(Sの二乗) ≡ 23 mod 11 上の2つを解いて、mod 77での4つの平方根10、32、45、67を得る。 この2つの式から、何をどうやって計算して、4つの平方根10、32、45、67が導き出せたのかわかりません。 二乗の表記の仕方がわからず、とても見難くなってしまいました。すみません。 乱文になってしまいましたが、どなたかわかる方教えてください。 よろしくお願いします。

  • 2次体の整数環での既約剰余類群はありますか?

    有理整数環Zの剰余環Z/mZの部分集合 (Z/mZ)^*={[a]∈Z/mZ|a∈Z、gcd(a,m)=1} は乗法に関して群をなし、既約剰余類群と呼ばれます。 この整数環Zに対して、2次体の整数環Z[ω]で考えると、 剰余環はイデアルAを用いて、Z[ω]/Aとなりますが、 既約剰余類群に対応するものはあるのでしょうか? 2次体の整数環Z[ω]では、いつでも最大公約数があるとは限らないですが、 一意分解環(UFD)では最大公約数があるので、そのときは 既約剰余類群の対応物があるように思うのですが。 あるのでしたら、名前とか参考サイトを教えていただけないでしょうか? ないのでしたら、なぜないかを教えていただけないでしょうか。

  • 平方数でない整数の平方根は無理数であることの証明

    すみません。高齢者なので使用する文字はすべて正の整数とします。 整数の平方根で整数になるのは1,4,9,16のような平方数だけです。例えば5の平方根を考えた場合、 4の平方根は2、 9の平方根は3ですから、5の平方根は2と3の間の数となり絶対に整数にはなりません。以上は単なる確認です。 そこで平方数ではない整数をaとします。これの平方根を√aと表記します。確認通り√aは整数にはなりません。この非平方数の平方根が分数で表現できるかどうかが問題です。 √a=n/mと分数で表現できるとします。ここでnとmは互いに素であるとし、当然m≠1です。 両辺を2乗すると  a=n2/m2 となります。ここでaは整数です。n2とm2にも共通の約数はないので、n2/m2は整数にはなりません。すると左辺は整数、右辺は小数(小数点以下が0ではない純粋の小数)になるのでこれは矛盾です。従って平方数ではない整数の平方根は全て無理数である。 質問は、こんなに簡単な証明でいいのだろうか?基本的なところで考え方に穴があるのではないだろうか?ということです。ご教示願います。

  • x^2+y^2=n×pを満たす整数x,y,nが存在する奇素数pについて

    x^2+y^2=n×pを満たす整数x,y,nが存在する奇素数pについて、 a^2+b^2=m×p^2を満たすa,b,mは必ず存在するでしょうか? 換言しますと、奇素数pについて 「x^2+y^2=n×pとなる整数の組x,y,nが存在する」と 「a^2+b^2=m×p^2となる整数の組a,b,mが存在する」は同値でしょうか? 19くらいまでは調べたのですが、普遍的かちょっとわからなくて…

  • 高校数学の整数問題です

    [問題] 素数pに対してpx^2+xが整数となるような有理数xをすべて求めよ。 これを取り扱った授業では次のような解説がありましたが、(4)の式から【 】部へともっていく論理の展開が分かりません。  ―・―・ー・―・― [解答] xは有理数ゆえ、x=n/m …(1) とおける。 (m,nは互いに素な整数で、m>0 …(2)) これを与式に代入して、 p(n/m)^2+(n/m)=k (k:整数) …(3) とすれば、 k=(pn^2+mn)/m^2 ={n(pn+m)}/m^2 …(4) 【mとnは互いに素ゆえ、kが整数となるには素数pがmの倍数、つまりmはpの約数であることが必要。】  ∴m=1 or p (i) m=1のとき (4)よりk=n(pn+1)となるから、n,pは整数より、kも整数となり成立。 このとき(1)より x=n (ii) m=pのとき (4)よりk={n(pn+p)}/p^2={n(n+1)}/p m(=p)とnは互いに素より、n+1がpの倍数と分かり n+1=pl (l:整数) …(5) とおけば、k=nl(=整数) となる。 このとき(1)、(5)より x=n/m=(pl-1)/m =(pl-1)/p=l-(1/p) 以上(i)、(ii)より x=n または x=l-(1/p) (n,lは任意の整数)  ―・―・―・―・― 僕の思考回路としては、(4)の式を見て、kが整数ということは 分子のn(pn+m)がm^2を因数にもつ、 つまりn(pn+m)=●m^2 (●:整数) と考えたのですが、この後の進め方が分からず手が止まりました。 解説の論理展開の意味がお分かりの方、ご教授ください。

  • x^2+y^2=n×pを満たす整数x,y,nが存在する奇素数pについて

    x^2+y^2=n×pを満たす整数x,y,nが存在する奇素数pについて、 a^2+b^2=p^2を満たす互いに素なa,bは必ず存在するでしょうか? 換言しますと、奇素数pについて 「x^2+y^2=n×pとなる整数の組x,y,nが存在する」と 「a^2+b^2=p^2となる互いに素な自然数の組a,bが存在する」は同値でしょうか? 先ほど似た質問をさせていただいたのですが、 http://okwave.jp/qa/q6216192.html 私が確認してるのは「互いに素」でしたので改めて質問し直しました。 私の確認したところでは 2平方数の和がpの倍数にならないもの→3,7,11,19 2平方数の和がp倍数になり、且つp^2を満たすa,bが存在するもの→5,13,17 3^2+4^2=5^2, 5^2+12^2=13^2, 8^2+15^2=17^2

  • 整数論、面積

    (1)2つの整数m、nに対して 2/m +2/n =1を満たすm、nの組は5組ある。 →(m-2)(2-n)=-4 になるので4組じゃないですか? (2)AB=2、BC=4、CA=3の△ABC。 ∠BACの二等分線と△ABCの外接円との交点のうち、AでないほうをDとするとき、△BCDの面積は? →sinDは出せましたが、そこでギブアップでした

  • 高校レベルの数学の問題(方程式)教えてください!!

    整数a,bを係数とする2次方程式X^2+aX+b=0が有理数の解αをもつときαは整数であることを示せ。 問題集の解答 α=n/m(m,nは互いに素な整数、mは0でない) とおく。 「質問壱 α=n/mと置いたのは有理数の形にした。だけ?」 αはX^2+aX+b=0の解なので (n/m)^2+a(n/m)+b=0 n^2+amn+bm^2=0 mが±1でない ならば、mはある素因数Pを含む。 「質問弐 ±1の条件はm=±1ならαは整数になるから?でも整数も有理数なのだからそのままでもいいのでは?」 するとn^2=-m(an+bm)も素因数Pを含む。 n^2の素因数はnの素因数だから、Pはnの素因数となり、m,nは公約数Pをもつことになる。これはm,nが互いに素であるという仮定に反する。よってm=±1 α=±n(整数) 実を言うとこの解答はほとんどわかっていません。 1.α=n/mという有理数の形にしてみる。 2.実際に与式にn/mを代入したとき、n/mが約分して整数の形になってしまう。だからαが有理数の解ならαは必ず整数ってことが証明できる。っていうことをしているんでしょうか??  でも解答みるとなんか難しいことかいてるんで良くわからなくて?こんなに難しいことしないと駄目なんでしょうか??解答ってこれ背理法ってやつですか?あまり背理法理解してないもんで。これ背理法かどうかもわからない。

  • 整数の問題です。

    整数の練習問題なのですが、解法がわかりません。 『pを3以上の整数とする。n(n+p)が平方数の時、自然数nをpで表せ。』 よろしくお願いします。