"4차 상호법칙"의 두 판 사이의 차이

수학노트
둘러보기로 가기 검색하러 가기
 
9번째 줄: 9번째 줄:
  
 
===용어와 기호===
 
===용어와 기호===
* $i=\sqrt{-1}$
+
* <math>i=\sqrt{-1}</math>
* $\alpha\in \mathbb{Z}[i]$$\alpha\equiv \pm 1 \bmod 2+2i$를 만족하면, $\alpha$를 primary라고 부른다
+
* <math>\alpha\in \mathbb{Z}[i]</math><math>\alpha\equiv \pm 1 \bmod 2+2i</math>를 만족하면, <math>\alpha</math>를 primary라고 부른다
** 이는 $\alpha=a+bi, a + b \equiv a − b \equiv 1 \pmod 4$와 동치
+
** 이는 <math>\alpha=a+bi, a + b \equiv a − b \equiv 1 \pmod 4</math>와 동치
* $N\alpha=a^2+b^2$
+
* <math>N\alpha=a^2+b^2</math>
  
  
18번째 줄: 18번째 줄:
  
 
;정리
 
;정리
* $\alpha,\beta\in \mathbb{Z}[i]$가 서로소이고 primary라 하자.
+
* <math>\alpha,\beta\in \mathbb{Z}[i]</math>가 서로소이고 primary라 하자.
 
:<math>\Bigg(\frac{\alpha}{\beta}\Bigg)_4 \Bigg(\frac{\beta}{\alpha}\Bigg)_4^{-1}=(-1)^{\frac{N\alpha-1}{4}\frac{N\beta-1}{4}}. </math>
 
:<math>\Bigg(\frac{\alpha}{\beta}\Bigg)_4 \Bigg(\frac{\beta}{\alpha}\Bigg)_4^{-1}=(-1)^{\frac{N\alpha-1}{4}\frac{N\beta-1}{4}}. </math>
 
다음과 같은 보조 법칙이 성립한다
 
다음과 같은 보조 법칙이 성립한다
29번째 줄: 29번째 줄:
  
 
==테이블==
 
==테이블==
* 다음 표의 $(a,b)$$a+bi\in \mathbb{Z}[i]$를 나타냄
+
* 다음 표의 <math>(a,b)</math><math>a+bi\in \mathbb{Z}[i]</math>를 나타냄
 
* 빈 칸은 잉여 부호가 정의되지 않음을 의미
 
* 빈 칸은 잉여 부호가 정의되지 않음을 의미
* 서로 소인 소수 $x,y\in \mathbb{Z}[i]$에 대한 $\left(\frac{y}{x}\right)_4$의 값
+
* 서로 소인 소수 <math>x,y\in \mathbb{Z}[i]</math>에 대한 <math>\left(\frac{y}{x}\right)_4</math>의 값
$$
+
:<math>
 
\begin{array}{c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
 
\begin{array}{c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
 
  x\ddots y & (-3,0) & (-1,-2) & (-1,2) & (-7,0) & (-11,0) & (3,-2) & (3,2) & (1,-4) & (1,4) & (-19,0) \\
 
  x\ddots y & (-3,0) & (-1,-2) & (-1,2) & (-7,0) & (-11,0) & (3,-2) & (3,2) & (1,-4) & (1,4) & (-19,0) \\
46번째 줄: 46번째 줄:
 
  \hline (-19,0) & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 & -i & i & -1 & -1 &  \\
 
  \hline (-19,0) & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 & -i & i & -1 & -1 &  \\
 
  \hline\end{array}
 
  \hline\end{array}
$$
+
</math>
  
  

2020년 11월 13일 (금) 16:39 기준 최신판

개요

  • 4차의 정수계수 다항식 \(f(x)\)를 \(\pmod p\)로 분해할 때 나타나는 현상의 이해


4차 상호법칙

거듭제곱 잉여 부호


용어와 기호

  • \(i=\sqrt{-1}\)
  • \(\alpha\in \mathbb{Z}[i]\)가 \(\alpha\equiv \pm 1 \bmod 2+2i\)를 만족하면, \(\alpha\)를 primary라고 부른다
    • 이는 \(\alpha=a+bi, a + b \equiv a − b \equiv 1 \pmod 4\)와 동치
  • \(N\alpha=a^2+b^2\)


상호법칙

정리
  • \(\alpha,\beta\in \mathbb{Z}[i]\)가 서로소이고 primary라 하자.

\[\Bigg(\frac{\alpha}{\beta}\Bigg)_4 \Bigg(\frac{\beta}{\alpha}\Bigg)_4^{-1}=(-1)^{\frac{N\alpha-1}{4}\frac{N\beta-1}{4}}. \] 다음과 같은 보조 법칙이 성립한다 \[ \Bigg(\frac{i}{\alpha}\Bigg)_4 = i^\frac{1-a}{4},\;\;\; \Bigg(\frac{1+i}{\alpha}\Bigg)_4 = i^\frac{a-b-b^2-1}{4},\;\;\; \Bigg(\frac{2}{\alpha}\Bigg)_4 = i^\frac{b}{2}. \]


테이블

  • 다음 표의 \((a,b)\)는 \(a+bi\in \mathbb{Z}[i]\)를 나타냄
  • 빈 칸은 잉여 부호가 정의되지 않음을 의미
  • 서로 소인 소수 \(x,y\in \mathbb{Z}[i]\)에 대한 \(\left(\frac{y}{x}\right)_4\)의 값

\[ \begin{array}{c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|} x\ddots y & (-3,0) & (-1,-2) & (-1,2) & (-7,0) & (-11,0) & (3,-2) & (3,2) & (1,-4) & (1,4) & (-19,0) \\ \hline (-3,0) & & i & -i & 1 & 1 & -1 & -1 & i & -i & 1 \\ \hline (-1,-2) & i & & i & -i & -1 & 1 & -i & -i & -1 & 1 \\ \hline (-1,2) & -i & -i & & i & -1 & i & 1 & -1 & i & 1 \\ \hline (-7,0) & 1 & -i & i & & 1 & i & -i & -i & i & 1 \\ \hline (-11,0) & 1 & -1 & -1 & 1 & & i & -i & -i & i & 1 \\ \hline (3,-2) & -1 & -1 & -i & i & i & & -i & -i & -i & -i \\ \hline (3,2) & -1 & i & -1 & -i & -i & i & & i & i & i \\ \hline (1,-4) & i & -i & -1 & -i & -i & -i & i & & -1 & -1 \\ \hline (1,4) & -i & -1 & i & i & i & -i & i & -1 & & -1 \\ \hline (-19,0) & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 & -i & i & -1 & -1 & \\ \hline\end{array} \]


관련된 항목들


매스매티카 파일 및 계산 리소스


관련논문

  • Watabe, Mutsuo. “An Arithmetical Application of Elliptic Functions to the Theory of Biquadratic Residues.” Abhandlungen Aus Dem Mathematischen Seminar Der Universität Hamburg 49, no. 1 (May 1979): 118–25. doi:10.1007/BF02950652.
  • Kubota, Tomio. “Some Arithmetical Applications of an Elliptic Function.” Journal Für Die Reine Und Angewandte Mathematik 0214_0215 (1964): 141–45.